高中物理电磁场试题

一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图11-2-19所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变),从图中情况可以确定(　　)

图11-2-19

A．粒子从a到b,带正电

B．粒子从a到b,带负电

C．粒子从b到a,带正电

D．粒子从b到a,带负电

有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的是（   ）

A．电荷在磁场中一定受磁场力的作用

B．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向一致

C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致

D．电荷在电场中一定受电场力的作用

如图甲所示，在竖直平面内有一半径为R=" 0.4" m的圆形绝缘轨道，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m= 1×10^-3 kg、带电荷量为q= +3×10^-2 C的小球，可在内壁滚动.开始时，在最低点处给小球一个初速度v₀，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图乙（a）是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间t变化的情况，图乙（b）是小球所受轨道的弹力F随时间t变化的情况，结合图象所给数据，（取g=" 10" m/s²）求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）小球的初速度v₀

如图所示，x轴上、下方各存在一个匀强磁场B₁和B₂的方向垂直纸面向外，B₂的方向垂直纸面向里，且B₁>B₂，有一质子（质量为m、电量为e）以垂直于x轴和磁场方向的速度v从原点O射向磁场B₁区域内，先后经过磁场B₁和B₂各偏转一次，则质子由B₂区域进入B₁区域时穿过x轴的坐标是___________。

如图所示，在一个倾角为θ的斜面上，有一个带负电的小物体P，空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场，带电物体与斜面间的摩擦力不能忽略，它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动，有可能保持匀速直线的状态不变？

A．v1方向 B．v2方向 C．v3方向 D．v4方向

 

横截面是矩形，abcd的金属导体，放在匀强磁场中，通过电流I时，测得ab边比cd边电势高，如图所示。若导体中单位长度的电子数为n，电子电量为e，ab边长为,bc边长为。要使ab边比cd边电势高U，所加磁场的磁感强度的最小值是多少？磁场的方向是怎样的？

如图所示，一细线上端固定，下端拴一个带负电的小球，使小球在水平面内作圆周运动，运动方向为俯视逆时针方向，则悬点O处的磁场方向是[　　]

A．竖直向下

B．竖直向上

C．水平向左

D．水平向右

如图，一块铜板，左右两面接入电路中，有电流I自左向右流过铜板．当一匀强磁场垂直前表面穿入铜板，从后表面垂直穿出时，铜板上、下两面之间出现电势差，求：(1)上、下两面哪个表面电势高?(2)若铜板两面间距为d，铜板单位体积内的自由电子数为 n，电子电量为 e，则上、下表面间的电势差 U多大？

 

一束带电量为+q、质量为m的粒子在磁感应强度为 B的匀强磁场中，以初速度υ₀垂直于磁场自A点开始运动，如图所示，经时间t，粒子通过C点，连线AC与υ₀间夹角θ等于    。若同种正离子以不同的速度仍沿相同方向从A点射入，这些离子    （填“能、”或“不能”）到达C点。

如图所示，Q₁、Q₂带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑绝缘杆、杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向已在图中标出，小球重力不计，将小球从静止开始释放，在小球运动过程中；下列说法哪些是不正确的？(      )

①小球所受的洛仑兹力大小变化、，但方向不变②小球的加速度将不断变化③小球受洛仑兹力将一直增大 ④小球速度一直增大

A．①②

B．①④

C．②③

D．③④

 

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.50m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.6T、方向竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=5.0V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.40kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.0Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s²。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：

r

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力大小。

如图所示，从阴极K发射的电子经电势差U₀="5" 000 V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L₁="10" cm、间距d=4cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L₂=" 75" cm处放置一个直径D ="20" cm、带有纪录纸的圆筒．整个装置放在真空内，电子发射时的初速度不计，如图所示，若在金属板上加U="1000" cos2πt (V )的交流电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=" 2" r/s匀速转动，分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出从t=0开始的1s内所纪录到的图形．

质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置，如图所示，电容器两极板相距为d，两极板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中心线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点间距离为，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：
（1）粒子进入磁场时的速度v；
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差。

据有关资料介绍，受控热核聚变反应装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装，而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内，现按下面的简化条件来讨论这个问题，如图所示，有一个环形区域，其截面内半径为，外半径为R₂="1." 0 m，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知磁感应强度B="1.0" T，被束缚粒子的荷质比为=4.0×10⁷C/kg，不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力．
(1)若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v₀.
(2)若中空区域中的带电粒子以（1)中的最大速度v₀沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t。

如图1-1所示，两根平行放置的金属导轨，间距为，倾角为，导轨间有电动势、内阻不计的电源。现将一质量为、电阻为的铜棒与轨道垂直放于导轨上，导轨与铜棒间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，要使棒静止在在导轨上，所施加的竖直向上的磁场磁感应强度应多大？