高二物理试题3
一.选择题
1.如图11-1-4所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电导线ef,且ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将( )
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.始终为零
D.不为零,但始终保持不变
2.如图11-1-5所示,一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A.N极竖直向上 B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右
3.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图11-1-6所示,四根导线中电流i4=i3>i2>i1,要使O点磁场增强,应切断哪一根导线中的电流( )
A.i1 B.i2 C.i3 D.i4
4.在磁感应强度为B0,竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直纸面向里,如图11-1-7所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度大小相等
B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大
5.有一束电子流沿x轴正方向高速运动,如图11-1-8所示,电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿( )
A.y轴正方向 B.y轴负方向
C.z轴正方向 D.z轴负方向
6.当放在同一平面内的长直导线MN和金属框通以如图11-2-5所示的电流时,MN固定不动,金属框的运动情况是( )
A.金属框将靠近MN B.金属框将远离MN
C.金属框将以xx′为轴转动 D.金属框将以yy′为轴转动
7.如图11-2-6所示,两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将( )
A.吸引 B.排斥 C.保持静止 D.边吸引边转动
8.如图11-2-7所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
9.如图11-2-8所示,通电圆线圈套在条形磁铁右端,磁场对通电圆线圈作用的结果,使得( )
A.圆线圈面积有被拉大的倾向
B.圆线圈面积有被压小的趋势
C.线圈将向右平移
D.线圈将向左平移
10.矩形导线框abcd中通有恒定的电流I,线框从如图11-2-9所示位置开始绕中心轴OO′转动90°,在此过程中线框始终处于水平方向的匀强磁场中,以下好说法中正确的是( )
A.ad、bc两边所受磁场力始终为零
B.ab、cd两边所受磁场力的合力始终为零
C.ab、cd两边均受到恒定磁场力
D.线框所受的磁场力的合力始终为零
11.如图11-2-10所示,静止的圆形线圈有逆时针的电流,在其直径AB靠近B点处放一根垂直于线圈平面且固定不动的长直导线,当直导线中通过垂直纸面向里的电流后,则圆形线圈将( )
A.仅向左平动
B.仅向右平动
C.以AB为轴转动,且向左平动
D.以AB为轴转动,且向右平动
12.有一个电子射线管(阴极射线管),放在一通电直导线AB的上方,发现射线的径迹如图11-3-5所示,则( )
A.直导线电流从A流向B
B.直导线电流从B流向A
C.直导线电流垂直于纸面,并流向纸内
D.直导线电流垂直于纸面,并流向纸外
13.赤道附近地磁场方向向北,同时存在方向竖直向下的电场,若在该处发射一电子(重力作用不计),电子沿直线飞行而不发生偏转,则该电子的飞行方向为 ( )
A.水平向东 B.水平向西 C.竖直向上 D.竖直向下
14.在匀强磁场中一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场,则( )
A.粒子的速率加倍,周期减半
B.粒子的速率不变,轨道半径减半
C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的1/4
D.粒子的速率不变,周期减半
15.如图11-3-6所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子,则( )
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C.只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
16.如图11-3-7所示,一个带电粒子,在磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中运动,其速度方向与磁场方向垂直,从a到b所需时间为2×10-4 s,从b到a所需时间为1×10-3
s,已知a、b两点距离为0.3 m,粒子带电量为3×10-8
C,则该粒子的动量大小为( )
A.7.2×10-9 kg·m/s B.1.44×10-8 kg·m/s
C.3.6×10-9 kg·m/s D.条件不足,无法确定
17.如图11-3-8所示,PQ是匀强磁场中的一片薄金属片,其平面与磁场方向平行,一个带电粒子从某点以与PQ垂直的速度v射出,动能是E,射出后带电粒子的运动轨迹如图15-83所示.今测得它在金属片两边的轨迹半径之比为10∶9,若在穿越板的过程中粒子受到的阻力大小及电量恒定,则( )
A.带电粒子一定带正电
B.带电粒子每穿过一次金属片,速度减小了
C.带电粒子每穿过一次金属片,动能减少了0.19E
D.带电粒子穿过5次后陷在金属片里
18.如图11-3-10所示,两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中,它们分别以v1、v2的速率射出磁场,则v1∶v2=______,通过匀强磁场所用时间之比t1∶t2=______.
19.如图11-3-12所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.若在圆心处静止的原子核中释放一个质量为m、电量为q的粒子,粒子的速度v0垂直于磁场,则初速度v0大小必须满足条件
时,粒子才能从磁场中穿出,粒子穿过磁场需要的最长时间为
.
二.计算题
1.如图11-3-11所示,在圆心为O、半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,一电子以速度v沿AO方向射入,后沿OB方向射出匀强磁场,若已知∠AOB=120°,则电子穿越此匀强磁场所经历的时间?
2.一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图11-3-13所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L)
,要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
3.图11-3-14中虚线AB右侧是磁感应强度为B1的匀强磁场,左侧是磁感应强度为B2的匀强磁场.已知
.磁场的方向都直于图中的纸面并指向纸面内.现有一带正电的粒子自图中O处以初速度开始向右运动,求从开始时刻到第10次通过AB线向右运动的时间内,该粒子在AB方向的平均速度.
4.如图11-3-18所示,在xoy平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场,磁感强度为B,一带正电荷量q的粒子,质量为m,从O点以某一初速度垂直射入磁场,其轨迹与x、y轴的交点A、B到O点的距离分别为a、b,试求:
(1)初速度方向与x轴夹角θ.
(2)初速度的大小.
5.如图11-3-25所示,在虚线范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度为v0的某种正离子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用匀强磁场(方向垂直纸面向外),使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ,则磁感应强度为多少?离子穿过电场和磁场的时间之比为多少?