2011-3-1 《磁场》单元测试题
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一、选择题（每题5分，计50分）
1、下面所述的几种相互作用中，通过磁场而产生的有（ ）
A．两个静止电荷之间的相互作用 B．两根通电导线之间的相互作用 C．两个运动电荷之间的相互作用 D．磁体与运动电荷之间的相互作用
2、如图所示，一矩形通电线框abcd可绕其中心轴OO?转动，它处在与OO?垂直的匀强磁场中，在磁场作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后
A．线框四边都不受磁场的作用力
B．线框四边受到指向线框外部的磁场作用力，但合力为零 C．线框四边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零
D．线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零
3题图
2 题图
3、如图所示，在空间中取正交坐标系Oxyz（仅画出正半轴），沿x轴有一无限长通电直导线，电流沿x轴正方向，一束电子（重力不计）沿y=0，z=2的直线上（图中虚线所示）作匀速直线运动，方向也向x轴正方向，下列分析可以使电了完成以上运动的是 A．空间另有且仅有沿Z轴正向的匀强电场 B．空间另有且仅有沿Z轴负向的匀强电场 C．空间另有且仅有沿y轴正向的匀强磁场 D．空间另有且仅有沿y轴负向的匀强磁场
4、如图所示，在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中。则正、负电子
A．在磁场中的运动时间相同 B．在磁场中运动的轨道半径相同 C．出边界时两者的速度相同 D．出边界点到O点处的距离相等
4题图
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5、如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向垂直纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（不计重力）
A．运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大 B．运动时间越长，其轨迹越长
C．运动时间越长，其射出磁场区域时速率越大
D．运动时间越长，其射出磁场区域时速度的偏向角越大
6题图
5题图
6、如图所示，质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速v0开始运动．已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是
A．若物块带正电，一定受两个力，做匀速直线运动 B．若物块带负电，一定受两个力，做匀速直线运动 C．若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动 D．若物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动
7、如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T。一群
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不计重力、质量m=3×107kg、电荷量q=+2×103C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域
A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边
8、在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴Ｏ在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图6所示．若小球运动到Ａ点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是 Ａ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变 Ｂ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小 Ｃ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变 Ｄ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小
8题图
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9、如图7所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是
A．v1＞v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＜t2 C．v1=v2，t1＜t2 D．v1=v2，t1＞t2
9题图 10题图
10、如图所示，宽h=2 cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5 cm，则（ ）
A．右边界：-4 cm B．右边界：y>4 cm和y＜-4 cm有粒子射出 C．左边界：y>8 cm有粒子射出 D．左边界：0 11、如图11所示，铜棒ab长0.1m，质量为6×10-2kg，两端与长为1m的轻铜线相连，静止于竖直平面上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动。已知最大偏转角为370，则在此过程中铜棒的重力势能增加了_________J；恒定电流的大小为_________A。 图11 （不计空气阻力，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2） 12、如图12所示，两块竖直放置的平行金属板长为L，两板间距离为d，接在电压为U的直流电源上。在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m，电量为 + q 的油滴，从距金属板上端为h高处由静止开始自由下落，并经两板上端的中点P进入板间。设油滴在P点所受的电场力与磁场力恰好大小相等，方向相反，过P点后不断向一侧偏转，最后恰好从这侧金属板的下边缘离开两板间的电、磁场区域。则（1）油滴下落的高度h= ；（2）油滴 图12 在离开电磁场时的速度大小v= 。 3 三、计算题（共34分） 13、（14分）如图所示，在ｙ轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场，一个质量为ｍ，电量为ｑ的质子以速度ｖ水平向右经过ｘ轴上的Ｐ点最后从ｙ轴上的Ｍ点射出，已知Ｍ点到原 0 点的距离为Ｌ，质子射出磁场时的速度方向与ｙ轴的夹角θ为30。求： （1）磁感应强度的大小和方向。 （2）若质子在磁场中运动的适当时候，在y轴右方再加一个匀强电场，可以使质子能平行于y轴正方向做匀速直线运动。从质子经过P点开始计时，经过多长时间开始加这个匀强电场？电场强度多大？方向如何？ y M θ v P v x · O 14、（20分）在如图所示的直角坐标中，X轴的上方有与X轴正方向成45°角的匀强电场，场强的大小为E＝2×104V/m。x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B＝2×102T。把一个比荷为 － q?2?108C/㎏的正电荷从坐标为（0，1.0）的A点处由m.w.^w.k.s.5*u.c.#o@m静止释放。电荷所受的重力忽略不计，求： ⑴电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t； ⑵电荷在磁场中的偏转半径； ⑶电荷第三次运动到x轴上的时间和位置。 4
