高中物理磁场试题

两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为 $0.1m$ 、总电阻为 $0.005\Omega$ 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于 $t=0$ 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）

A．磁感应强度的大小为 $0.5T$

B．导线框运动速度的大小为 $0.5m/s$

C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D．在 $t=0.4s$ 至 $t=0.6s$ 这段时间内，导线框所受的安培力大小为 $0.1N$

如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为 $v_1$ ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 $v_2$ ，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则 $v_2:v_1$ 为（ ）

A．

$\sqrt{3}：2$

B．

$\sqrt{2}：1$

C．

$\sqrt{3}：1$

D．

$3：\sqrt{2}$

如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场。在 $x\ge 0$区域，磁感应强度的大小为 $B_0$； $x<0$区域，磁感应强度的大小为 $\lambda B_0$（常数 $\lambda >1$）。一质量为m、电荷量为 $q(q>0)$的带电粒子以速度 $v_0$从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）

（1）粒子运动的时间；

（2）粒子与O点间的距离。

如图，在磁感应强度大小为 $B_0$ 的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I时，纸面内与两导线距离均为 l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ ）

A．	0	B．	$\frac{\sqrt{3}}{3}{B}_0$
C．	$\frac{2\sqrt{3}}{3}{B}_0$	D．	$2B_0$

如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为 $\frac{1}{2}B$ 和 $\mathrm{B}\mathrm{、}$ 方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为 $\mathrm{m}$ 、电荷量为 $\mathrm{q}\mathrm{（}\mathrm{q}>0\mathrm{）}$ 的粒子垂直于 $\mathrm{x}$ 轴射入第二象限，随后垂直于 $\mathrm{y}$ 轴进入第一象限，最后经过 $\mathrm{x}$ 轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为（ ）

A．

$\frac{5\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

B．

$\frac{7\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

C．

$\frac{11\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

D．

$\frac{13\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ， 方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外。ab边中点有一电子发源O ， 可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为（ ）

A. $\frac{1}{4}\mathit{kBl}$ ， $\frac{\sqrt{5}}{4}\mathit{kBl}$ B. $\frac{1}{4}\mathit{kBl}$ ， $\frac{5}{4}\mathit{kBl}$ C. $\frac{1}{2}\mathit{kBl}$ ， $\frac{\sqrt{5}}{4}\mathit{kBl}$ D. $\frac{1}{2}\mathit{kBl}$ ， $\frac{5}{4}\mathit{kBl}$

如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v ₁， 并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；

（2）甲、乙两种离子的比荷之比。

一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在 $\mathit{xOy}$ 平面内的截面如图所示：中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为1,磁感应强度的大小为 $B$ ,方向垂真于 $\mathit{xOy}$ 平面:磁场的上下两侧为电场区域,宽度均为 $r$ ,电场强度的大小均为 $E$ ,方向均沿x轴正方向:M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。

（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；

（2）求该粒子从M点入射时速度的大小；

（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为 $\frac{x}{6}$ ,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间

如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L ₁、L ₂ ， L ₁中的电流方向向左,L ₂中的电流方向向上；L ₁的正上方有a、b两点，它们相对于L ₂对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B ₀,方向垂直于纸面向外,已知a、b两点的磁感应强度大小分别为 $\frac{1}{3}{B}_0$ 和 $\frac{1}{2}{B}_0$ ，方向也垂直于纸面向外，则（ ）

A．	流经L 1的电流在b点产生的磁感应强度大小为 $\frac{7}{12}{B}_0$	B．	流经L 1的电流在a点产生的磁感应强度大小为 $\frac{1}{12}{B}_0$
C．	流经L 2的电流在b点产生的磁感应强度大小为 $\frac{1}{12}{B}_0$	D．	流经L 2的电流在a点产生的磁感应强度大小为 $\frac{7}{12}{B}_0$

如图,在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E，在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核 ¹ ₁H和一个氚核 ² ₁H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向。已知 ₁ ¹H进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O处第一次射出磁场。 ₁ ¹H的质量为m,电荷量为q不计重力。求

（1） ₁ ¹H第一次进入磁场的位置到原点O的距离

（2）磁场的磁感应强度大小

（3） ₂ ¹H第一次离开磁场的位置到原点O的距离

如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另外一线圈与远处沿南北向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针池处于静止状态。下列说法正确的是（ ）

A．	开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动	B．	开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．	开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向	D．	开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直面向外的方向转动

如图，三根相互平行的固定长直导线L ₁、L ₂和L ₃两两等距，均通有电流I，L ₁中电流方向与L ₂中的相同，与L ₃中的相反．下列说法正确的是（　　）

A．	L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直
B．	L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直
C．	L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 $1：1：\sqrt{3}$
D．	L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 $\sqrt{3}：\sqrt{3}：1$

如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里．三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为 $m_a$ ， $m_b$ ， $m_c$ ． 已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是（　　）

A．

$m_a＞m_b＞m_c$

B．

$m_b＞m_a＞m_c$

C．

$m_c＞m_a＞m_b$

D．

$m_c＞m_b＞m_a$

如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上， $t=0$ 时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t ₀时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g．求：

①金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；

②电阻的阻值．

一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）

A．

$\frac{\omega }{3B}$

B．

$\frac{\omega }{2B}$

C．

$\frac{\omega }{B}$

D．

$\frac{2\omega }{B}$