题目列表(包括答案和解析)
11. (改编题)如图3-1-22所示,一个理想边界为PQ、MN的匀强
磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里.一电子从O点
沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场.若电子在磁场中运动的轨
道半径为2d.O′在MN上,且OO′与MN垂直.下列判断正
确的是( )
A.电子将向右偏转
B.电子打在MN上的点与O′点的距离为d
C.电子打在MN上的点与O′点的距离为d
D.电子在磁场中运动的时间为
解析:粒子(电子)从O点垂直进入匀强磁场后做圆周运动,由左手定则知,粒子向左偏转,故A错误;
又知道半径为2d,有界磁场的宽度为d,由公式R=,可得圆心在O点左边距O点为2d,设粒子由A点射出磁场,如图所示,由几何关系可知AO′=(2-)d,所以B、C错误;所以电子在磁场中运动的时间为:t=·T=×=,D正确.
答案:D
10. 在如图3-1-21所示的圆形区域内存在着沿纸面方向的匀强电
场(具体方向未画出),a、b、c、d分别为两条直径的端点,ac
⊥bd,一金属钠离子从b点沿bd方向以速度v0射入电场,只
在电场力作用下,从c点飞出电场,则下列说法正确的是( )
A.钠离子到达c点时的速度一定大于b点的速度
B.若a、b、c三点的电势分别为12 V、8 V、3 V,则d点电
势一定为7 V
C.电场力一定对钠离子做了正功
D.b点电势一定高于c点的电势
解析:钠离子从b点到达c点的过程中,电场力做功情况不明确,无法确定b、c两点的速度大小,A项错误;根据电势差和场强的关系式U=Ed,有φa-φb=φd-φc,B项正确;由于电场方向不确定,故无法判断b、c两点的电势高低,也无法判断电场力做功的正负,C、D项均错.
答案:B
9. 如图3-1-20所示,一簇电场线的分布关于y轴对称,O是坐标原
点,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点,其中M、N在y轴上,Q点在x轴上,则( )
A.M点的电势比P点的电势低
B.O、M间的电势差小于N、O间的电势差
C.一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能
D.将一负电荷由M点移到P点,电场力做正功
答案:ABD
8.电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的.为了获得清晰的图像,电子束应该准确地打在相应的荧光点上.电子束飞行过程中受到地磁场的作用,会发生我们所不希望的偏转.从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中,关于电子由于受到地磁场的作用的运动情况(重力不计)正确的是( )
A.电子受到一个与速度方向垂直的变力
B.电子在竖直平面内做匀变速曲线运动
C.电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变
D.电子在竖直平面内的运动轨迹是匀变速直线运动
解析:电子在飞行过程中受到地磁场洛伦兹力的作用,洛伦兹力是变力而且不做功,所以电子向荧光屏运动的速率不发生改变,A、C两项正确;又因为电子在自西向东飞向荧光屏的过程中,所受的地磁场感应强度的水平分量可视为定值,故电子在竖直平面内所受洛伦兹力大小不变、方向始终与速度方向垂直,电子在竖直平面内的运动并不是匀变速直线运动或匀变速曲线运动,B、D两项错误.
答案:AC
7. 如图3-1-19所示,O点为均匀带正电的导体棒AB的中点,P
点为AO的中点,a、b两点分别处在P、O两点的正上方.若将
带正电的试探电荷分别放在a、b两点,则( )
A.试探电荷在a点的电势高于在b点的电势
B.试探电荷在a点的电势低于在b点的电势
C.试探电荷在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力
D.试探电荷在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力
解析:取OB的中点Q点,将导体棒分成四等分,AP段和PO段在a点产生的场强与PO段和OQ段在b点产生的场强相同,OQ段在a点产生的场强与QB段在b点产生的场强相同,那么比较两点场强,直接比较QB段在a点的场强和AP段在b点产生的场强即可,显然b点场强要大,故C项错,D项对;由对称性知b点的场强应向上,a点场强为斜向左上方,若让试探电荷从a移动到b,电场力将做负功,Wab<0,由Uab=<0,故a点电势低于b点电势,A项错,B项对.
答案:BD
6. 如图3-1-18所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABDC,其
中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是( )
A.入射速度越大的电子,其运动时间越长
B.入射速度越大的电子,其运动轨迹越长
C.从AB边出射的电子的运动时间都相等
D.从AC边出射的电子的运动时间都相等
解析:电子以不同的速度沿BC从B点射入磁场,若电子从AB边射出,画出其运动轨迹由几何关系可知在AB边射出的粒子轨迹所对的圆心角相等,在磁场中的运动时间相等,与速度无关,C对,A错;从AC边射出的电子轨迹所对圆心角不相等,且入射速度越大,其运动轨迹越短,在磁场中的运动时间不相等,B、D错.
答案:C
5. 如图3-1-17所示,真空中有两个等量异种点电荷A、B,M、N、
O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB.一带负电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,设M、N两点的场强大小分别为EM、EN,电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是( )
A.点电荷B一定带正电
B.EM小于EN
C.φM大于φN
D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能
解析:由试探电荷运动轨迹的弯曲方向可知,点电荷A带负电,点电荷B带正电,选项A正确;根据等量异种电荷电场线的特点,可得EM小于EN,选项B正确;根据等量异种电荷等势线的特点,可得φM小于φN,由于试探电荷是负电荷,所以试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,选项C、D错误.
答案:AB
4. 某专家设计了一种新型电磁船,它不需螺旋桨推进器,航行
时平稳而无声,时速可达100英里.这种船的船体上安装一组强大的超导线圈,在两侧船舷装上一对电池,导电的海水在磁场力作用下即会推动船舶前进.如图3-1-16所示是超导电磁船的简化原理图,AB和CD是与电池相连的导体,磁场由超导线圈产生.以下说法正确的是( )
A.船体向左运动
B.船体向右运动
C.无法断定船体向哪个方向运动
D.这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速
解析:本题考查通电导线在磁场中所受的安培力的应用.导电的海水的电流方向垂直AB方向从CD板流向AB板,海水所受的安培力方向水平向左,故船体上的超导线圈所受的作用力向右,故推动船体向右运动,B、D正确.本题难度中.
答案:BD
3.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是( )
解析:本题考查电场的叠加.因为电势是标量,并在题中的四个电场中具有对称性,故四个电场中a、b两点的电势都是相等的;而电场强度则是矢量,所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等方向相反;B图中叠加后a点斜向右上方,b点斜向右下方;C图中叠加后都是水平向右;D图中叠加后a点向上,b点向下,因此只有选项C正确.
答案:C
2. (2010·南京市一中月考)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,
L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图3-1-15所示.下列哪种情况将会发生( )
A.因L2不受磁场力的作用,故L2不动
B.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动
C.L2绕轴O按顺时针方向转动
D.L2绕轴O按逆时针方向转动
解析:由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外,且离导线L1的距离越远的地方,磁场越弱,导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右,由于O点的下方磁场较强,则安培力较大,因此L2绕固定转轴O按逆时针方向转动,D正确.
答案:D
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