内容正文:
第11章 磁场 章末检测卷
满分100分,考试时长90分钟
一、单选题(每题3分,共24分)
1.如图所示,一段直导线弯折成L形,AC和CD段相互垂直,AC段长为d,CD段长为0.6d,将该导线固定在赤道上,CD段沿东西方向(C在东侧),AC段向北倾斜,与赤道平面成53°角,给该段导线从A端通入大小为I的恒定电流,导线所在处的地磁场磁感应强度大小为B,已知,则该段导线受到地磁场的安培力大小为( )
A.BId B.1.6BId C.0.8Bld D.
2.如图所示,速度选择器的两平行导体板之间有方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一电荷量为+q的粒子以速度v从S点进入速度选择器后,恰能沿图中虚线通过。不计粒子重力,下列说法可能正确的是( )
A.电荷量为的粒子以速度v从S点进入后将向下偏转
B.电荷量为的粒子以速度v从S点进入后将做类似平抛的运动
C.电荷量为的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐增大
D.电荷量为的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐减小
3.如图所示,斜边长为a的等腰直角三角形MNP处于一匀强磁场中,比荷为的电子以速度从M点沿MN方向射入磁场,欲使电子能经过NP边,则磁感应强度B的取值应为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,在直角坐标系I象限内(包含x、y坐标轴)有方向垂直xOy平面向外、大小为B的匀强磁场。点P (2a,a)处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度方向均在xoy平面内,速度大小均为,不计粒子间的相互作用。下列关于粒子在坐标轴上射出的范围,判断正确的是( )
A.x轴上[0, 4a]范围有粒子射出 B.x轴上(a,(2 +)a]范围有粒子射出
C.y轴上[0,a]可范围有粒子射出 D.y轴上[a, 2a]范围有粒子射出
5.如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1,弹簧伸长量为x1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为FN2,弹簧伸长量为x2。则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )
A.FN1<FN2,x1>x2 B.FN1>FN2,x1<x2
C.FN1>FN2,x1>x2 D.FN1=FN2,x1>x2
6.如图所示,空间存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,粒子源可沿纸面向各个方向以相同的速率发射质量为、带电荷量为的正粒子,一薄光屏与纸面的交线为PQ,OQL,PQ2L,。要使左、右两侧所有点均能被粒子打中,则粒子的速率至少为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道,其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a,长度为。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道,粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上,与管壁发生弹性碰撞,多次碰撞后从另一端射出,单位时间进入管道的粒子数为n,粒子电荷量为+q,不计粒子的重力、粒子间的相互作用,下列说法不正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a B.粒子质量为
C.管道内的等效电流为nq D.粒子束对管道的平均作用力大小为
8.如图所示,倾角为的光滑斜面置于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为,一质量为、长为的导体棒,通以垂直纸面向外、电流大小为的电流时,放在斜面上恰好能保持静止。如果将磁场方向变为垂直斜面向上,磁感应强度大小变为,其他物理量保持不变,导体棒还能静止在斜面上。已知重力加速度为,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题4分,共16分,全部选对得4分,少选1个得2分,错选1个得0分)
9.如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为L,处于虚线方框的被测匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使天平再次平衡。重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.测得的磁感应强度大小为 B.测得的磁感应强度大小为
C.被测匀强磁场方向垂直线圈平面向里 D.被测匀强磁场方向垂直线圈平面向外
10.磁强计是一种测量磁感应强度的仪器,其原理如图所示,取一块长方体金属导体,使磁场方向垂直于金属前后表面(即沿x轴方向),通过外加电源使金属导体中的电流沿y轴正方向并保持电流不变,测量金属导体上下表面(即沿轴方向)的电压,经过处理后即可测得磁感应强度B的大小,下列说法正确的是( )
A.若金