高中物理磁感应强度磁场对通电导线的作用力

磁场一、磁感应强度磁场对通电导线的作用力1、下列说法正确的是A、磁感线可以表示磁场的方向和强弱B、磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C、磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D、放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极2、关于磁感应强度，下列说法正确的是A、由B=ILF可知，B与F成正比，与IL成反比B、由B=ILF可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C、通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D、磁感应强度的方向与该处电流的受力方向垂直3、在地球赤道上空有一小磁针处于静止状态，突然发现小磁针的N极向东偏转，由此可知A、一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N极靠近小磁针B、一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S极靠近小磁针C、可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D、可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过4、如图所示，两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于一个等边三角形abc的顶点a、b处。两通电导线在c处的磁场的磁感应强度的值都是B，则c处磁场的总磁感应强度是A、2BB、BC、0D、B35、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，以下做法可行的是A、将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B、将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C、将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D、将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端6、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直。现给导线通以垂直纸面向外的电流，则A、磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C、磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用7、如图所示，垂直纸面放置的两根直导线a和b的位置固定并通有相等的电流I。在a、b连线的中垂线上放有另一直导线c，导线c与导线a、b所在的平面垂直，c可以自由运动。当c中通入电流I1时，c并未发生运动，则可以判定a、b中的电流A、方向相同，都向里B、方向相同，都向外C、方向相反D、只要a、b中有电流，c就不可能静止8、如图所示的装置可以用来测定磁场的磁感应强度，天平右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共n匝，线圈的下半部分悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有图示方向的电流I时，天平左右两盘中各加上质量分别为m1和m2的砝码后，天平平衡；当电流反向时（大小不变），右盘中再加质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知A、磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为nIlgmm)(21B、磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为nIlmg2C、磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为nIlgmm)(21D、磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为nIlmg29、如图所示，两根平行放置的长直导线a与b中通有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1；当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为，则此时b受到的磁场力大小变为Ａ、F2Ｂ、21FFＣ、21FFＤ、212FF10、如图所示，两平行光滑金属导轨宽为d，与电源连通，导轨平面与水平方向的夹角为θ，导轨上放置一质量为m的金属棒MN。当金属棒中通有电流I时，为使其能静止在导轨上，需在金属棒所在的空间内加一匀强磁场。（1）如果金属棒MN静止在导轨上且对导轨无压力，则所加匀强磁场的磁感强度的大小和方向如何？（2）若要磁场的磁感应强度最小，则所加磁场方向如何？磁感应强度的最小值为多大？11、如图所示，PQ和MN为两根水平平行放置的金属导轨，相距1cm，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用水平细绳经滑轮与物体相连。物体的质量m＇=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下。为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（取g=10m/s2）12、图示是导轨式电磁炮实验装置的示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块因被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其磁感应强度与电流的关系为B=kI，比例常数k=2.5×10－6T/A。已知两导轨内侧的间距L=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m时获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）。求发射过程中电源提供的电流大小。13、一长ml50.0、质量m=10g的通电直导线cd由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的z轴上，如图所示。Z轴正方向垂直纸面向外，取g=10m/s2(1)当磁感应强度B1=1.0T、方向与x轴负方向相同时，要使悬线中的张力为零，则有的电流I1的大小和方向如何？（2）若磁感应强度B2=1.0T、方向与x轴正方向相同时，cd中通入方向由c至d的电流I2=0.40A，则cd静止时悬线中的张力是多大？（3）若cd中通入方向由c到d的电流I3=0.10A，磁场方向垂直于z轴，且与y轴负方向的夹角为300，与x轴正方向的夹角为600，磁感应强度B3=2.0T，则导线cd静止时悬线中的张力是多大？二、磁场对运动电荷的作用力１、如图所示，竖直向下的匀强磁场B穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球A，小球在光滑水平面内绕O做匀速度圆周运动。在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，则下列说法错误．．的是A、小球的速率减小，半径减小，周期不变B、小球的速率不变，半径不变，周期不变C、小球的速率不变，半径增大，周期增大D、小球的速率不变，半径减小，周期减小2、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场。现有两个质量相同、电荷量也相同的分别带正负电荷的离子（不计重力）以相同的速度v0从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角，则下列关于正负离子在磁场中的运动情况的说法中，正确的是A、运动轨迹的半径相同B、运动的时间相同C、重新回到x轴时的速度大小和方向均相同D、重新回到x轴时距O点的距离相同3、质子和α粒子由静止出发经同一加速电场加速后，沿垂直于磁感线的方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各个运动参量间的关系为A、动能之比为1∶2B、速率之比为1∶2C、轨迹半径之比为1∶2D、运动周期之比为1∶24、如图所示，半径为R的绝缘筒中有匀强磁场，磁感应强度为B，磁感线的方向垂直纸面向里。一个质量为m、带电荷量为q的正离子以速度v从圆筒上的C孔处沿直径方向射入筒内，如果离子与圆筒碰撞两次（碰撞时不损失能量，且碰撞所用的时间不计）后又从C孔飞出，则离子在磁场中运动的时间为A、vR2B、vR3C、BqmD、Bqm325、如图所示，长方形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，一束速度不同的电子从O处沿与磁场垂直的方向进入磁场。若从a、b、c、d四处射出的电子在磁场中运动的时间分别为ta、tb、tc、td则A、ta=tb=tc=tdB、tatbtc=tdC、tatbtctdD、ta=tbtctd6、如图所示，长方体金属块放在匀强磁场中，有电流流过金属块，则A、金属块上下表面的电势相等B、金属块上表面的电势高于下表面的电势C、金属块上表面的电势低于下表面的电势D、无法判断金属块上下表面的电势高低7、如图所示，水平导线中通有恒定电流I，导线正下方的电子e的初速度方向与电流方向相同，其后电子将A、沿路径a运动，轨迹是圆B、沿路径a运动，曲率半径变大C、沿路径a运动，曲率半径变小D、沿路径b运动，曲率半径变小8、有一具有圆形边界的匀强磁场区域，现有一束质子流以不同的速率由圆周上的同一点沿半径方向射入磁场。关于质子在磁场中运动时间的长短，下列说法正确的是A、路程长的运动时间长B、速率小的运动时间短C、速度偏转角大的运动时间长D、所有质子的运动时间一样长9、某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电子所受到的电场力恰是磁场对它的作用力的确3倍。若电子的电荷量为e，质量为m，磁感应强度为B，则电子运动的角速度可能是A、meB4B、meB3C、meB2D、meB10、如图所示，方向竖直向下的匀强磁场中有一光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在水平拉力F的作用下向中匀速运动，若带电小球能从试管口处飞出，则A、小球带负电B、小球离开管口前运动的轨迹是一条抛物线C、洛伦兹力对小球做正功D、拉力F逐渐增大11、电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示，求匀强磁场的磁感应强度B。（已知电子的质量为m，电荷量为e）12、已知反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷。物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在。1998年6月，我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据。磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场，磁场方向与两板平行。宇宙射线中的各种粒子发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹。假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同的速度v从小孔O垂直于PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点处。已知氢核的质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B。（1）指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹？（不要求写出判断过程）（2）求出氢核在磁场中运动的轨迹半径。（3）反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少？13、如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸里，磁感应强度为B。一带负电的粒子（质量为m，电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，求：（1）该粒子射出磁场的位置。（2）该粒子在磁场中运动的时间。（粒子所受的重力不计）14、如图所示，矩形虚线框内为匀强磁场区域，长边长为L，短边长为L/2，磁场的磁感应强度为B。一电子（质量为m，电荷量为e）贴着上边界射入磁场，射入时速度方向与矩形长边平行。欲使电子由下面长边边界穿出磁场，则：（1）电子的速度v的取值范围为多少？（2）电子在磁场中运动时间的变化范围为多少？三、带电粒子在复合场中的运动1、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A、离子由加速器的中心附近进入加速器B、离子由加速器的边缘进入加速器C、离子从磁场中获得能量D、只要加速次数足够多，离子就可以获得任意所需的能量2、如图所示，M、N两平行金属板间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（重力不计）从O点以速度v沿着与两板平行的方向射入场区后做匀速直线运动，经过时间t1飞出场区；如果两板间只有电场，粒子仍以原来的速度v从O点进入电场，则经过时间t2飞出电场；如果两板间只有磁场，粒子仍以原来的速度v从O点进入磁电场，则经过时间t2飞出磁电场。由此可知t1、t2、t3的大小关系为A、t1=t2t3B、t1t2t3C、t1=t2=t3D、t1t2=t33、如图所示，竖直放置的平行板电容器的M板接电源正极，N板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从M板中点的小孔C射入，射入速度的大小、方向各不相同。若考虑微粒所受的重力，则微粒在平行板M、N间