4.如圖5所示,MN為兩個勻強磁場的分界面,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小的關(guān)系為B1=2B2,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從O點垂直MN進入B1磁場,則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點( )
A. B. C. D. 圖5
解析:粒子在磁場中的運動軌跡如右圖所示,由周期公式T=知,粒
子從O點進入磁場到再一次通過O點的時間t=+=,所以
B選項正確.
答案:B
3.質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場.如圖3所示為質(zhì)譜儀的原理圖.設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計重力),經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中,帶電粒子打到底片上的P點,設(shè)OP=x,則在圖4中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是 ( ) 圖3
圖4
解析:帶電粒子先經(jīng)加速電場加速,故qU=mv2,進入磁場后偏轉(zhuǎn),OP=x=2r=,
兩式聯(lián)立得,OP=x= ∝,所以B為正確答案.
答案:B
2.(2010·淮安模擬)隨著生活水平的提高,電視機已進入千家萬戶,
顯像管是電視機的重要組成部分.如圖2所示為電視機顯像管及
其偏轉(zhuǎn)線圈L的示意圖.如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常時偏小,
不可能是下列哪些原因引起的 ( ) 圖2
A.電子槍發(fā)射能力減弱,電子數(shù)減少
B.加速電場的電壓過高,電子速率偏大
C.偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路,線圈匝數(shù)減少
D.偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小,偏轉(zhuǎn)磁場減弱
解析:畫面變小是由于電子束的偏轉(zhuǎn)角減小,即軌道半徑變大造成的,由公式r=知,因為加速電壓增大,將引起v增大,而偏轉(zhuǎn)線圈匝數(shù)或電流減小,都會引起B減小,從而使軌道半徑增大,偏轉(zhuǎn)角減小,畫面變小.綜上所述,只有A項符合題意.
答案:A
1.(2010·宿遷模擬)“月球勘探者號”空間探測器運用高科技手段對月球進行了近距離勘探,在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得了新的成果.月球上的磁場極其微弱,通過探測器拍攝電子在月球磁場中的運動軌跡,可分析月球磁場的強弱分布情況,如圖1所示是探測器通過月球表面①、②、③、④四個位置時,拍攝到的電子運動軌跡照片(尺寸比例相同),設(shè)電子速率相同,且與磁場方向垂直,則可知磁場從強到弱的位置排列正確的是 ( )
圖1
A.①②③④ B.①④②③ C.④③②① D.③④②①
解析:由圖可知帶電粒子做圓周運動的半徑r1<r2<r3<r4,根據(jù)帶電粒子在勻強磁場中軌
道半徑公式r=可得:B1>B2>B3>B4,故選項A正確.
答案:A
9.6 N/kg)
解析:(1)只有當(dāng)ab受到的磁場力方向豎直向上且大小等于ab的重力時,兩根彈簧才
能處于自然狀態(tài),根據(jù)左手定則,ab中的電流應(yīng)由a到b,電流的大小由mg=BIL求
得I== A=0.4 A.
(2)當(dāng)導(dǎo)線中通過由a到b的電流時,受到豎直向上的磁場力作用,被拉長的兩根彈簧
對ab有豎直向上的拉力,同時ab受豎直向下的重力,平衡時平衡方程為
BIL+2kΔx=mg
可得彈簧的勁度系數(shù)
k== N/m
=24 N/m
(3)當(dāng)電流方向由b向a時,ab所受磁場力豎直向下,這時的平衡方程為:2kΔx′=mg
+BIL
由此式可求出兩根彈簧被拉伸的長度為
Δx′== m
=0.003 m.
答案:(1)由a到b 0.4 A (2)24 N/m (3)0.003 m
12.(16分)(2010·鹽城模擬)粗細均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的
彈簧下邊,ab恰好處在水平位置(如圖13所示).已知ab的質(zhì)量為m
=10 g,長度L=60 cm,沿水平方向與ab垂直的勻強磁場的磁感應(yīng)強
度B=0.4 T. 圖13
(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài),既不被拉長,也不被壓縮,ab中應(yīng)沿什么方向、通過多大的電流?
(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2 A的電流通過時,兩根彈簧均被拉長了Δx=1 mm,求該彈簧的勁度系數(shù).
(3)當(dāng)導(dǎo)線中由b到a方向通過0.2 A的電流時兩根彈簧被拉長多少?(取g=9.6 m/s2=
11.(14分)如圖12所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m、質(zhì)量為6×10-2 kg
的通電直導(dǎo)線,電流大小I=1 A、方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜
面的輕繩拴住不動,整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4 T、方向豎直
向上的磁場中,設(shè)t=0時,B=0,求需要幾秒,斜面對導(dǎo)線的支持力為
零?(g取10 m/s2) 圖12
解析:斜面對導(dǎo)線支持力為零時導(dǎo)線受力如圖所示.
由圖知FTcos37°=F
FTsin37°=mg
解得:F==0.8 N.
由F=BIL得:B== T=2 T,
由B=0.4t T得t=5 s.
答案:5 s
10.如圖11所示,有兩根長為L、質(zhì)量為m的細導(dǎo)體棒a、b,a被水平放置在傾角為45°
的光滑斜面上,b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置,且a、b平
行,它們之間的距離為x.當(dāng)兩細棒中均通以電流大小為I的同向電流時,a
恰能在斜面上保持靜止,則下列關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)
強度的說法正確的是 ( )
A.方向向上 圖11
B.大小為
C.要使a仍能保持靜止,而減小b在a處的磁感應(yīng)強度,可使b上移
D.若使b下移,a將不能保持靜止
解析:由安培定則可知b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向向上,A錯誤.a的受力如圖甲所示.
tan45°==,所以B=,B錯.b無論上移還是下移,b在a處的磁感應(yīng)強度均減。羯弦疲a的受力如圖乙所示.上移過程中FN逐漸減小,F安先減小后增大,故C正確.若使b下移,同理可分析a將不能保持靜止,D正確.
答案:B
9.質(zhì)量為m的通電細桿置于傾角為θ的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度為d,桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,有垂直于紙面向里的電流通過桿,桿恰好靜止于導(dǎo)軌上.在如圖10所示的A、B、C、D四個圖中,桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是 ( )
圖10
解析:A中通電細桿所受安培力水平向右,B中安培力豎直向上,這兩種情況,即使沒有摩擦力,通電細桿也可以靜止在導(dǎo)軌上;C中安培力豎直向下,D中安培力水平向左,這兩種情況,如果沒有摩擦力,通電細桿均不能靜止,故C、D均對.
答案:CD
8.在磁感應(yīng)強度為B0、方向豎直向上的勻強磁場中,水平放置一根長通電直導(dǎo)線,電流
的方向垂直于紙面向里.如圖9所示,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心
的同一圓周上的四點,在這四點中 ( )
A.c、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等
B.a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等
C.c點的磁感應(yīng)強度的值最小
D.a點的磁感應(yīng)強度的值最大
解析:通電直導(dǎo)線在c點的磁感應(yīng)強度方向與B0的方向相反,b、d兩點的磁感應(yīng)強度方向與B0垂直,a點的磁感應(yīng)強度方向與B0同向,由磁場的疊加知c點的合磁感應(yīng)強度最小,a點的合磁感應(yīng)強度最大.C、D項正確.
答案:CD
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