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专题10 磁场培优押题预测B卷
一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1-5题只有一个选项正确,第6-12题有多个选项正确)
1.导线中带电粒子的定向运动形成了电流带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力如图所示,设导线ab中每个带正电粒子定向运动的速度都是,单位体积的粒子数为n,粒子的电荷量为q,导线的横截面积为S,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是 ( )
A. 题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断[来源:Z。xx。k.Com]
B. 由题目已知条件可以算得通过导线的电流为
C. 每个粒子所受的洛伦兹力为,通电导线所受的安培力为
D. 改变适当的条件,有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变
2.如图所示,通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角均为的光滑绝缘导体轨道上,通以图示方向的电流,电流强度为E,两导轨之间距离为l,要使导线ab静止在导轨上,则关于所加匀强磁场方向(从b向a看)、大小的判断正确的是
A. 磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为
B. 磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为
C. 磁场方向水平向右,磁感应强度大小为
D. 磁场方向垂直斜面向上时,磁感应强度有最小值[来源:学科网]
3.如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,下列说法正确的是
A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直
B. L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面平行
C. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
D. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
4.在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的场强为E,方向竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,一质量为m的带电粒子,在场区内的竖直平面内做匀速圆周运动,则可判断该带电质点( )
A. 带有电荷量为的正电荷 B. 沿圆周逆时针运动
C. 运动的角速度为 D. 运动的速率为
5.如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方磁场中运动的半径为R.则( )
A. 粒子经偏转后一定能回到原点O
B. 粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1
C. 粒子完成一次周期性运动的时间为
D. 粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R
6.如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=k,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离。电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略,则 ( )
A. 霍尔元件前表面的电势低于后表面
B. 若电源的正负极对调,电压表将反偏
C. IH与I成正比
D. 电压表的示数与RL消耗的电功率成正比
7.磁流体发电机,又叫等离子体发电机,下图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为6T。等离子体发生偏转,在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm。等离子体的电阻率ρ=2Ω•m。则以下判断中正确的是( )
A. 发电机的电动势为1200V
B. 因不知道高速等离子体为几价离子,故发电机的电动势不能确定
C. 当外接电阻为8Ω时,发电机效率最高[来源:学#科#网Z#X#X#K]
D. 当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大
8.如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子(带电粒子重力不计),恰好从e点射出,则( )
A. 如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出
B. 如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出
C. 如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,将从d点射出
D. 只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从e点射出所用时间最短
9.用如图所示的回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍,可采用下列哪几种方法( )
A. 将其磁感应强度增大为原来的2倍
B. 将其磁感应强度增大为原来的4倍
C. 将D形金属盒的半径增大为原来