一、选择题
1．在同一匀强磁场中，α粒子（2He ）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则α粒子和质子（ ） A．运动半径之比是2∶1 B．运动周期之比是2∶1 C．运动速度大小之比是4∶1 D．受到的洛伦兹力之比是2∶1
2．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。质量为 m、电荷量为q的带电滑块由静止释放，下滑 x 距离后飞离斜面。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
4
A．滑块带负电
B．滑块在斜面上做匀加速直线运动 C．滑块离开斜面瞬间的速率为
mgcos qBD．滑块克服摩擦力做的功为 μmgx cos θ
3．特高压直流输电是我国领先世界的电力工程。正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线电流IA>IC。如图，以两导线垂线中点为圆心，作一个与导线垂直的圆，a（里面）和c（外面）与输电线在同一高度，b、d为圆的最下方和最上方。忽略地磁的影响，则（ ）
A．b点和d点磁场方向相同 B．a点的磁感应强度可能为零 C．c点的磁感应强度可能为零 D．两根导线的作用力为引力
4．如果所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60角且处于竖直平面内，一质量为m、电荷量为q（q0）的小球套在绝缘杆上，给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变，已知磁感应强度
大小为B，电场强度大小为形E3mg，则以下说法中不正确的是（ ） q
A．小球的初速度v0B．若小球的初速度为C．若小球的初速度为
2mg qB3mg，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 qBmg，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 qBmgm3g2
D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为
qB2B3q2
5．一质量m、电荷量的﹣q圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一沿杆左上方方向的初速度v0，（取为初速度v0正方向）以后的运动过程中圆环运动的速度图像可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．下列物理量是标量的是（ ） A．电场强度
B．电动势
C．加速度
D．安培力
7．如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切，并从AB边穿出磁场，则v的大小为（ ）
A．3Bqa 4mB．
Bqa 4mC．3Bqa 8mD．
3Bqa
8m
8．一个各边电阻相同、边长均为L的正六边形金属框abcdef放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框所在平面向外的匀强磁场中。若从a、b两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I，则关于金属框abcdef受到的安培力的判断正确的是（ ）
A．大小为BIL，方向垂直ab边向左 B．大小为BIL，方向垂直ab边向右
C．大小为2BIL，方向垂直ab边向左 D．大小为2BIL，方向垂直ab边向右
9．两平行直导线cd和ef竖直放置，通电后出现如图所示现象，图中a、b两点位于两导线所在的平面内。则（ ）
A．两导线中的电流方向相同 B．两导线中的电流大小一定相同 C．b点的磁感应强度方向一定向里
D．同时改变两导线中电流方向，两导线受到的安培力方向不变
10．如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，间距为d，两金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆心为O，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一束带电粒子沿两金属板中轴线以速度v射入金属板间，然后沿直线运动，从a点射入圆形磁场，在磁场中粒子从e点射出磁场。已知ab为圆形区域的水平直径，∠aOe=120。不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A．两金属板间匀强电场的电场强度大小为vB，方向竖直向上 B．两金属板间的电压为C．粒子的比荷为1Bdv 23v 3BRD．粒子在圆形磁场中运动的时间为2πR 3v11．带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图所示，运动中粒子经过b点，Oa＝Ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，粒子重力不计，那么电场强度E与磁感应强度B之比为（ ）
A．v0 B．
1 v0C．2v0 D．
v0 212．如图所示，一速度为v0的电子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，若仅使B和E同时增大为原来的两倍，则电子将（ ）
A．仍沿直线飞出选择器 C．往下偏
B．往上偏 D．往纸外偏
13．如图，横截面是圆的匀强磁场区域（纸面），其半径为R，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为－q（q>0）、质量为m的粒子自P点沿与直径PQ成30°角的方向射入圆形磁场区域，粒子射出磁场时的运动方向与直径PQ垂直，不计粒子的重力，则粒子的速率和在磁场中运动的时间分别为（ ）
qBR2m， 3qB2mqBR2mB．， 3qBm3qBR4mC．，
3qB2mA．D．
qBR2m， qBm14．如图，通电直导线与通电矩形线圈同在纸面内，线圈所受安培力的合力方向为（ ）
A．向右
B．向左
C．向下
D．向上
15．如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示，则此过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）（ ）
A．为零
B．方向由向左变为向右 C．方向保持不变 D．方向由向右变为向左
二、填空题
16．三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，重力不计，则它们在磁场中运动的时间之比为___________。
17．如图所示，用长为L的轻绳，悬挂一质量为m的带电小球，放在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，轻绳的拉力恰好为零，重力加速度为g，忽略空气阻力，由此可知小球___________（选填“带正电”“不带电”或“带负电”）当小球第二次经过最低点时轻绳拉力等于___________。
18．某小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度，在力传感器下端挂一个n匝矩形线圈，将线圈的短边完全置于磁极之间的磁场（可视为匀强磁场）中并使平面与磁极的连线垂直。断开电路，线圈静止时力传感器的读数为F1；接通电路，线圈中的电流强度为I时，力传感器的读数为F2（F2 20．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为2.0g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6km/s。若这种装置的轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____T，磁场力的最大功率P=_____W（轨道摩擦不计）。 21．小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m，匝数为N。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B01.0T，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数N至少为________匝（g=10m/s2）． 22．如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A极接在直流高压电源的________极（选填“正极”或者“负极”）．此时，荧光屏上的电子束运 动轨迹________偏转（选填“向上”“向下”或“不”）． 23．如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关．此外还有细沙、天平和若干轻质导线．已知重力加速度为g． 先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1．闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1． （1）磁感应强度B大小为____，方向垂直纸面_____（选填“向里”或“向外”）； （2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_____（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为____． 24．放射源中有三种不同的粒子，其中一种不带电，另两种分别带正负电荷，置于磁场中，形成如图三条轨迹，则不带电的粒子的轨迹是____________，带负电的粒子的轨迹是____________． 25．如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1，若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2,且F2>F1，则磁场的方向为_________，安培力的大小为______________。 26．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，在科学研究中具有重要应用．如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两端电压为U，板间匀强磁场磁感应强度为B1 ， 一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入，沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2 ， 结果分别打在a、b两点，测得两点间的距离为△R，由此可知，打在两点的粒子质量差为△m=________．（粒子重力不计） 三、解答题 27．如图，水平地面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性竖直档板，板高 h=9m，与板等高处有一水平放置的篮筐，筐口的中心离挡板 s=3m。板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场， 磁场方向垂直纸面向里， 磁感应强度 B=1T； 质量m=1103 kg 、电量 q=1103 C 、直径略小于小孔宽度的带电小球（视为质点），以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动，若与档板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰 撞时电量不变，不计空气阻力，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中，求： （1）电场强度的大小与方向； （2）小球运动的最大速率； （3）若小球与竖直挡板碰撞1次，小球的入射速度。 28．如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界。质量为m、带电荷量为-q的粒子，先后两次沿着与MN夹角为θ（0°<θ<90°）的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中，第一次粒子是经电压U1加速后射入磁场的，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场；第二次粒子是经电压U2加速后射入磁场的，粒子刚好能垂直于PQ射出磁场。（不计粒子重力，粒子加速前的速度认为是零，U1、U2未知） (1)加速电压U1、U2的比值 U1为多少？ U2(2)为使粒子经电压U2加速射入磁场后沿直线射出PQ边界，可在磁场区域加一个匀强电场，求该电场的场强。 29．如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m，导轨处于方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度为5T的匀强磁场中。导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，质量1kg，电阻0.9Ω，与导轨间的动摩擦因数为0.5。电源电动势10V，其内阻0.1Ω，定值电阻的阻值4Ω。不计定滑轮摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，线对ab的拉力为水平方向，g取10m/s2。求： (1)通过ab的电流大小和方向； (2)ab受到的安培力大小； (3)重物重力G的取值范围。 30．如图所示是测量离子比荷的装置示意图。速度选择器两极板水平，板间加上竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。速度选择器右侧有水平放置的平行板电容器，极板长为l，板间距为 l。建立竖直向上的直线坐标系Oy，y轴到电容器极板右端的距离为2l。离子源S能沿水平方向连续发射一定速度的正离子，调整速度选择器电场的场强为 E0，磁场磁感应强度为B0，则离子沿水平虚线穿过速度选择器，后离子从电容器下极板 的最左端紧靠极板进入电容器，若电容器内不加电场，则离子运动到O点；若电容器内加上竖直向上的匀强电场E（未知），离子将运动到y轴上某点，测出该点到O点距离y，可得到离子的比荷，不计离子重力及离子间相互作用。 （1）求离子穿过速度选择器的速度； （2）若EE0，离子到达y轴时距O的距离为 3l，求离子的比荷； 2（3）改变E的值，运动到y轴的离子，其坐标值将发生变化，在图乙所示的坐标系内，画出运动到y轴的离子，其坐标值y随E值的变化关系。（图中标出必要的数据，不必写出计算过程） 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容