电和磁
单元测试
一、选择题
1.安培的分子环流假设,可用来解释
[
]
A.两通电导体间有相互作用的原因
B.通电线圈产生磁场的原因
C.永久磁铁产生磁场的原因
D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因
2.如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是[
]
A.A点场强一定大于B点场强
B.在B点释放一个电子,将一定向A点运动
C.这点电荷一定带正电
D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向
3.下面关于电场线的说法,其中正确的是[
]
A.在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动
B.电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同
C.电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同
D.电场线是从正电荷出发到负电荷中止.
4.
以下的说法正确的有[
]
A.没有画电场线的地方一定没有电场线存在
B.正电荷只在电场力的作用下运动时一定沿着电场线的方向运动
C.正点电荷在电场中运动时加速度的方向必定和通过该点电场线的切线方向一致
D.静止的点电荷在电场中受到电场力作用运动时,轨迹可能与电场线重合
5.在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P,P点与q1的距离为
r,把一个电量为q2的实验电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点电场强度的大小等于[
]
6.关于点电荷的下列说法中正确的是[
]
A.体积较大的带电体一定不能看成点电荷
B.足够小(例如体积小于1mm3)的电荷,一定可以看作点电荷
C.点电荷是一种理想化模型
D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的绝对值,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计
7.两个相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的[
]
A.4/7
B.3/7
C.9/7
D.16/7
8.
关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是
[
]
A.有磁必有电荷,有电荷必有磁
B.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用
C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的
D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极
9.关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是
[
]
A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用
B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用
C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D.洛伦兹力对运动电荷的冲量一定为零
10.
根据安培假设的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此判断,地球应该[
]
A.带负电
B.带正电
C.不带电
D.无法确定
11.一电子在匀强磁场中以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行,磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰好是磁场作用在电子上的洛仑兹力的3倍。电子电量为e,质量为m,磁感强度为B,那么电子运动的角速度可能为[
]
A.4Be/m
B.3Be/m
C.2Be/m
D.Be/m
12.如题图所示,一个质子和一个α粒子垂直于磁场方向从同一点射入一个匀强磁场,若它们在磁场中的运动轨迹是重合的,则它们在磁场中运动的过程中:
A.磁场对它们的冲量为零;
B.磁场对它们的冲量相等;
C场对质子的冲量是对α粒子冲量的2倍;
D.磁场对α粒子的冲量是质子冲量的2倍。
二、填空题
13.真空中有两个点电荷,它们之间的相互作用力为F,若使它们的电量都加倍,同时使它们之间距离减为原来的1/2,则它们之间的相互作用将变为______。
14.
在同一直线上依次有a、b、c三点,且bc=3ab,在a点固定一个带正电的小球,在b点引入电量为2.0×10-8库仑的检验电荷,其所受电场力为2.0×10-6牛。将该
检验电荷移去后,b点的场强为_____,c点场强为_____。如果要使b点的场强为零,可在c点放一个电量是a点处带电小球的电量的_____倍的_____电荷。
15.
两个等量异号电荷的中垂线上各点的电场强度的方向与中垂线_________(填垂直、平行、共线)从电荷的连线沿中垂线到无穷远处,电场强度的大小变化为__________,两个等量同号电荷的中垂线上各点的电场强度方向与中垂线____________,(填垂直、不行、共线)从电荷的连线沿中垂线无穷远处,电场强度的大小的变化为__________.
16.
一质子及一α粒子,同时垂直射入同一匀强磁场中.(1)若两者由静止经同一电势差加速的,则旋转半径之比为______;(2)若两者以相同的动进入磁场中,则旋转半径之比为______;(3)若两者以相同的动能进入磁场中,则旋转半径之比为______;(4)若两者以相同速度进入磁场,则旋转半径之比为______.
17.如图所示,一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中,并打在了P点.测得OP=l,磁场的磁感应强度为B,则带电粒子的荷质比q/m=
.(不计重力)
18.如图所示的正方形的盒子开有a、b、c三个微孔,盒内有垂直纸面向里的匀强磁场.一束速率不同的电子从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中,发现从c孔和b孔有电子射出,则
(1)从b孔和c孔射出的电子的速率之比vb:vc为
.
(2)从b孔和c孔射出的电子在盒内运动时间之比为
.
三、计算题
19.
如图,一个质量m,带电荷-q的小物体,可在水平绝缘轨道ox上运动,OR端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox正向.小物体以初速v0从位置x0沿Ox轨道运动,受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE.设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程.
20.如图所示,一个质量为m,电量大小为q的带电微粒(忽略重力),与水平成45角射入宽度为d、磁感应强度为B、方向重直纸面向内的匀强磁场中,若使粒子不从磁场MN边界射出,粒子的初速度大小应为多少?
21.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上。有一质量为m、带电量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如题图所示;若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
参考答案
一、选择题
1.CD
2.B
3.CD
4.CD
5.BC
6.CD
7.
CD
8.
BD
9.
C
10.
A
11.
AC
12.D
二、填空题
13.
16F
14.10伏/米、6.25伏/米、9
、正
15.
垂直、大到小、共线、小到大再到小
16.
17.
8U/(Bl)2
18.
(1)1:2
(2)2:1
三、计算题
19.(2Eqx0+mv02)/2f
20.
初速度满足0<v0≤时,将不从磁场边界MN射出
21.
,
B
U
O
P
B
a
b
c一、有趣的静电现象
选择题
1、把一个带电棒移近一个带正电的验电器,金属箔片先下落闭合而后又张开,这说明棒上带的是
A.正电荷;
B.带正.负电荷都有可能;
C.负电荷;
D.不带电。
2、对元电荷的理解,下列说法正确的是:
A.元电荷是表示跟电子所带电量数值上相等的电荷;
B.
元电荷就是电子;
C.元电荷就是质子;
D.
带电体所带的电量只能是元电荷的整数倍
3、三个点电荷a、b、c在同一直线上,其中c位于a、b连线中点并可以自由移动,现在电荷c处于静止状态,以下说法中正确的是:(
)
A.点电荷c可以是正电荷也可以是负电荷;
B.
点电荷a、b一定带等量同种电荷;
C.当点电荷a、b以相同的速率匀速靠近c时,c仍处于静止;
D.
如果释放电荷a、b,它们一定向背离点电荷c的方向运动。
4、下列说法不正确的是(
)
A、静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另外一部分
B、摩擦起电时,一个物体失去一些电子而带正电,另一物体得到电子而带负电
C、摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
D、一个带电体跟一个不带电物体接触,两物体可能带上异种电荷
5、下列说法正确的是(
)
A
、物质是由电子和原子核组成
B、原子核带正电,电子带负电
C
、原子带正电
D
、物体失去电子带负电,得到电子带正电
6、下列说法正确的是(
)
A、摩擦起电是创造了电荷
B、静电消除是电荷消失了
C、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电
D、静电总是有害的
二、填空题
7、原子是由带正电的________和带负电的________组成。
8、物体的带电量只能是电子电量的________倍。
9、电荷即不能被创造也不能被消灭,它只能从一个物体________到另外的物体,或者从物体的一部分________到另一部分,在转移过程中,电荷的________保持不变。这叫做________。
10、带等量异种电荷的二个物体接触后,会出现物体呈电中性的现象叫________。
参考答案
选择题
1、C
2、AD
3、AB
4、D
5、
B
6、C
填空题
7、原子核
电子
8、整数
9、转移
转移
总量
电荷守恒定律
10、电中和第一章
电与磁
单元测试
选择题
1、真空中两个点电荷间的距离为L时,相互作用的斥力为F;若保持它们的带电量不变,使它们之间的斥力变为4F,则它们之间的距离应变为:(
)
A、L/4
B、L/2
C、2L
D、4L
2、如图1所示,M、N为负点电荷Q电场中的两点,下面说法中正确的是(
)
A、
M点的电场强度比N点的电场强度大
B、
M点的电场强度比N点的电场强度小
C、
M点的电势比N点的电势高
D、
M点的电势比N点的电势低
3、两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动,则(
)
A.若速率相等,则半径必相等
B.若质量相等,则周期必相等
C.若动量大小相等,则半径必相等
D.若动能相等,则周期必相等
4、下列说法正确的是(
)
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力的作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的动量
D.洛伦兹力对带电粒子总不做功
5、下列说法正确的是(
)
A、根据公式可知,电场中某点的电场强度与检验电荷q受的电场力F成正比,与检验电荷的电量q成反比
B.
M、N两点电势高低关系为UM=UN=0
C.
M、N两点电势高低关系为UM>UN>0
D.若用手触一下导体B上任何一点,B将带负电
7、如右图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线的电势差相等.一正电荷在等势线U3上时具有动能为20J,当它运动到等势线U1上时,速度恰好为零,令U2=0,那么,当该电荷的电势能为4J时,其动能大小为
A.16J
B.10J
C.6J
D.4J、
8、在静电场中,电子由a点运动到b点的过程中,克服电场力做功5eV,则下列说法正确的是
(
)
A.电场强度方向一定是沿ab连线且由a点指向b点方向
B.电子的电势能增加了5eV
C.a点的电势比b点的低
D.由于没有确定零电势点,故不能比较a、b两点的电势高低.
9、质量为m的导体秆ab水平地放在倾角为θ、相距为d的两根彼此平行的固定导轨上,如图所示通以电流I.可用加磁场的办法使导体杆ab保持静止,同时与导轨间的摩擦力为零.侧视图中标出四种匀强磁场的方向,其中正确可行的是
(
)
10、电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
(
)
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不作功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变
11、三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽略空气阻力,则
(
)
A.E1=E2=E3
B.E1>E2=E3
C.E1<E2=E3
D.E1>E2>E3
12、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).从图中可以确定
(
)
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
二、填空题
13、电荷即不能被创造也不能被消灭,它只能从一个物体________到另外的物体,或者从物体的一部分________到另一部分,在转移过程中,电荷的________保持不变。这叫做________。
14、带等量异种电荷的二个物体接触后,会出现物体呈电中性的现象叫________。
15、边长为a的正方形,处于有界磁场如图,一束电子以v0水平射入磁场后,分别从A处和C处射出,则vA:vC=____;所经历的时间之比tA:tB=____
16、如图所示的实线是一匀强电场的电场线,一个带正电
的粒子(不计重力)射入该电场后运动轨迹如图中虚
线所示,途径a、b两点,则该电场的场强方向为
,
a、b两点的电势大小Ua
Ub(填“>”“<”或“=”)。
17、一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=______.
18、为使从炽热灯丝发射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感强度为B)区域,对电子的加速电压为______
三、计算题
19、如图所示,质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面指向纸里,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面,求:
(1)物块带什么电?
(2)物块离开斜面时速度多大?
(3)斜面至少有多长?
20、如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)。
21、如图所示,平行板电容器接在100V的电源上,两极板相距5.0cm,整个装置置于真空中。一质量为1.0×10-3g的带电液滴恰静止在两板的中央P点处。(g=10m/s2)。
求:(1)板间电场强度E的大小。
(2)液滴带电性质如何?电量q多大?
(3)若设法先固定液滴不动,使两极板相互靠近到
2.5cm,再释放液滴,液滴将向什么方向运动?加速度多大?
22.电子由静止经U1=5000V的电压加速后,沿偏转电场的中线射入偏转电场。偏转电场的极板长4cm,两极板间的距离是4mm,求:
(1)当偏转电场两板间电压为U2=50V时,电子飞出电场时的偏转距离是多少?
(2)要使电子能飞出电场,两板间电压最大不能超过多少伏?
(3)电子恰好飞出电场时的动能是多少?
参考答案
选择题
1、B
2、AD
3、BC
4、D
5、
AD
6、C
7、D
8、B
9、A
10、BD
11、B
12、B
填空题
13、转移
转移
总量
电荷守恒定律
14、
电中和
15、
16、向左;
<
17、.
18、
计算题
19、(1)带负电荷;(2)m/s;(3)1.2m
20、解:粒子运动路线如图所示,则有
L=4R
①
粒子初速度为v,则有
qvB=mv2/R
②
由①、②式可算得:
v=qBL/4m
③
设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l,加速度为a,
v2=2al
④
qE=ma
⑤
粒子运动的总路程
s=2πR+2l
⑥
由①、②、④、⑤、⑥式,得:
s=πL/2+qB2L2/(16mE)
21、(1)2000V/m;
(2)带负电,5×10-9C;
(3)向上,a=10m/s2
22、(1)1mm;
(2)最大不能超过100V;
(3)5050eV或8.08×10-16J
b
a
I
θ
θ
θ
θ
θ
a(b)
a(b)
a(b)
a(b)
B
B
B
B
A
B
C
D
第9题图二、点电荷间的相互作用
一、选择题
1.关于点电荷的说法,正确的是
[
]
A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
2.库仑定律的适用范围是
[
]
A.真空中两个带电球体间的相互作用 B.真空中任意带电体间的相互作用
C.真空中两个点电荷间的相互作用
D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律
3.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是
[
]
A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷
C.带有不等量异种电荷 D.一个带电,另一个不带电
4.有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则
[
]
A.B、C球均带负电 B.B球带负电,C球带正电
C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电 D.B、C球都不带电
5.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将
[
]
A.可能变大
B.可能变小 C.一定不变
D.不能确定
7.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则
[
]
A.q一定是正电荷 B.q一定是负电荷
C.q离Q2比离Q1远 D.q离Q2比离Q1近
8.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为TA、TB;如果使A带正电,
B带负电,上、下丝线受力分别为、,则[
]
二、填空题
9.库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______.
10.两个点电荷甲和乙同处于真空中.
(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.
(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;
(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;
(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍.
(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变.
三、计算题
11.设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期.
库仑定律练习题答案
一、选择题
1.D 2.CD 3.BCD 4.C 5.C
7.D 8.BC
二、填空题
9.
10.
三、计算题
11.
一、有趣的静电现象
一、选择题
1将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数
[
]
A.增加
B.减少 C.不变
D.先增加后减少
2.
下列关于摩擦起电的说法,正确的是[ ]
丝绸摩擦玻璃棒,丝绸带正电
毛皮摩擦橡胶棒,电子从橡胶棒转移到毛皮
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体
摩擦起电中电荷的总量增加
二、填空题
3.
自然界只有两种电荷____________和____________.
4.
在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为______;一个电子的电量为______,一个质子的电量为______.
5.
任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______.
6.
起电的方法有哪三种____________,____________,____________.
7.
起电的实质是________________________.
三、问答题
8.
电荷守恒定律的内容是什么
9.
防止静电危害的基本方法是什么?
10.
静电在哪些方面有应用?
参考答案:
C
2.
C
3.
正电荷、负电荷
4.
1.6×10-19C,-1.6×10-19C,1.6×10-19C
5.
整数倍
6.
摩擦起电、接触起电、感应起电
7.
电荷的转移
8.
电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在任何物理过程中,电荷的代数和都是守恒的
9.
尽快地将静电导走,避免越积越多
10.
喷涂、植绒、复印、除尘等六、洛伦兹力初探
选择题
1、如图1所示,在垂直于纸面向内的匀强磁场中,垂直于磁场方向发射出两个电子1和2,其速度分别为v1和v2.如果v2=2v1,则1和2的轨道半径之比r1:r2及周期之比T1:T2分别为
(
)
A.r1:r2=1:2,T1:T2=1:2
B.r1:r2=1:2,T1:T2=1:1
C.r1:r2=2:1,T1:T2=1:1
D.r1:r2=1:1,T1:T2=2:1
2、如图2所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子.( )
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C.只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
3、电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
( )
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不作功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变
4、
它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里).在图3中,哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹?( )
5、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).从图中可以确定( )
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
6、三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽略空气阻力,则
( )
A.E1=E2=E3
B.E1>E2=E3
C.E1<E2=E3
D.E1>E2>E3
7、真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动.其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直线运动,则三油滴质量大小关系为( )
A.a最大
B.b最大
C.c最大
D.都相等
8、一个带正电荷的微粒(重力不计)穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向下偏转时应采用的办法是 ( )
A.增大电荷质量
B.增大电荷电量
C.减少入射速度
D.增大磁感强度
E.减小电场强度
二、填空题
9、一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动(图6),则这束离子必定有相同的______,相同的______.
10、为使从炽热灯丝发射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感强度为B)区域,对电子的加速电压为______.
三、计算题
11、一个电视显像管的电子束里电子的动能EK=12000eV.这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动.已知地磁场的竖直向下分量B=5.5×10-5T,试问
(1)电子束偏向什么方向?
(2)电子束在显像管里由南向北通过y=20cm路程,受洛仑兹力作用将偏转多少距离?电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=1.6×10-19C.
洛仑兹力练习题答案
一、选择题
1.B
2.C
3.BD
4.C
5.B
6.B
7.C
8.C
二、填空题
三、计算题
11、六、洛仑兹力初探
一、选择题
1.在垂直于纸面向内的匀强磁场中,垂直于磁场方向发射出两个电子1和2,其速度分别为v1和v2.如果v2=2v1,则1和2的轨道半径之比r1:r2及周期之比T1:T2分别为
[
]
A.r1:r2=1:2,T1:T2=1:2
B.r1:r2=1:2,T1:T2=1:1
C.r1:r2=2:1,T1:T2=1:1
D.r1:r2=1:1,T1:T2=2:1
2.电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
[
]
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不作功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变
3.
它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里).在图下中,哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹?[
]
4.带电粒子(不计重力)可能所处的状态是
①在磁场中处于平衡状态
②在电场中做匀速圆周运动
③在匀强磁场中做抛体运动
④则在匀强电场中做匀速直线运动:
A、①②
B、①③
C、②③
D、②④
5.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).从图中可以确定
[
]
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
6.
如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子.
[
]
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C.只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
7.如题图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为:[
]
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶
D.1∶1
二、填空题
8.洛仑兹力对运动电荷_______,不会改变电荷运动的______.
9.
一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用,则电子运动的方向是______.
10.一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=______.
三、计算题
11.一个电视显像管的电子束里电子的动能EK=12000eV.这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动.已知地磁场的竖直向下分量B=5.5×10-5T,试问
(1)电子束偏向什么方向?
(2)电子束在显像管里由南向北通过y=20cm路程,受洛仑兹力作用将偏转多少距离?电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=1.6×10-19C
参考答案
一、选择题
1.B
2.BD
3.C
4.
A
5.
B
6.
C
7.B
二、填空题
8.
不作功,速率
9.
平行磁场方向
10.
三、计算题
11.二、点电荷间的相互作用
选择题
1、A、B两个大小相同的金属小球,A带有6Q正电荷,B带有3Q负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,其间静电力大小为F.另有一大小与A、B相同的带电小球C,若让C先与A接触,再与B接触,A、B间静电力的大小变为3F,则C的带电情况可能是
(
)
A.带18Q正电荷
B.带12Q正电荷
C.带36Q负电荷
D.带24Q负电荷
2、在真空中有两个完全相同的金属小球,带电荷分别为-q1和+q2,相距r时,其相互作用力为F;今将两小球接触一下再相距r,这时相互作用力为F/3,则两球原来带电荷量大小的关系是(
)
A.q1∶q2=1∶2
B.q1∶q2=2∶1
C.q1∶q2=3∶1
D.q1∶q2=1∶3
3、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数(
)
A.增加
B.减少
C.不变
D.先增加后减少
4、库仑定律的适用范围是(
)
A.真空中两个带电球体间的相互作用
B.真空中任意带电体间的相互作用
C.真空中两个点电荷间的相互作用
D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律
5、A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将
[
]
A.可能变大
B.可能变小
C.一定不变
D.不能确定
6、两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为
[
]
A.3000F
B.1200F
C.900F
D.无法确定
7、真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则
[
]
A.q一定是正电荷
B.q一定是负电荷
C.q离Q2比离Q1远
D.q离Q2比离Q1近
8、如图所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为TA、TB;如果使A带正电,
(
)
二、填空题
9、真空中,有两个带同种电荷的点电荷A、B.A带电荷9×10-10C,B带电荷是A的4倍.A、B相距12cm,现引入点电荷C,使A、B、C三个点电荷都处于静止状态,则C的位置为________,C的电荷为________.
10、库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______.
三、计算题
11、大小相同的金属小球,所带电量的值分别为Q1、Q2,且放在相距较远的两点,它们间作用力的大小为F,若使两球相接触后再分开放回原位置,求它们间作用力的大小.
参考答案
选择题
1、AD
2、CD
3、C
4、CD
5、C
6、D
7、D
8、BC
二、填空题
9、AB连线上距A4cm处,-4×10-10C
10、
三、计算题
11、F/3或4F/3三、认识磁场
一、选择题
1.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有
[
]
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质
B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止
D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
2.关于磁场,以下说法正确的是
[
]
A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零
B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/IL,它跟F,I,L都有关
C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量
3.磁场中某点的磁感应强度的方向
[
]
A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向
C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向
D.通过该点磁场线的切线方向
4.下列有关磁通量的论述中正确的是
[
]
A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大
B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大
C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零
D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大
5.匝数为n的矩形线圈所围的面积为S,置于竖直向上的匀强磁场中,矩形线圈所在平面与磁感线间夹角为θ,穿过该线圈的磁通量为φ。该磁场的磁感应强度B(
)
A.
Φ/nS
cosθ
B.
Φ/Scosθ
C.
Φ/nS
sinθ
D.
Φ/S
sinθ
6.如图4所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将 [
]
A.转动同时靠近磁铁
B.转动同时离开磁铁
C.不转动,只靠近磁铁
D.不转动,只离开磁铁
二、填空题
7.
磁场都是特殊的物质,磁感线是磁场中人为描绘的一些有方向的曲线,曲线每一点的
____________都表示该点的磁场方向.
8.
磁感线是闭合的曲线,没有开始点和结束点,任何两条都不相交.磁感线在磁体外部,总是由磁体____________指向磁体的____________,在磁体内部,总是由磁体____________指向磁体的____________.
9.
一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×103Wb,则磁场的磁感强度B______;若线圈以一条边为轴的转180°,则穿过线圈的磁能量的变化为______;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=______.
三、
计算题
10.某地的地磁场磁感应强度B的水平分量Bx=0.18×10-4T,
竖直分量By=0.54×10-4T.
求:
(1)
地磁场B的大小及方向;
(2)
在水平面内有面积为2.0m2的某平面S,
穿过S的磁通量多大.
11.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,单匝线圈边长ab=30cm,bc=30cm,某时刻线圈由图示位置以ab为轴,cd边向纸面外方向转动,当转过37°角时,磁通量变化多少?(图中矩形线圈ab边与磁力线垂直)sin37°=0.6。
参考答案
一、选择题
1.AB
2.D
3.CD
4.D
5.D
6.A
二、填空题
7.
切线方向
8.
北极(N极)、南极(S极),南极(S极)、北极(N极)
9.
三、计算题
10.
(1)
0.57×10-4T、与水平面夹角70034
(2)
1.1×10-4T.
11.
△φ=1.0810-2Wb三、认识磁场
选择题
1、关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有(
)
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质
B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止
D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
2、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图所示,那么这束带电粒子可能是 (
)
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.问左飞行的负离子束
3、铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强
(
)
4、关于磁场,以下说法正确的是
(
)
A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零
B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关
C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量
5、磁场中某点的磁感应强度的方向(
)
A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向
C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向
D.通过该点磁场线的切线方向
6、下列有关磁通量的论述中正确的是
(
)
A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大
B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大
C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零
D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大
7、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将 (
)
A.转动同时靠近磁铁
B.转动同时离开磁铁
C.不转动,只靠近磁铁
D.不转动,只离开磁铁
8、 通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有
(
)
A.线圈所受安培力的合力为零
B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零
C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零
D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果
二、填空题
9、匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是______特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是_____特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是______特.
10、一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×103Wb,则磁场的磁感强度B______;若线圈以一条边为轴的转180°,则穿过线圈的磁能量的变化为______;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=______.
三、计算题
11、如图所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;
参考答案
选择题
1、AB
2、BC
3、D
4、D
5、CD
6、D
7、A
8、AB
二、填空题
9、0.1
0.1
0.1
10、
三、计算题
11、1.2T五、奥斯特实验的启示
选择题
1、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,( )
A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用
B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用
C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用
D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用
2、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将 ( )
A.转动同时靠近磁铁
B.转动同时离开磁铁
C.不转动,只靠近磁铁
D.不转动,只离开磁铁
3、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有
( )
A.线圈所受安培力的合力为零
B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零
C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零
D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果
4、下列说法正确的是:
A.奥斯特首先发现了电流的磁效应;
B.安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法;
C.安培首先提出了分子电子假说;
D.安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有
(
)
A.适当增大电流,方向不变
B.适当减小电流,并使它反向
C.电流大小、方向不变,适当增强磁场
D.使原电流反向,并适当减弱磁场
6、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,不可以的是 (
)
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接在交流电源的另一端
7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是(
)
A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同
B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变
C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变
8、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是(
)
A.有磁必有电荷,有电荷必有磁
B.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用
C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的
D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极
二、填空题
9、安培力的方向由
判定,方法是:伸开
,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的
的方向。
10、如图所示,
abcd是一竖直的矩形导线框,线框面积为S,放在磁场中,ab边在水平面内且与磁场方向成60°角,若导线框中的电流为I,则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______.
三、计算题
11、如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为l,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?
参考答案
选择题
1、A
2、A
3、AB
4、D
5、AC
6、C
7、B
8、BD
二、填空题
9、5×103,1×10-5
10、IBS/2
三、计算题
11、mg-BIlcosθ,BIlsinθ 五、奥斯特实验的启示
一、选择题
1.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图所示,那么这束带电粒子可能是 [
]
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.问左飞行的负离子束
2.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有
[
]
A.线圈所受安培力的合力为零
B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零
C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零
D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果
3.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流, [
]
A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用
B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用
C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用
D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用
4.
在图中,标出磁场B的方向,通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是
[
]
5.
如图所示,
在水平放置的光滑绝缘杆ab上,
挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时,分析下列说法中,哪种说法正确
[
]
A.两环静止不动
B.两环互相靠近
C.两环互相远离
D.两环同时向左运动
6.
关于安培力的方向,下列说法正确的是
[
]
A.安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面\par
B.安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定
C.如果I和B其中一个量的方向变为原来方向的反方向;则安培力F的方向也变为原来方向的反方向
D.若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向,
则安培力F的方向不变
7.
如图所示,
空间各处都有匀强磁场,
将一导线AO放在XOY面上通以电流I,
导线与OX夹角为45°.已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向
.若将此导线改放在OZ轴上,并通以沿ZO方向的电流,这时导线受的磁场力方向沿X轴正向,则磁场方向可能是
[
]
A.沿X轴正方向
B.沿Y轴正方向
C.沿Z轴正方向
D.与AO不垂直
二、填空题
8.
接触的磁体间的相互作用力,是通过____而发生的.发现电流磁效应的实验是由物理学家________完成的.
9.
强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是______特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是_____特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是______特.
10.
如图,通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑,已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50,匀强磁场方向竖直向上,ab质量为0.010kg,则通过ab的电流方向为______,ab受的磁场力为__________(g取10m/s2)
三、计算题
11.如图所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;
参考答案
一、选择题
1.BC
2.AB
3.A
4.C 5.B
6.BCD
7.BD
二、填空题
8.
磁场,奥斯特
9.
10.
b→a;0.2N
三、计算题
11.
1.2T