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第13天 磁场测试题
1、 单项选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.在竖直向上的匀强磁场中水平放置一根长度L=0.2m,通电电流I=0.5A的直导线,测得它受到的磁场力F=1.0N,将导线从磁场中撤走,匀强磁场的磁感应强度为( )
A.0 B.10T C.0.1T D.2T
2.如图所示,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.∶2 D.∶1
3.如图所示,OACD是一长为OA=L的矩形,其内存在垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、带电量为q的粒子从O点以速度垂直射入磁场,速度方向与OA的夹角为α,粒子刚好从A点射出磁场,不计粒子的重力,则( )
A.粒子一定带正电
B.匀强磁场的磁感应强度为
C.粒子从O到A所需的时间为
D.矩形磁场的宽度最小值为
4.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间的磁场可视为匀强磁场,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)射入磁场,带电粒子在洛仑兹力的作用下向两极板偏转,A、B两板间便产生了电压。金属板A、B和等离子体整体可视为一个内阻不可忽略的直流电源。现将金属板A、B与电阻R相连,下列说法正确的是( )
A.A板是电源的正极
B.A、B两金属板间的电势差等于电源电动势
C.增大等离子体的入射速度,电源电动势将增大
D.减小A、B两板间的距离,电源电动势将增大
5.英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带负电
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小
6.如图所示,在第二象限中有水平向右的匀强电场,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一重力不计的带电粒子(电量为q,质量为m)以垂直于x轴的速度v0从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限。已知OP之间的距离为d,则( )
A.带电粒子通过y轴时的坐标为(0,d)
B.电场强度的大小为
C.带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为
D.磁感应强度的大小为
7.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示。若小球运动到A点时绳子忽然断开,则以下运动不可能发生的是( )
A.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变
B.小球仍作逆时针匀速圆周运动,但半径减小
C.小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变
D.小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小
8.如图,一正三角形abc区域(包含三角形边界)内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,三角形所在平面与磁场方向垂直。P点为一粒子源,可以产生某种带正电的同种粒子,粒子从静止开始经MN两板间的加速电场加速后从a点沿ab方向射入匀强磁场区域内。加速电压的大小可以调节,当加速电压为U1时粒子经磁场偏转后恰好打到bc的中点,当加速电压为U2时粒子经磁场偏转后恰好打到c点,不计粒子的重力以及粒子间的相互作用,则两加速电压的比值U1:U2为( )
A. 9:4 B.3:2 C.9:1 D.3:1
二、不定项选择题(每小题5分,共20分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)
9.如图所示,通电导体棒静止于水平导轨上,棒的质量为m,长为l,通过的电流大小为I且垂直于纸面向里,匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角,则导体棒受到的( )
A.安培力大小为Bil B.安培力大小为BIlsin θ
C.摩擦力大小为BIlcos θ D.支持力大小为mg+BIlcos θ
10.如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动,下列说法正确的是( )
A.微粒可能带负电,也可能带正电
B.微粒的电势能一定减小
C.微粒的机械能一定增加
D.洛伦兹力对微粒做负功
11.如图所示,三根通电长直导线a、b、c都垂直于纸面放置,彼此之间的距离都相等,b、c电流等大反向,a、c电流方向相同,a电流大小为c电流大小的一半。已知a受到c所产生磁场的安培力为F,若直