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1、第三章 磁場(chǎng)單元綜合練習(xí)
札記
一、填空題
1.首先用實(shí)驗(yàn)證明電流周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是 ,提出磁現(xiàn)象電本質(zhì)的科學(xué)家是 ;電流及周圍磁場(chǎng)的方向關(guān)系可由 定則確定,而磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的方向可用 定則判斷.
2.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的大小和 , , 以及 有關(guān).當(dāng)磁感線和通電導(dǎo)線 時(shí),磁場(chǎng)力最大;當(dāng)磁感線和通電導(dǎo)線 時(shí),磁場(chǎng)力為零.
3.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱為 力,當(dāng)磁感線與導(dǎo)線垂直時(shí),這
2、個(gè)力的大小F= ;磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱 力,當(dāng)磁感線與電荷運(yùn)動(dòng)速度垂直時(shí),這個(gè)力的大小F= .
4.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),如果速度和電場(chǎng)線平行,則粒子做 運(yùn)動(dòng),如果速度和電場(chǎng)線垂直,則粒子做 運(yùn)動(dòng);帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),如果速度和磁感線平行,則粒子做 運(yùn)動(dòng),如果速度和磁感線垂直,則粒子做 運(yùn)動(dòng).
5.質(zhì)量m,帶電量q的粒子,以速度v垂直磁感線方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它的向心力F= ,向心加速度a= ;
3、軌道半徑R= ,運(yùn)動(dòng)周期T= .
6.質(zhì)子和a粒子(由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子組成)以相同運(yùn)動(dòng)量垂直磁感線方向射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),它們的軌道半徑之比為 ,運(yùn)動(dòng)周期之比為 .
圖3-1
I
B
300
7.在傾角為30.的光滑斜面上垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量
為m的直導(dǎo)體棒,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向下,如圖3-1所
示,當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)有垂直紙面向里的電流I時(shí),導(dǎo)體棒恰好靜
b
θ
b/
a/
d
c
a
圖3-2
止在斜面上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B= .
8.面積0.8m2的線圈垂直磁感線方向
4、放在B=5×10 -3 T的
勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則線圈的磁通量φ= Wb.如圖3-2所示
線圈平面與水平方向成角,磁感線豎直向下,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)
度為B,線圈面積為s,則穿過線圈的磁通量φ= .
札記
9.回旋加速器外加磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度為B,D形盒半徑為R,加速粒子質(zhì)量為m、帶電量為q,則該加速器能使粒子到達(dá)的最大能量E= ;加在D形盒上高頻電源的頻率f= .
二、選擇題(每小題有一個(gè)或多個(gè)正確選項(xiàng))
題號(hào)
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
5、
10.關(guān)于磁場(chǎng)力的以下判斷,正確的是
A、只有通電導(dǎo)線垂直磁感線時(shí)才受磁場(chǎng)力作用
B、通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力方向就是該處磁感線方向
C、磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力一定越大
D、通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中可以不受磁場(chǎng)力作用
圖3-3
I
v
11.直線電流上方,一束自由電子沿平行電流方向入射,在電流磁場(chǎng)作用下,它將向什么方向偏轉(zhuǎn).
A、往上 B、往下 C、往外 D、 往里
12.下面的符號(hào)中,哪個(gè)是表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的國(guó)際單位是’’特斯拉’’的.
A、N/m . A B、N .A/m C、N.m/A D、
6、A .m/N
13.地球赤道上有一束自由電子自西往東運(yùn)動(dòng),在地磁場(chǎng)的作用下,它的軌跡將向什么方向偏轉(zhuǎn)
A、往上 B、往下 C、往南 D、往北
O
B
F
v
O
v
B
F
O
F
B
v
O
F
v
B
D.
C.
B.
A.
圖3-4
14.負(fù)電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),速度和磁感應(yīng)線方向垂直,則它受到的洛倫磁力F和B,v之間的方向關(guān)系應(yīng)滿足
15.一個(gè)正電荷沿通電螺線管軸線方向射入,如果螺線管諑漸減消,則電子將在螺線札記
管中做什么運(yùn)動(dòng).
A、勻減速直線運(yùn)動(dòng)
7、 B、勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C、勻速直線運(yùn)動(dòng) D、螺線運(yùn)動(dòng)
16.靜止的質(zhì)子和氚核(由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子組成)經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直磁感線方向射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),則它們的軌道半徑之比是
A.:1 B.2:1 C. 1: D. 1:2
17.一束原來沿水平方向運(yùn)動(dòng)的自由電子軌跡如圖3-5中虛線所示,在位于其下放磁極的磁場(chǎng)作用下往紙里偏轉(zhuǎn),由此可以判斷磁極的極性和電子的運(yùn)動(dòng)方向是
磁極
圖3-5
A、N極,往右運(yùn)動(dòng) B、N極,往左運(yùn)
8、動(dòng)
C、S極,往右運(yùn)動(dòng) D、S極,往左運(yùn)動(dòng)
18.平行直導(dǎo)線a和b 中通以方向相反的電流(圖3-6),則a在b 所
在空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向和導(dǎo)線b所受磁場(chǎng)力F的方向是
圖3-6
I
I
b
a
A、B往外,F(xiàn)往右
B、B往外,F(xiàn)往左
C、B往里,F(xiàn)往右
D、B往里,F(xiàn)往左
D.
C.
B.
A.
O
O
O
O
圖3-7
19.處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電線圈可繞中心軸O轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈處于圖15-36中哪些位置時(shí)磁場(chǎng)力使線圈反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
9、
20.質(zhì)子和一價(jià)納離子分別垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如果它們的圓周運(yùn)動(dòng)半徑恰好相等,這說明它們?cè)谶M(jìn)入磁場(chǎng)是
A、速率相等 B、m和v的乘積相等
C、動(dòng)能相等 D、質(zhì)量相等
21.有三束粒子,分別是質(zhì)子(p).氚核(3/1)和粒子束,如果它們以相同的沿
札記
D.
C.
B.
A.
P
α
α
P
P
α
P
α
圖3-8
垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)方向垂直紙面方向),在下列四個(gè)圖中,能正確表示出這三束粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡的是
10、
三、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算題
22.(2020年全國(guó)理綜一,22)用游標(biāo)為50分度的卡尺(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm)測(cè)定某圓筒的內(nèi)經(jīng)時(shí),卡尺上的示數(shù)如圖16-1-3,可讀出圓筒的內(nèi)經(jīng)為 mm.圖16-1-4給出的是用螺旋測(cè)微器一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù),此讀數(shù)應(yīng)為 mm
圖3-9
b
a
23.如圖3-9所示,長(zhǎng)為60cm,質(zhì)量為30g的金屬棒ab用金屬線水平懸掛,ab處于B=0.4T,方向水平往里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,g取10m/s方;當(dāng)ab中通過恒定電流時(shí)懸掛拉力為零,求通過電流的大小和方向.
圖3-10
v
24.相距為d的兩平行金屬板間電壓為U,一個(gè)帶電量為q的正電荷以速度v垂直電場(chǎng)線方向入射,不計(jì)重力,要使該電荷在兩平行板間做勻速直線運(yùn)動(dòng),可在垂直紙面方向加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.