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专题07 磁场综合复习
难度:★★★★☆ 建议用时: 30分钟 正确率 : /30
1. 磁感应强度单位是特斯拉(T),关于特斯拉与基本单位千克(kg)、秒(s)、安培(A)之间关系,下列描述正确的是( )
A. 1T =1kg/( A·s2) B. 1T =1kg· s2/A
C. 1T =1kg/(A·s) D. 1T =1kg·s/A
【答案】A
【解析】根据磁感应强度的定义B=可知,1T==1kg/( A·s2),选项A正确。
2.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
【答案】A
【解析】AB.磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出
Ba>Bb所以A正确,B错误;
CD.安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关,故C、D错误。
故选A。
3.如图所示,由4根相同导体棒连接而成的正方形线框固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,顶点A、B与直流电源两端相接,已知导体棒AB受到的安培力大小为F,则线框受到的安培力的合力大小为( )
A.F B.F
C.F D.4F
【答案】C
【解析】导体棒AB与导体棒ADCB相当于并联电路,电阻之比与长度成正比,则电阻之比为1∶3,所以电流之比为3∶1,所以导体棒DC所受安培力是导体棒AB所受安培力的三分之一,导体棒AD与导体棒CB所受的安培力大小相等、方向相反,所以线框ABCD受到的安培力的大小为导体棒AB与导体棒DC所受的安培力之和,则线框ABCD受到的安培力的大小为F,C正确.
4.已知通有恒定电流I的无限长直导线产生的磁场,磁感应强度与该点到导线的距离成反比如图,有三根无限长、通有大小一样电流的直导线a、b、c等间距放置,其中b中电流与a、c相反,此时与ab距离都相等的P点(未画出)磁感应强度为B,现取走导线a,则P点的磁感应强度为( )
A.B B.1.5B C.0.4B D.0.5B
【答案】C
【解析】设P到a、b距离分别为x,则到c的距离为3x,a在P点产生的场强向内,设为B0,则c在P点产生的场强向外,大小为,因此,得,撤去a导线后,P点的磁感应强度为b、c两导线在P点产生场强的叠加,故C正确。
5.如图所示,在虚线右侧区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的电子以速率v0从P点射入匀强磁场,并从Q点射出,入射方向与边界夹角为θ,下列说法正确的是( )
A.该匀强磁场的方向是垂直纸面向里
B.电子在磁场中做圆周运动的半径为
C.电子在磁场中运动时间
D.电子的速度方向都改变了θ
【答案】AC
【解析】A.电子带负电,根据左手定则可知,该匀强磁场的方向垂直纸面向里,A正确;
B.电子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,则有
即B错误;
C.电子在磁场中运动的时间为C正确;
D.根据几何关系,所有电子的偏向角为,即所有电子的速度方向都改变了,D错误。故选AC。
6. 回旋加速器的工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒,处于与盒面垂直的匀强磁场中,它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在D形盒内被磁场不断地加速
B. 交流电源的周期等于带电粒子做圆周运动的周期
C. 两D形盒间电势差U越大,带电粒子离开D形盒时的动能越大
D. 加速次数越多,带电粒子离开D形盒时的动能越大
【答案】B
【解析】由于洛伦兹力不做功,而带电粒子在D形盒内受洛仳兹力的作用而做圆周运动,不能加速粒子,选项A错误;
交流电源的周期等于带电粒子做圆周运动的周期,选项B正确;
粒子在磁场中做匀速圆周运动时,Bqv=m,故v=,所以带电粒子离开D形盒时的动能Ek=mv2=,所以带电粒子离开D形盒时的动能与电势差U没关系,只与磁场和带电粒子的比荷有关,选项C错误;
而粒子的动能又都是由电场提供的,设加速了N次,故存在NUq=,所以加速电压越大,加速的次数就会越少,不是带电粒子离开D形盒时的动能越大,选项D错误。
7. 一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,A、B两板间便产生电压。金属板A、B和等离子体整体可以看作一个直流电源,A、B便是这个电源的两个电极。将金属板A、B与电阻R相连,假设等离子体的电