《磁场、电磁感应》训练题含详细答案.pdf
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磁场、电磁感应训练题 一 、 不 定 项 选 择 题 1 下 列 各 图 是 验 证 楞 次 定 律 实 验 的 示 意 图 , 竖 直 放 置 的 线 圈 固 定 不 动 , 将 磁 铁 从 线 圈 上 方 插 入 或 拔 出 , 线 圈 和 电 流 表 构 成 的 闭 合 回 路 中 就 会 产 生 感 应 电 流 各 图 中 分 别 标 出 了 磁 铁 的 极 性 、 磁 铁 相 对 线 圈 的 运 动 方 向 以 及 线 圈 中 产 生 的 感 应 电 流 的 方 向 等 情 况 , 其 中 正 确 的 是 ( ) 2 如 图 所 示 , 在 直 线 电 流 附 近 有 一 根 金 属 棒 ab, 当 金 属 棒 以 b端 为 圆 心 , 以 ab为 半 径 , 在 过 导 线 的 平 面 内 沿 图 示 方 向 匀 速 旋 转 时 ( ) A a端 聚 积 电 子 B b端 聚 积 电 子 C 金 属 棒 内 电 场 强 度 等 于 零 D UaUb 3 如 图 所 示 , 两 根 相 互 平 行 的 金 属 导 轨 水 平 放 置 于 匀 强 磁 场 中 , 在 导 轨 上 接 触 良 好 的 导 体 棒 AB和 CD可 以 自 由 滑 动 当 AB在 外 力 F作 用 下 刚 开 始 向 右 运 动 时 , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A 导 体 棒 CD内 有 电 流 通 过 , 方 向 是 D C B 导 体 棒 CD内 有 电 流 通 过 , 方 向 是 C D C 磁 场 对 导 体 棒 CD的 作 用 力 向 左 D 磁 场 对 导 体 棒 AB的 作 用 力 向 左 4 如 图 所 示 , 圆 环 形 导 体 线 圈 a平 放 在 水 平 桌 面 上 , 在 a的 正 上 方 固 定 一 竖 直 螺 线 管 b, 二 者 轴 线 重 合 , 螺 线 管 与 电 源 和 滑 动 变 阻 器 连 接 成 如 图 所 示 的 电 路 在 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 向 上 滑 动 的 过 程 中 , 下 面 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A 穿 过 线 圈 a的 磁 通 量 变 大 B 线 圈 a有 收 缩 的 趋 势 C 线 圈 a中 将 产 生 俯 视 顺 时 针 方 向 的 感 应 电 流 D 线 圈 a对 水 平 桌 面 的 压 力 FN将 增 大 5 如 图 所 示 , 水 平 放 置 的 两 条 光 滑 轨 道 上 有 可 自 由 移 动 的 金 属 棒 PQ、 MN, MN的 左 边 有 一 闭 合 电 路 , 当 PQ在 外 力 的 作 用 下 运 动 时 , MN向 右 运 动 , 则 PQ所 做 的 运 动 可 能 是 ( ) A 向 右 加 速 运 动 B 向 左 加 速 运 动 C 向 右 减 速 运 动 D 向 左 减 速 运 动 6 如 图 所 示 , 一 电 子 束 沿 垂 直 于 电 场 线 与 磁 感 线 方 向 入 射 后 偏 向 A极 板 , 为 了 使 电 子 束 沿 射 入 方 向 做 直 线 运 动 , 可 采 用 的 方 法 是 ( ) A 将 变 阻 器 滑 动 头 P向 右 滑 动 B 将 变 阻 器 滑 动 头 P向 左 滑 动 C 将 极 板 间 距 离 适 当 减 小 D 将 极 板 间 距 离 适 当 增 大 7 如 图 所 示 , 两 导 体 板 水 平 放 置 , 两 板 间 电 势 差 为 U, 带 电 粒 子 以 某 一 初 速 度 v0沿 平 行 于 两 板 的 方 向 从 两 板 正 中 间 射 入 , 穿 过 两 板 后 又 沿 垂 直 于 磁 场 方 向 射 入 边 界 线 竖 直 的 匀 强 磁 场 , 则 粒 子 射 入 磁 场 和 射 出 磁 场 的 M、 N两 点 间 的 距 离 d随 着 U和 的 变 化 情 况 为 ( ) A d随 增 大 而 增 大 , d与 U无 关 B d随 增 大 而 增 大 , d随 U增 大 而 增 大 C d随 U增 大 而 增 大 , d与 无 关 D d随 增 大 而 增 大 , d随 U增 大 而 减 小 8 如 图 所 示 , 两 个 相 同 的 半 圆 形 光 滑 绝 缘 轨 道 分 别 竖 直 放 置 在 匀 强 电 场 E和 匀 强 磁 场 B中 , 轨 道 两 端 在 同 一 高 度 上 , 两 个 相 同 的 带 正 电 小 球 a、 b同 时 从 轨 道 左 端 最 高 点 由 静 止 释 放 , 且 在 运 动 过 程 中 始 终 能 通 过 各 自 轨 道 的 最 低 点 M、 N, 则 ( ) A 两 小 球 某 次 到 达 轨 道 最 低 点 时 的 速 度 可 能 有 vN vM B 两 小 球 都 能 到 达 轨 道 的 最 右 端 C 小 球 b第 一 次 到 达 N点 的 时 刻 与 小 球 a第 一 次 到 达 M点 的 时 刻 相 同 D 小 球 a受 到 的 电 场 力 一 定 不 大 于 a的 重 力 , 小 球 b受 到 的 最 大 洛 伦 兹 力 可 能 大 于 b的 重 力 9 如 图 所 示 为 一 个 质 量 为 m、 带 电 荷 量 为 q的 圆 环 , 可 在 水 平 放 置 的 粗 糙 细 杆 上 自 由 滑 动 , 细 杆 处 于 磁 感 应 强 度 为 B的 匀 强 磁 场 中 , 圆 环 以 初 速 度 v0向 右 运 动 直 至 处 于 平 衡 状 态 , 则 圆 环 克 服 摩 擦 力 做 的 功 可 能 为 ( ) A 0 B. C. D. 10 利 用 如 图 所 示 装 置 可 以 选 择 一 定 速 度 范 围 内 的 带 电 粒 子 图 中 板 MN 上 方 是 磁 感 应 强 度 大 小 为 B、 方 向 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 , 板 上 有 两 条 宽 度 分 别 为 2d和 d的 缝 , 两 缝 近 端 相 距 为 L.一 群 质 量 为 m、 电 荷 量 为 q, 具 有 不 同 速 度 的 粒 子 从 宽 度 为 2d的 缝 垂 直 于 板 MN进 入 磁 场 , 对 于 能 够 从 宽 度 为 d的 缝 射 出 的 粒 子 , 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A 粒 子 带 正 电 B 射 出 粒 子 的 最 大 速 度 为 C 保 持 d和 L不 变 , 增 大 B, 射 出 粒 子 的 最 大 速 度 与 最 小 速 度 之 差 增 大 D 保 持 d和 B不 变 , 增 大 L, 射 出 粒 子 的 最 大 速 度 与 最 小 速 度 之 差 增 大 答题卷 班 级 姓 名 得 分 一 、 不 定 项 选 择 题 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 二 、 计 算 题 11 如 图 所 示 , 在 真 空 区 域 内 , 有 宽 度 为 L的 匀 强 磁 场 , 磁 感 应 强 度为 B, 磁 场 方 向 垂 直 纸 面 向 里 , MN、 PQ为 磁 场 的 边 界 质 量 为 m、 带 电 荷 量 为 q的 粒 子 , 先 后 两 次 沿 着 与 MN夹 角 为 (0 B v q, 由 E 可 知 , 减 小 场 强 E 的 方 法 有 增 大 板 间 距 离 和 减 小 板 间 电 压 , 故 C错 误 , D正 确 ; 而 移动 滑 动 头 P 并 不 能 改 变 板 间 电 压 , 故 A、 B均 错 误 7 答 案 A解 析 设 粒 子 从 M点 进 入 磁 场 时 的 速 度 大 小 为 v , 该 速 度 与 水 平 方 向 的 夹 角 为 , 故 有 v .粒 子 在 磁 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动 半 径 为 r .而 MN之 间 的 距 离 为 d 2 rco s .联 立 解 得 d 2 , 故 选 项 A正 确 8 答 案 D 解 析 由 于 洛 伦 兹 力 不 做 功 , 电 场 力 对 带 电 小 球 一 定 做 负 功 , 所 以 两 小球 某 次 到 达 轨 道 最 低 点 时 的 速 度 不 可 能 有 v N v M, 选 项 A错 误 ; 由 机 械能 守 恒 知 小 球 b可 以 到 达 轨 道 的 最 右 端 , 电 场 力 对 小 球 a做 负 功 , 故 小 球 a不 能 到 达 轨 道 的 最 右 端 , 选 项 B错 误 ; 由 于 两 个 小 球 受 力 情 况 不 同 ,运 动 情 况 不 同 , 故 小 球 b第 一 次 到 达 N点 的 时 刻 与 小 球 a第 一 次 到 达 M点 的 时 刻 不 相 同 , 选 项 C错 误 ; 由 于 小 球 能 到 达 最 低 点 , 对 小 球 a有 mgR qE R 0 , 所 以 有 mg qE , 由 于 洛 伦 兹 力 不 做 功 , 且 洛 伦 兹 力 沿 半 径 向 外 , 则 小 球 b受 到 的 洛 伦 兹 力 没 有 条 件 限 制 , 选 项 D正 确 9 答 案 ABD 解 析 若 圆 环 所 受 洛 伦 兹 力 等 于 重 力 , 圆 环 与 粗 糙 细 杆 压 力 为 零 , 摩 擦力 为 零 , 圆 环 克 服 摩 擦 力 做 的 功 为 零 , 选 项 A正 确 ; 若 圆 环 所 受 洛 伦 兹 力 不 等 于 重 力 , 圆 环 与 粗 糙 细 杆 压 力 不 为 零 , 摩 擦 力 不 为 零 , 圆 环 以 初速 度 v 0 向 右 做 减 速 运 动 若 开 始 圆 环 所 受 洛 伦 兹 力 小 于 重 力 , 则 一 直 减速 到 零 , 圆 环 克 服 摩 擦 力 做 的 功 为 mv , 选 项 B正 确 ; 若 开 始 圆 环 所 受 洛 伦 兹 力 大 于 重 力 , 则 减 速 到 洛 伦 兹 力 等 于 重 力 达 到 稳 定 , 稳 定 速 度 v , 由 动 能 定 理 可 得 圆 环 克 服 摩 擦 力 做 的 功 为 W mv mv 2 m(v ), 选 项 C错 误 , D正 确 1 0 答 案 BC 解 析 利 用 左 手 定 则 可 判 定 只 有 负 电 荷 进 入 磁 场 时 才 向 右 偏 , 故 选 项 A错 误 利 用 qv B 知 r , 能 射 出 的 粒 子 满 足 r , 因 此 对 应 射 出 粒 子 的 最 大 速 度 v max , 选 项 B正 确 v min , v v max v min , 由 此 式 可 判 定 选 项 C正 确 , 选 项 D错 误 1 1 答 案 (1 ) (2 ) 解 析 (1 )如 图 所 示 , 第 一 次 粒 子 刚 好 没 能 从 P Q边 界 射 出 磁 场 , 表 明 粒子 在 磁 场 中 的 轨 迹 刚 好 与 P Q相 切 , 如 图 中 的 轨 迹 1 .设 轨 迹 半 径 为 r1 , 由 几 何 关 系 得 : r1 r1 co s L, 解 得 r1 . 第 二 次 粒 子 刚 好 能 垂 直 P Q边 界 射 出 磁 场 , 粒 子 在 磁 场 中 的 轨 迹圆 心 为 图 中 的 O 2 点 , 运 行 轨 迹 为 轨 迹 2 , 设 轨 迹 半 径 为 r2 , 由 几 何关 系 得 到 : r 2 由 动 能 定 理 及 牛 顿 第 二 定 律 得 qU mv 2 , qv B , r , 从 而 可 得 , 所 以 .(2 )若 加 入 一 个 匀 强 电 场 后 使 电 场 力 恰 好 能 平 衡 洛 伦 兹 力 , 则 粒 子 将 沿 直 线 射 出 P Q边 界 , 场 强 方 向 为 垂 直 速 度 方 向 斜 向 下 , 设 场 强 大 小为 E , 则 E q B qv 2 , 解 得 E B v 2 由 于 粒 子 经 电 压 加 速 且 未 加 电 场 时 的 轨 迹 半 径 r 2 , 可 得 v 2 联 立 可 得 E , 方 向 与 水 平 方 向 成 角 斜 向 右 下 方- 配套讲稿:
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