题目列表(包括答案和解析)
1.电场中某一条水平方向的电场线上有、、三点,为、的中点,、两点电势分别为=5v,=3v,则下列叙述中正确的是
A.该电场在c点处的电势一定为4V
B.a点处的场强E一定大于点处的场强玩
C.正电荷从c点运动到点电势能一定减少
D.正电荷在c点受到的电场力由c指向
20.设在地面上方的真空室内,存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向内的匀强磁场,如图所示. 一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,O、A连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ=37°,今有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=+9.0×10-4C的带电小球,以=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,此后小球做匀速直线运动. 重力加速度g=10m/s2, 求:
(1)匀强电场的场强E.
(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间,小球对轨道的压力。
19.如图所示,竖直平面内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/C,在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T.一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点,小球可视为质点,现将小球拉至水平位置A无初速释放,小球运动到悬点正下方的坐标原点时,悬线突然断裂,此后小球又恰好能通过点正下方的N点.(g=10m/s),求:
(1)小球运动到点时的速度大小;
(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小;
(3)间的距离。
18.如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E,方向垂直向上。当粒子穿出电场时速度方向改变了45°角。已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。试解答:
(1)粒子带正电还是负电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)若磁场区域为圆形,则最小的圆形磁场区域的半径为多大?
17.据有关资料介绍,受控热核聚变反应装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装,而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内,现按下面的简化条件来讨论这个问题,如图所示,有一个环形区域,其截面内半径为,外半径为R2=1. 0 m,区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,已知磁感应强度B=1.0 T,被束缚粒子的荷质比为=4.0×107C/kg,不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电粒子的重力。
(1)若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场,求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0;
(2)若中空区域中的带电粒子以(1)中的最大速度v0沿圆环半径方向射入磁场,求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t。
16.如图所示为垂直纸面向里的、宽度为D、磁感应强度为B的匀强磁场,它的左侧与右侧的边界分别为MN、PQ。现有一束质量为m、带电量为q的正离子(不计重力)以大小不同的速度(有的速度很小,有的速度很大)沿着与X轴正方向从坐标原点进入磁场区域,试求在磁场的边界PQ和MN上有带电粒子射出的范围。(用坐标表示)
15.为了探究通电长直导线(足够长)产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流I和距该导线的距离r间的关系,某探究小组设计了如图所示的实验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流I,一根可以自由运动的短导线与之平行,通以恒定的电流。实验方法为控制变量法。
(1)保持距离r不变,调节电流I,测出短导线所受磁场力F,实验数据如下:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电流 |
5.0 |
10 |
15 |
20 |
25 |
磁场力 |
4.01 |
8.00 |
11.98 |
15.96 |
20.02 |
(2)保持电流I不变,调节距离r,测出短导线所受磁场力F,实验数据如下:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
距离 |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
磁场力 |
12.0 |
5.95 |
4.1 |
3.0 |
2.4 |
在误差允许的范围内,由以上数据可初步归纳出B与I及r的关系是
A.B与I成正比,B与r成正比 B.B与I成正比,B与r成反比
C.B与I成反比,B与r成正比 D.B与I成反比,B与r成反比
14.磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用,此现象可通过以下实验证明:
(1)如图(a)所示,在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便效果明显,通电导线应_______ 。
A.平行于南北方向,位于小磁针上方
B.平行于东西方向,位于小磁针上方
C.平行于东南方向,位于小磁针下方
D.平行于西南方向,位于小磁针下方
此时从上向下看,小磁针的旋转方向是_________________
(2)如图(b)所示,是一个抽成真空的电子射线管,从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的高压作用下,轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光,可以显示出电子束运动的径迹。实验表明,在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的。如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲,这表明:___________,图中a为____极。
(3)如图(c)所示,两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互________,当通以相反方向的电流时,它们相互___________,这时每个电流都处在另一个电流的磁场里,因而受到磁场力的作用,也就是说,电流和电流之间,就像磁极和磁极之间一样,也会通过磁场发生相互作用。
13.如图所示,质量为,带电量为的微粒以速度与水平成45°进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动,则电场强度 ,磁感应强度 ,当微粒到达图中点时,突然将电场方向变为竖直向上,此后微粒将作 运动。
12.一束电子流从东向西射来,受地磁场的作用,电子流将偏向 。
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