1.(00上海卷)如圖所示,兩根平行放置的長直導線和載有大小相同方向相反的電流,受到的磁場力大小為,當加入一與導線所在平面垂直的勻強磁場后,受到的磁場力大小變?yōu)?sub>,則此時受到的磁場力大小變?yōu)锳
(A), (B), (C) (D)[ ]
01北京、內蒙古、安徽卷) 2.初速為的電子,沿平行于通電長直導線的方向射出,
直導線中電流方向與電子的初始運動方向如圖所示,則A
(A)電子將向右偏轉,速率不變
(B)電子將向左偏轉,速率改變
(C)電子將向左偏轉,速率不變
(D)電子將向右偏轉,速率改變
02春季理綜3.圖為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡,室中勻強磁場的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里,)由此可知此粒子A
A、 一定帶正電
B、 一定帶負電
C、 不帶電
D、 可能帶正電,也可能帶負電
02年廣東、河南4 在圖中虛線所示的區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場。取坐標如圖。一帶電粒子沿x軸正方向進入此區(qū)域,在穿過此區(qū)域的過程中運動方向始終不發(fā)生偏轉。不計重力的影響,電場強度E和磁感強度B的方向可能是
(A) E和B都沿x軸方向
(B) E沿y軸正向,B沿z軸正向
(C) E沿z軸正向,B沿y軸正向
(D) E、B都沿z 軸方向
[答案]:A、B
04(春季)5 .如圖,在的空間中有恒定的勻強磁場,磁感強度的方向垂直于oxy平面向里,大小為B,F(xiàn)有一質量為m電量為q的帶電粒子,在x軸上到原點的距離為的P點,以平行于y軸的初速度射入此磁場,在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場。不計重力的影響。由這些條件可知,D
A.不能確定粒子通過y軸時的位置
B.不能確定粒子速度的大小
C.不能確定粒子在磁場中運動所經歷的時間
D.以上三個判斷都不對
04(北京卷) 6 .如圖所示,正方形區(qū)域abcd中充滿勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里。一個氫核從ad邊的中點m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向,以一定速度射入磁場,正好從ab邊中點n射出磁場。若將磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?倍.其他條件不變,則這個氫核射出磁場的位置是C ( )
A.在b、n之間某點
B.在n、a之間某點
C.a點
D.在a、m之間某點
04(北京卷) 7 .靜電透鏡是利用靜電場使電子束會聚或發(fā)散的一種裝置,其中某部分靜電場的分布如下圖所示。虛線表示這個靜電場在xoy平面內的一簇等勢線,等勢線形狀相對于ox軸、oy軸對稱。等勢線的電勢沿x軸正向增加,且相鄰兩等勢線的電勢差相等。一個電子經過P點(其橫坐標為-x0)時,速度與ox軸平行。適當控制
實驗條件,使該電子通過電場區(qū)域時僅在ox軸
上方運動。在通過電場區(qū)域過程中,該電子沿y
方向的分速度v,隨位置坐標x變化的示意圖是( D )
04(全國卷)8 一直升飛機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上,磁感應強度為B。直升飛機螺旋槳葉片的長度為l,螺旋槳轉動的頻率為f,順著地磁場的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時針方向轉動。螺旋槳葉片的近軸端為a,遠軸端為b,如圖所示。如果忽略a到轉軸中心線的距離,用ε表示每個葉片中的感應電動勢,則A
A.ε=πfl2B,且a點電勢低于b點電勢
B.ε=2πfl2B,且a點電勢低于b點電勢
C.ε=πfl2B,且a點電勢高于b點電勢
D.ε=2πfl2B,且a點電勢高于b點電勢
07海南卷 9、粒子甲的質量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍,兩粒子均帶正電,讓它們在勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動。已知磁場方向垂直紙面向里。以下四個圖中,能正確表示兩粒子子運動軌跡的是A
07全國理綜Ⅱ 10如圖所示,一帶負電的質點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動,周期為T0,軌道平面位于紙面內,質點的速度方向如圖中箭頭所示,F(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場,已知軌道半徑并不因此而改變,則AD
A.若磁場方向指向紙里,質點運動的周期將大于T0
B.若磁場方向指向紙里,質點運動的周期將小于T0
C.若磁場方向指向紙外,質點運動的周期將大于T0
D.若磁場方向指向紙外,質點運動的周期將小于T0
07四川理綜 11如圖所示,長方形abcd長ad=0.6 m,寬ab=0.3 m,O、e分別是ad、bc的中點,以ad為直徑的半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場(邊界上無磁場),磁感應強度B=0.25 T。一群不計重力、質量m=3×107 kg、電荷量q=+2×10-3 C的帶電粒子以速度v=5×l02 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射人磁場區(qū)域D
A.從Od邊射人的粒子,出射點全部分布在Oa邊
B.從aO邊射人的粒子,出射點全部分布在ab邊
C.從Od邊射入的粒子,出射點分布在Oa邊和ab邊
D.從aO邊射人的粒子,出射點分布在ab邊和bc邊
07天津理綜 12、如圖所示,在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角,若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是C
A.,正電荷 B.,正電荷
C.,負電荷 D.,負電荷
06(江蘇卷)13.關于磁感線,下列說法中正確的是 ( B )
A.磁感線是實際存在于磁場中的線 B.磁感線上任意一點的切線方向,都跟該點的磁場方向一致
C.磁感線是一條條不閉合的曲線 D.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況
07寧夏理綜 1 在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強磁場,磁場的方向垂直于紙面,磁感應強度為B。一質量為m,帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑AD方向經P點(AP=d)射入磁場(不計重力影響)。
⑴如果粒子恰好從A點射出磁場,求入射粒子的速度。
⑵如果粒子經紙面內Q點從磁場中射出,出射方向與半圓在Q點切線方向的夾角為φ(如圖)。求入射粒子的速度。
18.(08廣東理科基礎)電子在勻強磁場中做勻速圓周運動,下列說法正確的是
A.速率越大,周期越大 B.速率越小,周期越大
C.速度方向與磁場方向平行 D.速度方向與磁場方向垂直
[答案]D
[解析]由可知,選項A、B錯誤,做勻速圓周運動時,速度方向與磁場方向垂直,選項D正確。
(08廣東卷)4.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示,這臺加速器由兩個銅質D形合D1、D2構成,其間留有空隙,下列說法正確的是
A.離子由加速器的中心附近進入加速器
B.離子由加速器的邊緣進入加速器
C.離子從磁場中獲得能量
D.離子從電場中獲得能量
[答案]AD
[解析]離子由加速器的中心附近進入加速器,從電場中獲取能量,最后從加速器邊緣離開加速器,選項A、D正確。
(08廣東卷)9.帶電粒子進入云室會使云室中的氣體電離,從而顯示其運動軌跡.圖是在有勻強磁場云室中觀察到的粒子的軌跡,a和b是軌跡上的兩點,勻強磁場B垂直紙面向里.該粒子在運動時,其質量和電量不變,而動能逐漸減少,下列說法正確的是
A.粒子先經過a點,再經過b點
B.粒子先經過b點,再經過a點
C.粒子帶負電
D.粒子帶正電
[答案]AC
[解析]由可知,粒子的動能越小,圓周運動的半徑越小,結合粒子運動軌跡可知,粒子選經過a點,再經過b點,選項A正確。根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負電,選項C正確。
17.(08廣東理科基礎)有關洛侖茲力和安培力的描述,正確的是
A.通電直導線處于勻強磁場中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量運動電荷所受洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)
C.帶電粒子在勻強磁場中運動受到洛侖茲力做正功
D.通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行
[答案]B
[解析]通電直導線與磁場平行,不受安培力,選項A錯誤,安培力方向與磁場垂直,選項D錯誤。洛侖茲力對帶電粒子不做功,選項C錯誤,安培力是大量運動電荷所受洛侖茲力的宏觀表現(xiàn),選項B正確。
61.(08廣東文科基礎)如圖8所示,電流強度為I的一段通電直導線處于勻強磁場中,受到的安培力為F,圖中正確標志I和F方向的是
[答案]A
[解析]安培力的方向與電流方向和磁場方向都垂直,且滿足左手定則。
25.(08重慶卷)(20分)題25題為一種質譜儀工作原理示意圖.在以O為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內分布著方向垂直于紙面的勻強磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點和收集點.CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內)從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D,試求:
(1)磁感應強度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運動的離子為研究對象);
(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進入磁場,其軌道半徑和在磁場中的運動時間;
(3)線段CM的長度.
解析:
(1)設沿CM方向運動的離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為R
由
R=d
得B=
磁場方向垂直紙面向外
(2)設沿CN運動的離子速度大小為v,在磁場中的軌道半徑為R′,運動時間為t
由
vcosθ=v0
得v=
R′=
=
方法一:
設弧長為s
t=
s=2(θ+α)×R′
t=
方法二:
離子在磁場中做勻速圓周運動的周期T=
t=T×
=
(3)
方法一:
CM=MNcotθ
=
R′=
以上3式聯(lián)立求解得
CM=dcotα
方法二:
設圓心為A,過A做AB垂直NO,
可以證明NM=BO
∵NM=CMtanθ
又∵BO=ABcotα
=R′sinθcotα
=
∴CM=dcotα
(08寧夏卷)14.在等邊三角形的三個頂點a、b、c處,各有一條長直導線垂直穿過紙面,導線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖。過c點的導線所受安培力的方向
A.與ab邊平行,豎直向上
B.與ab邊平行,豎直向下
C.與ab邊垂直,指向左邊
D.與ab邊垂直,指向右邊
答案:C
[解析]本題考查了左手定則的應用。導線a在c處產生的磁場方向由安培定則可判斷,即垂直ac向左,同理導線b在c處產生的磁場方向垂直bc向下,則由平行四邊形定則,過c點的合場方向平行于ab,根據(jù)左手定則可判斷導線c受到的安培力垂直ab邊,指向左邊。
24.(08四川卷)(19分)如圖,一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下,固定在水平面上。整個空間存在勻強磁場,磁感應強度方向豎直向下。一電荷量為q(q>0)、質量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運動,圓心為O’。球心O到該圓周上任一點的連線與豎直方向的夾角為θ(0<θ<。為了使小球能夠在該圓周上運動,求磁感應強度大小的最小值及小球P相應的速率。重力加速度為g。
解析:據(jù)題意,小球P在球面上做水平的勻速圓周運動,該圓周的圓心為O’。P受到向下的重力mg、球面對它沿OP方向的支持力N和磁場的洛侖茲力
f=qvB ①
式中v為小球運動的速率。洛侖茲力f的方向指向O’。根據(jù)牛頓第二定律
②
③
由①②③式得
、
由于v是實數(shù),必須滿足
≥0 ⑤
由此得B≥ ⑥
可見,為了使小球能夠在該圓周上運動,磁感應強度大小的最小值為
⑦
此時,帶電小球做勻速圓周運動的速率為
⑧
由⑦⑧式得
⑨
2.(09年海南物理)一根容易形變的彈性導線,兩端固定。導線中通有電流,方向如圖中箭頭所示。當沒有磁場時,導線呈直線狀態(tài):當分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時,描述導線狀態(tài)的四個圖示中正確的是
答案:D
(09年海南物理)4.一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質圓柱密接,木質圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質圓柱上無摩擦移動。M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑線變阻器,和為直流電源,S為單刀雙擲開關。下列情況中,可觀測到N向左運動的是
A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間
B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間
C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向c端移動時
D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向d端移動時
答案:C
19.(09年重慶卷)在題19圖所示電路中,電池均相同,當電鍵S分別置于a、b兩處時,導線與之間的安培力的大小為、,判斷這兩段導線
A.相互吸引,>
B.相互排斥,>
C.相互吸引, <
D.相互排斥,<
答案:D
(09年安徽卷)19. 右圖是科學史上一張著名的實驗照片,顯示一個帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運動的徑跡。云室旋轉在勻強磁場中,磁場方向垂直照片向里。云室中橫放的金屬板對粒子的運動起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子
A. 帶正電,由下往上運動
B. 帶正電,由上往下運動
C. 帶負電,由上往下運動
D. 帶負電,由下往上運動
答案: A
解析:粒子穿過金屬板后,速度變小,由半徑公式可知,半徑變小,粒子運動方向為由下向上;又由于洛侖茲力的方向指向圓心,由左手定則,粒子帶正電。選A。
(09年寧夏卷)16. 醫(yī)生做某些特殊手術時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構成,磁極間的磁場是均勻的。使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動,電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時,血管內部的電場可看作是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中,兩觸點的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160µV,磁感應強度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為
A. 1.3m/s ,a正、b負 B. 2.7m/s , a正、b負
C.1.3m/s,a負、b正 D. 2.7m/s , a負、b正
答案:A
(09年安徽卷)20. 如圖甲所示,一個電阻為R,面積為S的矩形導線框abcd,水平旋轉在勻強磁場中,磁場的磁感應強度為B,方向與ad邊垂直并與線框平面成450角,o、o’ 分別是ab和cd邊的中點。現(xiàn)將線框右半邊obco’ 繞oo’ 逆時針900到圖乙所示位置。在這一過程中,導線中通過的電荷量是
A. B. C. D. 0
答案:A
解析:對線框的右半邊(obco′)未旋轉時整個回路的磁通量。對線框的右半邊(obco′)旋轉90o后,穿進跟穿出的磁通量相等,如右圖整個回路的磁通量。。根據(jù)公式。選A
12.(09年廣東物理)圖是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是
A.質譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C.能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質比越小
答案:ABC
解析:由加速電場可見粒子所受電場力向下,即粒子帶正電,在速度選擇器中,電場力水平向右,洛倫茲力水平向左,如圖所示,因此速度選擇器中磁場方向垂直紙面向外B正確;經過速度選擇器時滿足,可知能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B,帶電粒子進入磁場做勻速圓周運動則有,可見當v相同時,,所以可以用來區(qū)分同位素,且R越大,比荷就越大,D錯誤。
(09年廣東理科基礎)1.發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場的科學家是
A.洛倫茲 B.庫侖
C.法拉第 D.奧斯特
答案:B
解析:發(fā)現(xiàn)電流的磁效應的科學家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。
(09年廣東理科基礎)13.帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用。下列表述正確的是21世紀教育網(wǎng)
A.洛倫茲力對帶電粒子做功21世紀教育網(wǎng)
B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能21世紀教育網(wǎng)
C.洛倫茲力的大小與速度無關21世紀教育網(wǎng)
D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向21世紀教育網(wǎng)
答案:B
解析:根據(jù)洛倫茲力的特點, 洛倫茲力對帶電粒子不做功,A錯.B對.根據(jù),可知大小與速度有關. 洛倫茲力的效果就是改變物體的運動方向,不改變速度的大小。
(09年廣東文科基礎)61.帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,其受到的洛倫茲力的方向,下列表述正確的是
A.與磁場方向相同
B.與運動方向相同
c.與運動方向相反
D.與磁場方向垂直
答案:D
(09年山東卷)21.如圖所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面;芈芬运俣葀向右勻速進入磁場,直徑CD始絡與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結論正確的是
A.感應電流方向不變
B.CD段直線始終不受安培力
C.感應電動勢最大值E=Bav
D.感應電動勢平均值
答案:ACD
解析:在閉合電路進入磁場的過程中,通過閉合電路的磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向不變,A正確。根據(jù)左手定則可以判斷,受安培力向下,B不正確。當半圓閉合回路進入磁場一半時,即這時等效長度最大為a,這時感應電動勢最大E=Bav,C正確。感應電動勢平均值,D正確。
考點:楞次定律、安培力、感應電動勢、左手定則、右手定則
提示:感應電動勢公式只能來計算平均值,利用感應電動勢公式計算時,l應是等效長度,即垂直切割磁感線的長度。
17.(09年全國卷Ⅰ)如圖,一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L,且。流經導線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上,大小為
B. 方向沿紙面向上,大小為
C. 方向沿紙面向下,大小為
D. 方向沿紙面向下,大小為
答案:A
解析:本題考查安培力的大小與方向的判斷.該導線可以用a和d之間的直導線長為來等效代替,根據(jù),可知大小為,方向根據(jù)左手定則.A正確。
(09年北京卷)19.如圖所示的虛線區(qū)域內,充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(圖中未標出)穿出。若撤去該區(qū)域內的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b
A.穿出位置一定在O′點下方
B.穿出位置一定在O′點上方
C.運動時,在電場中的電勢能一定減小
D.在電場中運動時,動能一定減小
答案:C
解析:a粒子要在電場、磁場的復合場區(qū)內做直線運動,則該粒子一定做勻速直線運動,故對粒子a有:Bqv=Eq 即只要滿足E =Bv無論粒子帶正電還是負電,粒子都可以沿直線穿出復合場區(qū),當撤去磁場只保留電場時,粒子b由于電性不確定,故無法判斷從O’點的上方或下方穿出,故AB錯誤;粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類似于平拋的運動,電場力做正功,其電勢能減小,動能增大,故C項正確D項錯誤。
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