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第一章《安培力与洛伦兹力》单元练习
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,磁场磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
2.一根长为0.2m的电流为2A的通电导线,垂直放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的安培力大小是( )
A.0.4N B.0.2N C.0.1N D.0
3.两个电子以不同的初速度垂直射入同一匀强磁场,半径为r1和r2,周期为T1和T2,则( )
A.r1=r2,T1≠T2 B.r1≠r2,T1≠T2
C.r1=r2,T1=T2 D.r1≠r2,T1=T2
4.某小型医用回旋加速器,最大回旋半径为0.5m,磁感应强度大小为1.12T,质子加速后获得的最大动能为1.5×107eV。根据给出的数据,可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为(忽略相对论效应,1eV=1.6×10﹣19J)( )
A.3.6×106m/s B.1.2×107m/s C.5.4×107m/s D.2.4×108m/s
5.如图所示的圆形区域内匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中( )
A.运动时间越长,其轨迹对应的弦长越大
B.运动时间越长,其轨迹越长
C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小
D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏转角越小
6.磁场对电流的作用力通常称为安培力。这是为了纪念法国物理学家安培(1775﹣1836),他对研究磁场对电流的作用力有杰出的贡献。关于安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力和洛伦兹力是性质完全不同的两种力
B.磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直
C.放在匀强磁场中的通电导线一定受磁场的作用力
D.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最大
7.关于课本内的插图,则( )
A.图甲是电磁炮示意图,抛射体的发射速度与抛射体的质量无关
B.图乙是速度选择器示意图,它不能判断带电粒子的电性
C.图丙是质谱仪示意图,打在底片相同位置处的带电粒子质量相同
D.图丁是回旋加速器,增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能
8.如图为磁场天平原理示意图,可通过磁场天平测量磁感应强度。质量为m的均质细金属棒通过两相同的轻质弹簧悬挂,金属棒处于水平状态,弹簧劲度系数为k,金属棒通过轻质导线通有电流强度为I的电流。长方形abcd为理想磁场边界,磁场边界ab长度为L。金属杆的右端有绝缘轻指针,无磁场时,调整指针位置指到0刻度。当长方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直纸面向外时,金属棒稳定时指针向下移动距离x,则该磁场的磁感应强度B为( )
A. B. C. D.
9.某实验装置如图所示,用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈,细绳与传感器相连,传感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边ab置于蹄形磁铁的N、S极之间,使ab边垂直于磁场方向且ab边全部处于N、S极之间的区域中。接通电路的开关,调节滑动变阻器的滑片,当电流表读数为I时,传感器的读数为F1;保持ab中的电流大小不变,方向相反,传感器的读数变为F2(F2<F1)。已知金属线框的匝数为n,ab边长为L,重力加速度为g,则可得到( )
A.金属线框的质量m
B.N、S极之间的磁感应强度B
C.传感器的读数为F1时,ab中的电流方向为b→a
D.减小电流I重复实验,则F1、F2均减小
10.电子感应加速器利用变化的磁场来加速电子。电子绕平均半径为R的环形轨道(轨道位于真空管道内)运动,磁感应强度方向与环形轨道平面垂直。电子被感应电场加速,感应电场的方向与环形轨道相切。电子电荷量为e。为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不变的圆轨道加速运动,求和之间必须满足的定量关系是(B和分别为电子做圆周运动,圆轨道处的磁感应强度和圆轨道内部的平均磁感应强度)( )
A. B.
C. D.
11.CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,图中的CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内有匀强偏转磁场,经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到靶上,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示),将电子束打到靶上的点记为P点。则( )
A.M接加速电压的正极
B.偏转磁场的方向垂直于纸面向外
C.仅减小M、N之间的加速电压,可使P点左移
D.仅增大偏转磁场磁感应强度的大小,可使P点右移
12.如图所示,有一圆形区域匀强磁场,半径为R,方向垂直纸面向外,磁感应强度大小B1,在其右侧有一与其右端相切的正方形磁场区域,正方形磁场的边长足够长,方向垂直纸