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《磁场》基础过关
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一、单选题(本大题共13小题,共39分)
1. 中国宋代科学家沈括在公元1086年写的梦溪笔淡中最早记载了“方家术士以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是
A. 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极
B. 对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强
C. 形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的
D. 由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置
2. 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与磁针指向平行,如图所示。此时小磁针的N极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是
A. 向右飞行的正离子束 B. 向右飞行的负离子束
C. 向左飞行的电子 D. 向左飞行的负离子束
3. 下列图像中,小磁针静止时的方向正确的是
A. B. C. D.
4. 如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上.在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线.当导线中通以由外向内的电流时,下列说法正确的是
A. 磁铁受到向左的摩擦力,磁铁对桌面的压力减小
B. 磁铁受到向右的摩擦力,且对桌面的压力减小
C. 磁铁受到向左的摩擦力,且对桌面的压力增大
D. 磁铁不受摩擦力,对桌面的压力不变
5. 如图所示,线圈a、b的半径分别为r和2 r,匝数分别为n匝和2 n匝.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为
A. B. C. D.
6. 倾角为的导电轨道间接有电源,轨道上放有一根静止的金属杆现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图所示,磁感应强度B从零开始逐渐增加的过程中,ab杆受到的静摩擦力
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
7. 如图所示,空间存在水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的倾角为,一带电荷量为、质量为m的带负电小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数则在下图中小球运动过程中的速度时间图象可能是
A. B. C. D.
8. 薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可穿过铝板一次,在两个区域内运动的轨迹如图,半径假设穿过铝板前后粒子电量保持不变,则该粒子
A. 带正电 B. 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度相同
C. 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同 D. 从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域
9. 如图所示,在矩形区域ABCD内有一垂直纸面向里的匀强磁场,,,磁感应强度在AD的中点P有一个发射正离子的装置,能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为的正离子,离子的质量,电荷量,离子的重力不计,不考虑离子之间的相互作用,则下列判断错误的是
A. 从边界BC边飞出的离子中,BC中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短
B. 边界AP段无离子飞出
C. 从CD,BC边飞出的离子数之比为
D. 若离子可从B,C两点飞出,则从B点和C点飞出的离子在磁场中运动的时间相等
10. 如图是质谱仪的工作原理示意图.现有一束几种不同的正离子,经过加速电场加速后,垂直射入速度选择器速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场,离子束保持原运动方向未发生偏转.接着进入另一匀强磁场,发现这些离子分成几束.忽略重力的影响,由此可得结论
A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
B. 这些离子通过狭缝P的速率都等于
C. 这些离子的电量一定不相同
D. 这些离子的比荷一定相同
11. 如图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转不计重力,则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是
A. 大小为,粒子带正电时,方向向上
B. 大小为,粒子带负电时,方向向上
C. 大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关
D. 大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
12. 法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室让.梅里厄P4实验室。该P4实验室全程都在高度无接触物理防护性条件下操作,一方面防止实验人员和其他物品受污染,同时也防止其释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量,常用到一种电磁流量计,如左图所示。其原理可以简化为如右图所示模型:液体内含有大量正、负离子,从容器右侧流入,左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。在垂直纸面向里的匀强磁场作用下,下列说法正确的是
A. 所有带电粒子都受到竖直向下洛伦兹