◎ 人教版高二物理第三章单元回眸(选修3—1)的第一部分试题
  • 如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO'棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
    (1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
    (2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
  • 空间存在水平方向正交的匀强电场和匀强磁场,其大小分别为E=,B=1T,方向如图所示,有一质量m=2.0×10-6 kg,带正电荷量q=2.0×10-6 C的微粒,在此空间做直线运动,试求其速度大小和方向。
  • 如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为

    [     ]

    A.0
    B.0.5BIl
    C.BIl
    D.2BIl
  • 如图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧。这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示

    由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为

    [     ]

    A.3、5、4
    B.4、2、5
    C.5、3、2
    D.2、4、5
  • 如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO'与SS'垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS'垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β,且α>β。三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S',则下列说法中正确的有
    [     ]
    A.三个质子从S运动到S'的时间相等
    B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO'轴上
    C.若撤去附加磁场,a到达SS'连线上的位置距S点最近
    D.附加磁场方向与原磁场方向相同
  • 下图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹,云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用,分析此径迹可知粒子

    [     ]

    A.带正电,由下往上运动
    B.带正电,由上往下运动
    C.带负电,由上往下运动
    D.带负电,由下往上运动
  • 下图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器,速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场,下列表述正确的是
    [     ]
    A.质谱仪是分析同位素的重要工具
    B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
    C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
    D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
  • 如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场,一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O'点(图中未标出)穿出,若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b

    [     ]

    A.穿出位置一定在O'点下方
    B.穿出位置一定在O'点上方
    C.运动时,在电场中的电势能一定减小
    D.在电场中运动时,动能一定减小
  • 不定项选择
    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.离子从电场中获得能量
  • 在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图。过c点的导线所受安培力的方向

    [     ]

    A.与ab边平行,竖直向上
    B.与ab边平行,竖直向下
    C.与ab边垂直,指向左边
    D.与ab边垂直,指向右边
  • 在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场。一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出
    [     ]
    A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿x轴正方向电势升高
    B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿x轴正方向电势降低
    C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿x轴正方向电势升高
    D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿x轴正方向电势降低
◎ 人教版高二物理第三章单元回眸(选修3—1)的第二部分试题
  • 如图所示,在0≤x≤a,0≤y≤范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~90°范围内。已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的
    (1)速度的大小;
    (2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。
  • 如图,在0≤x区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P(a,a)点离开磁场,求:
    (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;
    (2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;
    (3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
  • 质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,O'O为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O'O的距离,以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
    (1)设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O'O的方向从O'点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离y0
    (2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
    上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O'点沿O'O方向射入,屏上出现两条亮线,在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24 mm和3.00 mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O'O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
  • 如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响。
    (1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小;
    (2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)。
  • 如图(a)所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角θ可调[如图(b)];右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B,一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。O到感光板的距离为,粒子电荷量为q,质量为m,不计重力。
    (1)若两狭缝平行且盘静止[如图(c)],某一粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点M上,求该粒子在磁场中运动的时间t;
    (2)若两狭缝夹角为θ0,盘匀速转动,转动方向如图(b)。要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上,试分析盘转动角速度ω的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2)。
  • 如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场.质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角为φ,A点与原点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响,若OC与x轴的夹角也为φ,求
    (1)粒子在磁场中运动速度的大小;
    (2)匀强电场的场强大小。
  • 关于磁感应强度,下列说法中正确的是
    [     ]
    A.磁感应强度的方向,就是通电直导线在磁场中的受力方向
    B.磁感应强度大的地方,通电导线所受的力也一定大
    C.磁感应强度的单位可以用Wb/m2表示
    D.通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度一定为零
  • 如图所示,两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直,通以大小相同的电流,在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里
    [     ]
    A.I区
    B.Ⅱ区
    C.Ⅲ区
    D.Ⅳ区
  • 磁场中某点磁感应强度的方向是

    [     ]

    A.正电荷在该点的受力方向
    B.运动电荷在该点的受力方向
    C.小磁针N极在该点的受力方向
    D.一小段通电直导线在该点的受力方向
  • 如图所示,一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面,导线和环中的电流方向如图所示,则圆环受到的磁场力为
    [     ]
    A.沿环半径向外
    B.沿环半径向里
    C.水平向左
    D.等于零
  • 如图所示,a、b两金属环同圆心同平面水平放置,当a中通以图示方向电流时,b环中磁通量方向是
    [     ]
    A.向上
    B.向下
    C.向左
    D.0
◎ 人教版高二物理第三章单元回眸(选修3—1)的第三部分试题
  • 将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中,所受的安培力的大小
    [     ]
    A.逐渐增大
    B.逐渐变小
    C.先增大后减小
    D.先减小后增大
  • 如图所示,平行板电容器的两板与电源相连,板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B,一个带电荷量为+q的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入,穿出时粒子的动能减小了,若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场,可采用的办法是
    [     ]
    A.减小平行板的正对面积
    B.增大电源电压
    C.减小磁感应强度B
    D.增大磁感应强度B
  • 如图所示为四个带电粒子垂直进入磁场后的径迹,磁场方向垂直纸面向里,四个粒子质量相等,所带电荷量也相等,其中动能最大的负粒子的径迹是
    [     ]
    A. Oa
    B. Ob
    C. Oc
    D. Od
  • 如图所示,在直线MN的右边分布着匀强磁场,现让正、负电子先后从A点垂直射入磁场,初速度v0与MN夹角α=30°,则
    [     ]
    A.它们在磁场中运动的圆周半径相等
    B.它们射出磁场时的速度相同
    C.它们射出磁场时的点与A点的距离相同
    D.它们在磁场中运动的时间比t1:t2=1:5
  • 电荷量与质量都相同的两个粒子,以不同速率垂直于磁感线方向射入同一匀强磁场中,两粒子运动的轨迹如图所示,关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t及圆周运动周期T、角速度ω的关系表达正确的是
    [     ]
    A. v1>v2
    B. t1<t2
    C. T1>T2
    D. ω12
  • 如图为电磁流量计的示意图,直径为d的由非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U,则管中导电液体的流量Q=____m3/s。
  • 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2.0 g的弹体(包括金属杆MN的质量)加速到6 km/s。若这种装置的轨道宽2m,长为100 m,通过的电流为10 A。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)。
  • 如图所示,用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架,三边的长度分别为3L、4L、5L,电阻丝每L长度的电阻为r,框架与一电动势为E、内阻为r的电源相连,置于垂直框架平面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。则框架受到的安培力大小为____。
  • 如图所示,在光滑的绝缘水平桌面上,有直径相同的两个金属小球a和b,质量分别为ma=2m,mb=m,b球带正电荷2q,静止在磁感应强度为B的匀强磁场中,不带电小球a以速度v0进入磁场,与b球发生正碰,若碰后b球对桌面压力恰好为0,求a球对桌面的压力是多大。
  • 如图所示,空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子,从电场中的P点以初速度v0沿x轴正方向开始运动,已知P点的坐标为(-L,Q),且,试求:
    (1)带电粒子运动到y轴上时的速度;
    (2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中,磁场的宽度最大为多少?(不计带电粒子的重力)
  • 如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为a的有界磁场中,穿出磁场时的速度方向与入射方向的夹角是30°。
    (1)则电子穿过磁场的时间为多少?
    (2)如果原磁场空间改为匀强电场,要满足电子飞入电场和飞出电场的位置不变,则电场的方向如何?场强多大?
  • 如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E已知)和匀强磁场(B已知)中。有一固定的竖直绝缘杆,杆上套一个质量为m,电荷量为-q的小球,它们之间的动摩擦因数为μ,现由静止释放小球,试分析小球运动的加速度和速度的变化情况,并求出最大速度(mg>μqE)。