磁场综合能力测试题
   
1．两个粒子带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动，则   [       ]
A．若速率相等，则半径必相等
B．若质量相等，则周期必相等
C．若动量大小相等，则半径必相等
D．若动能相等，则周期必相等
2．质子和α粒子在同一匀强磁场中作半径相同的圆周运动，由此可知质子的动能E1和α粒子的动能E2之比E1∶E2为
                                                                                                   [       ]
A．4∶1                         B．1∶1
C．1∶2                         D．2∶1
3．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r1，r2为这两个电子的运动轨道半径，T1，T2是它们的运动周期，则                                             [       ]
A．r1=r2，T1≠T2 
B．r1≠r2，T1≠T2
C．r1=r2，T1=T2 
D．r1≠r2，T1=T2 
4．三个相同的带电小球1，2，3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场，设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1，E2和E3，忽略空气阻力，则                                                                                 [       ]
A．E1=E2=E3 
B．E1＞E2=E3
C．E1＜E2=E3 
D．E1＞E2＞E3
5．单匝矩形线圈的大小、形状与通过的电流均相同，匀强磁场的磁感应强度也相同，如图3-85所示，那么在图示位置时，线圈对轴oo′所受磁力矩大小正确的说法是                 [       ]
A．(a)与(b)图线圈对轴oo′所受磁力矩大小相同
B．(a)与(a)图线圈对轴oo′所受磁力矩大小不相同
C．(a)，(c)，(d)三图线圈对轴oo′所受磁力矩大小均相同
D．(a)，(b)，(c)，(d)四个图线圈对轴oo′所受磁力矩大小不可能相同．
 
6．如图3-86所示，矩形线圈abcd通以恒定电流，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的oo′轴转动，在转动过程中下述正确的是                                                                                 [       ]
A．线圈ab及cd边受的磁场力大小和方向不断变化
B．线圈ab及cd边受的磁场力大小和方向都不变
C．穿过线圈的磁通量最大时力矩最大
D．穿过线圈磁通量是零时力矩最大
 
7．如图3-87所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ax轴转动，线圈的四个边分别与x，y轴平行．线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来       [       ]
A．方向沿x轴的恒定磁场
B．方向沿y轴的恒定磁场
C．方向沿z轴的恒定磁场
D．方向沿z轴的变化磁场
8．图3-88所示为6根通电的相互绝缘的导线，所通电流强度相同，电流方向如图，a，b，c，d为围成的大小相等的正方形区域，以下说法正确的是       [       ]
A．a区垂直纸面向外的磁通量最多
B．b区垂直纸面向外的磁通量最多
C．c区垂直纸面向里的磁通量最多
D．d区垂直纸面向里的磁通量最多
 
9．在图3-89中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子穿过这区域时未发生偏转．设重力可忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是       [       ]
A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同
B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反
C．E竖直向上，B垂直纸面向外
D．E竖直向上，B垂直纸面向里 
 
10．一条直导线平行于通电螺线管的轴线放在螺线管的正上方，如图3-90所示，导线ab通以由b向a的电流，则导线ab的可能运动是     [       ]
A．导线ab不做任何运动
B．导线ab向纸面内平移
C．导线a端向纸外，b端向纸内转动，同时向下移动
D．导线a端向纸内，b端向纸外转动，同时向上移动
11．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，则 [       ]
A．A，B一定相互吸引
B．A，B一定相互排斥
C．A，B间可能无磁作用
D．A，B间一定有磁作用，可能吸引，也可能排斥
12．表示磁感应强度的单位是   [       ]
A．韦/米2                              B．牛/（安·米）
C．牛/（库·米）                   D．伏·秒/米2 
13．下面各种说法中正确的是   [       ]
A．磁感应强度越大，磁通量也大
B．磁通量大，一定是磁感应强度大
C．磁感应强度很小，也可能磁通量很大
D．磁感应强度很大，而磁通量可能为零
14．一条形磁铁水平放置，一闭合导线框abcd位于磁铁的一端，线框平面始终与磁铁上表面垂直并与端面平行．当线框从磁体一端平移到另一端过程中（如图3-91所示），穿过线框的磁通量变化情况是
                                                                                                                 [       ]
A．始终增大
B．始终减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
E．始终未变．
 
15．如图3-92所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受安培力的合力方向为 [       ]
A．向右                                 B．向左
C．向下                                 D．向上
 
16．如图3-93所示，o为圆心，ad与bc是同心圆弧形闭合电路，通有图示电流．在o处垂直纸面放置一条长直导线，导线中电流方向由里向外，则abcd回路 [       ]
A．将向左移动
B．将向右移动
C．ab边向外，cd边向内转动
D．在纸面内以o点为轴转动
 
17．如图3-94中所示，图中a，b，c，d四根平行等间距长直导线的两端都固定在同一平面内，当它们同时通入如图方向强度相同的电流后，则   [       ]
A．导线a受力方向向左
B．导线b受力方向向左
C．导线c受力方向向左
D．导线d受力方向向右
18．将长1米的导线ac，从中点b折成图3-95中所示形状，放于B=0.08特的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25安的直流电，则整个导线所受安培力的大小为
     [       ]
A．2.0牛                                 B．1.0牛
 
 
19．图3-96所示直角坐标系o-xyz处于匀强磁场中．有一条0.6米长的直导线沿ax方向通有9安电流，受到的安培力沿oz方向，大小为2.7牛，则该磁场可能方向和磁感应强度B的最小值为       [       ]
A．平行于xoy平面，B=0.5特
B．平行于xoy平面，B=1.0特
C．平行于yoz平面，B=0.5特
D．平行于xoz平面，B=1.0特
20．要想提高磁电式电流表的灵敏度，办法有     [       ]
A．增加线圈匝数
B．增加永久磁铁的磁感应强度
C．换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩
D．增大线圈面积
E．减小转轴处摩擦
21．有一带负电的粒子沿着图3-97中+x方向进入一个垂直于纸面向外的匀强磁场中，为使带电粒子作匀速直线运动，需加匀强电场的方向为       [       ]
A．沿+x                                 B．沿-x
C．沿+y                                 D．沿-y
 
22．下述几种场中有可能使带电粒子作匀速圆周运动的是   [       ]
A．匀强电场
B．匀强磁场
C．点电荷的电场
D．通电直导线的磁场
23．一个带正电的单摆从真空移至弱匀强磁场中，使磁场垂直于摆动平面，则     [       ]
A．单摆周期一定变小，摆线张力一定变大
B．单摆周期一定变大，摆线张力一定变小
C．由于摆线张力的变化，使单摆半个周期变长，半个周期变短，总周期不变
D．摆线张力不断变化，但周期保持不变 
 
24．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图3-99所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动．到达B点时速度为零．C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是       [       ]
A．这离子必带正电荷
B．A点和B点在同一高度
C．离子在C点时速度最大
D．离子到达B点后，沿原曲线返回A点
25．如图3-100所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间后，在板间运动过程中       [       ]
A．小球动能将会增大
B．小球的电势能将会增大
C．小球所受的洛仑兹力将会增大
D．因不知小球带电性质，不能判断小球的动能如何变化
 
26．如图3-101所示，一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线，其ab，cd段长度均为l1，bc段长度为l2，弯杆位于竖直平面内，Oa，dO′段由轴承支撑沿水平放置，整个弯杆置于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为B，今在导体杆中沿ab，cd通以大小为I的电流，此时导体杆受到的安培力对OO′轴的力矩大小等于____．
 
27．如图3-102在x轴的上方（y≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．在原点o有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v．对那些在xy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x= ____，最大y=____．
28．设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E= 4.0伏/米，磁感应强度的大小B=0.15特．今有一个带负电的质点以v=20米/秒的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质
 
29．如图3-103所示，一质量为m、带电量为e的电子，以一定的初速度从M小孔进入一磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场是一具有弹性绝缘内壁、半径为R的圆柱形磁场．电子初速度指出圆心o，它与内壁先后碰撞两次（能量无损失）又恰好从M孔射出，试求：（1）电子的初速度大小；（2）电子在磁场内运动的时间．
 
30．图3-104为一金属圆筒的横截面，半径R，筒内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面，磁感强度为B，磁场下面有一匀强电场；一个质量为m（重力不计）、带电量为q的电荷，在电场作用下，沿图示轨迹由静止开始从A点运动到B点，在磁场中，速度方向偏转了θ=60°．求加速电场两极间的电压．
 
31．如图3-105所示，在一个磁感应强度B=0.40特的很大的匀强磁场中，有一足够长的绝缘直杆，杆与水平方向夹角θ=37°，杆上套一个质量m=10克，电量q=0.13库的带电圆环；环与杆间的动摩擦因数μ=0.10．求在（1）环带正电、（2）环带负电两种情况下，圆环在下滑过程中的最大速度和最大加速度（sin37°= 0.6，cos37°=0.8）．
32．如图3-106所示，质量m=0.1克的小物块，带有5×10-4库的电荷，放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，整个斜面置于B=0.5特的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面指向纸里，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面．求：（1）物块带什么电？（2）物块离开斜面时速度多大？（3）斜面至少有多长？
 
33．如图3-107所示，质量m=10-4千克的小球，放在绝缘的水平面上，小球带电量q=2×10-4库，小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，外加匀强电场E=5伏/米，匀强磁场B=2特，方向如图．小球从静止开始运动，求小球的最大加速度和可能达到的最大速度（g=10米/秒2）．
 
34．如图3-108所示，某一质量m、带电量为q的金属滑块（视为质点），以某一初速度沿水平方向放置的绝缘板进入存在电场和磁场的空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，匀强电场方向水平，滑块与木板间的动摩擦因数为μ．滑块由A点沿木板匀速运动到B点时，与B处挡板碰撞，将安在B点的开关撞开，使电场消失，只能保留磁场．金属块碰撞时动能损失75％，并能匀速地返回A点．已知AB长为L，金属块往返一次的时间为t．求：（1）匀强电场的电场强度E；（2）匀强磁场的磁感应强度B；（3）摩擦力所做的功．
35．一带电质点，质量为m，电量为q，以平行于ax轴的速度v从y轴的a点射入图3-109中第一象限所示的区域，为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于ax轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面．磁感应强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个图形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径（重力忽略不计）．
 
36．如图3-110所示，摆球的质量为0.04克，带电量为+1.0×10-4库，悬挂它的绝缘线a长20厘米，b长40厘米，磁感应强度为2特．求：（1）将a线烧断，摆球摆到最低点时b线拉力；（2）如果在摆到最低点时悬线b在o点脱落，小球将作什么运动？
37．如图3-111所示，小车质量为M=2千克，置于光滑水平面上．初速度为v0=14米/秒、带电量q=0.2库的可视为质点的物体B，质量m=0.1千克，轻放在小车A的右端．在A，B所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5特，物体B与小车之间有摩擦，小车足够长．求：（1）物体B的最大速度；（2）小车A的最小速度；（3）在此过程中转变的内能．
 
38．图3-112为一测定磁感应强度B的实验装置，天平右端挂一矩形线圈，其匝数为5匝，底边cd长20厘米，放在待测匀强磁场中，设磁场方向垂直于纸面向里，当线圈中通入如图方向的电流I=100毫安时，天平平衡．如电流方向相反，则要在天平左盘加质量m=8.2克砝码才能平衡．求磁感应强度B的量值．
 
39．如图3-113所示，图中abcd表示的是电流计中的通电线圈，ab=cd=l1=1厘米，ad=bc=l2=0.9厘米，共有n=50匝．磁感应强度B=0.5特，均匀转向分布．线圈两端接有螺旋弹簧，每转过1°弹簧可产生2.5×10-9牛·米的恢复力矩．若线圈最大偏转角为90°．求：（1）该电流计的满刻度值I；（2）当指针偏转40°时通入线圈的电流强度．
40．如图3-114所示，均质正方形线圈oo′ab悬挂在oz上，并可绕轴转动，每边长l=0.1米，质量m=0.01千克，匀强磁场B= 0.98特，方向水平沿x轴．当oo′ab中通电时，线圈偏离竖直位置θ=30°时平衡，求线圈内电流的方向和大小．
41．如图3-115所示，倾角为θ的斜面上放一木制圆柱，其质量m=0.2千克，半径为r，长L=0.1米．圆柱上顺着轴线oo′绕有N=10匝线圈，线圈平面与斜面平行．斜面处于铅直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5特．当通入多大电流时圆柱才不致往下滚动？
 
42．如图3-116所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小；（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增量，加速到上述能量所需回旋周数是多少；（3）加速到上述能量所需时间为多少．
 
43．如图3-117所示，图为回旋加速器示意图，在D形盒上半面出口处有一正离子源，试问该离子在下半盒中每相邻两轨道半径之比为多少？
   
综合能力测试题参考答案
  
1．B，C   2．B   3．D 4．B 5．C   6．B，D   7．B   8．A，D   9．A，B，C   10．C   11．D   12．A，B，D   13．C，D 14．C   15．B   16．C   17．A，B，D   18．C   19．A   20．A，B，D，E   21．C   22．B，C   23．D   24．A，B，C   25．A，B，C
26．IBl1l2；
 
且斜向下方的一切方向。
 
30．U加=1.5qB2R2/m．
31．
（1）am=5.2米/秒2 ，vm=10米/秒；
（2）am=6米/秒2．vm=13米/秒．
 
33．am=8米/秒2，vm=10米/秒．
 
35．提示：根据题意，质点在磁场区域中的轨道是半径等于R的圆上的1/4圆周，这段圆弧应与入射方向的速度、出射方向的速度相切，过a点做平行于x轴的直线，过b点做平行于y轴的直线，则与这两直线均相距为R的O′点就是圆周运动的圆心，其中质点作圆周运动的半径R=
 
上的圆弧MN，M点和N点应在所求圆形磁场区域的边界上．在通过MN两点的不同圆周中，最小的一个是以MN连线为直径的圆周，所以
 
36．（1）4×10-4牛；（2）匀速直线运动．
37．（1）10米/秒；（2）13.5米/秒；（3）8.75焦．
38．0.4特．
39．（1）10-4安培；（2）4.4×10-5安培．
40．电流方向沿bao′ob绕行，大小为2安培．
41．1.96tanθ安培．
 

 

(

[返回上一页] [打 印]