物理：第十五章《磁
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第十五章 磁场
一 、选择题（将答案涂在机读卡上。每题至少有一个答案是正确的。）
1．在回旋加速器中（ ）
A．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转
B．电场和磁场同时用来加速带粒子
C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能越大
D．同一带电粒子得到的最大动能只与交流电源的电压大小有关，而与电源的频率无关
2．下列说法中正确的是（ ）
A．回旋加速器可以将带电粒子的速度加速到无穷大；
B．回旋加速器的两个D形盒之间应加上高压直流电源；
C．回旋加速器的两个D形盒之间应加上高频交流电源；
D．带电粒子在D形盒中的轨迹半径是不变的。
3．安培的分子环形电流假说不可以用来解释（ ）
A．磁体在高温时失去磁性； B．磁铁经过敲击后磁性会减弱；
C．铁磁类物质放入磁场后具有磁性； D．通电导线周围存在磁场。
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，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似地看成一小段圆弧，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），从图中情况可以确定（ ）
A．粒子从a到b，带负电
B．粒子从a到b，带正电
C．粒子从b到a，带正电
D．粒子从b到a，带负电
6．如图所示，两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入两板间，不计重力，射出时它的动能减小了，为了使粒子动能增加，应采取的办法是（ ） （ ）
A．使粒子带电性质相反
B．使粒子带电量增加
C．使电场的场强增大
D．使磁场的磁感应强度增大
7．如图为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图，如果发现电视画面幅度比正常时偏小，可能是下列哪些原因造成的
①电子枪发射能力减弱，电子数减小
②加速电场电压过高，电子速率偏大
③偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小
④偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱
其中正确的有（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
8．如图，带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过1/4圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中（ ）
A．带电小球的动能将会增大
B．带电小球的电势能将会增大
C．带电小球所受洛伦兹力将会减小
D．带电小球所受电场力将会增大
9．如图，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）
A．a、b一起运动的加速度减小
B． a、b一起运动的加速度增大
C． a、b物块间的摩擦力减小
D． a、b物块间的摩擦力增大
10．如图一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的 （ ）
A．速度 B．质量
C．电荷 D．荷质比
11．有三束粒子，分别是质子（p），氚核（）和α粒子，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，（磁场方向垂直于纸面向里）则在下面四图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）
二、填空题（把答案填于相应的位置上）
12．太阳风暴发出的带电粒子流，从地球赤道上空射向赤道，由于地磁场的作用，带正电的粒子将向 偏，带负电的粒子将向 偏。
13．40年代，我国物理学家朱洪元先生提出：电子在加速器中匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，光的频率是电子的回转频率的n倍，现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。设同步辐射光频率为f，电子质量为m，电量为e，则加速器磁场感应强度B的大小为 ，若电子的回转半径为R，则它的速度为 。
三、论述计算题。（应有必要的文字说明和重要的演算步骤，力求规范准确）
14．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。
（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数。
（3）加速到上述能量所需的时间。
15．12分）如图所示，空间分布着图示的匀强电场E(宽为L)和匀强磁场B，一带电粒子质量为m，电量为q,(不计重力)从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程．求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期（虚线为磁场分界线，并不表示有什么障碍物）
练习八 1、AC 2、C 3、D 4、ABC 5．D 6．C 7．B 8、AB 9、AC 10、AD 11、 C 12.东；西；13． 2πmf/ne，2πRf/n
14．（1）由左手定则判定B的方向垂直纸面向里
（2）E=nuq 转一周加速两次 旋转周数为
（3）
15．解析：由题意，粒子在磁场中的轨迹应关于υ方向的直线对称，如图所示，电场中：① ②
由几何知识：sinθ=R/2R=1/2 所以θ=30o
又R=mυ/qB ③ d=Rsin60o ④
在中间磁场的时间：⑤ 在右边磁场的时间⑥
由①③④得
说明:试题量有点大,最后一题难度有点大.
a
b
P
-
+
N
B
F
b
f
a
G
一 、选择题（将答案涂在机读卡上。每题至少有一个答案是正确的。）
1．在回旋加速器中（ ）
A．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转
B．电场和磁场同时用来加速带粒子
C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能越大
D．同一带电粒子得到的最大动能只与交流电源的电压大小有关，而与电源的频率无关
2．下列说法中正确的是（ ）
A．回旋加速器可以将带电粒子的速度加速到无穷大；
B．回旋加速器的两个D形盒之间应加上高压直流电源；
C．回旋加速器的两个D形盒之间应加上高频交流电源；
D．带电粒子在D形盒中的轨迹半径是不变的。
3．安培的分子环形电流假说不可以用来解释（ ）
A．磁体在高温时失去磁性； B．磁铁经过敲击后磁性会减弱；
C．铁磁类物质放入磁场后具有磁性； D．通电导线周围存在磁场。
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，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似地看成一小段圆弧，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），从图中情况可以确定（ ）
A．粒子从a到b，带负电
B．粒子从a到b，带正电
C．粒子从b到a，带正电
D．粒子从b到a，带负电
6．如图所示，两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入两板间，不计重力，射出时它的动能减小了，为了使粒子动能增加，应采取的办法是（ ） （ ）
A．使粒子带电性质相反
B．使粒子带电量增加
C．使电场的场强增大
D．使磁场的磁感应强度增大
7．如图为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图，如果发现电视画面幅度比正常时偏小，可能是下列哪些原因造成的
①电子枪发射能力减弱，电子数减小
②加速电场电压过高，电子速率偏大
③偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小
④偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱
其中正确的有（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
8．如图，带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过1/4圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中（ ）
A．带电小球的动能将会增大
B．带电小球的电势能将会增大
C．带电小球所受洛伦兹力将会减小
D．带电小球所受电场力将会增大
9．如图，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）
A．a、b一起运动的加速度减小
B． a、b一起运动的加速度增大
C． a、b物块间的摩擦力减小
D． a、b物块间的摩擦力增大
10．如图一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的 （ ）
A．速度 B．质量
C．电荷 D．荷质比
11．有三束粒子，分别是质子（p），氚核（）和α粒子，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，（磁场方向垂直于纸面向里）则在下面四图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）
二、填空题（把答案填于相应的位置上）
12．太阳风暴发出的带电粒子流，从地球赤道上空射向赤道，由于地磁场的作用，带正电的粒子将向 偏，带负电的粒子将向 偏。
13．40年代，我国物理学家朱洪元先生提出：电子在加速器中匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，光的频率是电子的回转频率的n倍，现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。设同步辐射光频率为f，电子质量为m，电量为e，则加速器磁场感应强度B的大小为 ，若电子的回转半径为R，则它的速度为 。
三、论述计算题。（应有必要的文字说明和重要的演算步骤，力求规范准确）
14．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。
（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数。
（3）加速到上述能量所需的时间。
15．12分）如图所示，空间分布着图示的匀强电场E(宽为L)和匀强磁场B，一带电粒子质量为m，电量为q,(不计重力)从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程．求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期（虚线为磁场分界线，并不表示有什么障碍物）
练习八 1、AC 2、C 3、D 4、ABC 5．D 6．C 7．B 8、AB 9、AC 10、AD 11、 C 12.东；西；13． 2πmf/ne，2πRf/n
14．（1）由左手定则判定B的方向垂直纸面向里
（2）E=nuq 转一周加速两次 旋转周数为
（3）
15．解析：由题意，粒子在磁场中的轨迹应关于υ方向的直线对称，如图所示，电场中：① ②
由几何知识：sinθ=R/2R=1/2 所以θ=30o
又R=mυ/qB ③ d=Rsin60o ④
在中间磁场的时间：⑤ 在右边磁场的时间⑥
由①③④得
说明:试题量有点大,最后一题难度有点大.
a
b
P
-
+
N
B
F
b
f
a
G