如下圖所示,在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區域內,有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應強度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計重力)O點沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經t0時間從P點射出.

(1)求電場強度的大小和方向.

(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經時間恰從半圓形區域的邊界射出.求粒子運動加速度的大小.

(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入,但速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運動的時間.

 

如上圖所示,在坐標系xOy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強電場,場強大小為E.在其他象限中存在勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里.A是y軸上的一點,它到坐標原點O的距離為h;C是x軸上的一點,到O的距離為l,一質量為m,電荷量為q的帶負電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點進入電場區域,繼而通過C點進入磁場區域,并再次通過A點,此時速度方向與y軸正方向成銳角.不計重力作用.試求:

(1)粒子經過C點時速度的大小和方向;

(2)磁感應強度的大小B.

 

如上圖所示,相互垂直的勻強電場和勻強磁場,其電場強度和磁感應強度分別為E和B,一個質量為m,帶正電荷量為q的油滴,以水平速度v0從a點射入,經一段時間后運動到b.試計算:

(1)油滴剛進入疊加場a點時的加速度.

(2)若到達b點時,偏離入射方向的距離為d,此時速度大小為多大?

 

如圖所示,帶等量異種電荷的平行板之間,存在著垂直紙面向里的勻強磁場,一帶電粒子在電場力和洛倫茲力的作用下,從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達B點時速度為零,C點是曲線的最低點,不計重力,以下說法正確的是(  )

A. 這個粒子帶正電荷

B. A點和B點必定位于同一水平面上

C. C點洛倫茲力大于電場力

D. 粒子達到B點后將沿曲線返回A

 

醫生做某些特殊手術時,利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度.電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構成,磁極間的磁場是均勻的.使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如上圖所示.由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動,電極a、b之間會有微小電勢差.在達到平衡時,血管內部的電場可看作是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零.在某次監測中,兩觸點間的距離為3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160 μV,磁感應強度的大小為0.040 T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負為(  )

A. 1.3 m/s,a正、b負??? B. 2.7 m/s,a正、b負

C. 1.3 m/s,a負、b正??? D. 2.7 m/s,a負、b正

 

下圖是磁流體發電機原理示意圖.A、B極板間的磁場方向垂直于紙面向里.等離子束從左向右進入板間.下述正確的是(  )

A. A板電勢高于B板,負載R中電流向上

B. B板電勢高于A板,負載R中電流向上

C. A板電勢高于B板,負載R中電流向下

D. B板電勢高于A板,負載R中電流向下

 

如下圖所示是粒子速度選擇器的原理圖,如果粒子所具有的速率,那么(  )

A. 帶正電粒子必須沿ab方向從左側進入場區,才能沿直線通過

B. 帶負電粒子必須沿ba方向從右側進入場區,才能沿直線通過

C. 不論粒子電性如何,沿ab方向從左側進入場區,都能沿直線通過

D. 不論粒子電性如何,沿ba方向從右側進入場區,都能沿直線通過

 

如上圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質量為m,帶電荷量為q,小球可在棒上滑動,現將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中.設小球的帶電量不變,小球由靜止下滑的過程中(  )

A. 小球的加速度一直增大

B. 小球的速度一直增大,直到最后勻速

C. 桿對小球的彈力一直減小

D. 小球所受洛倫茲力一直增大,直到最后不變

 

如上圖所示的虛線區域內,充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場.一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區域,恰好沿直線由區域右邊界的O′點(圖中未標出)穿出.若撤去該區域內的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入,從區域右邊界穿出,則粒子b(  )

A. 穿出位置一定在O′點下方

B. 穿出位置一定在O′點上方

C. 運動時,在電場中的電勢能一定減小

D. 在電場中運動時,動能一定減小

 

一個帶電粒子在磁場中運動,某時刻速度方向如上圖所示,帶電粒子受到的重力和洛倫茲力的合力的方向恰好與速度方向相反,不計阻力,那么接下去的一小段時間內,帶電粒子(  )

A. 可能做勻減速運動

B. 不可能做勻減速運動

C. 可能做勻速直線運動

D. 不可能做勻速直線運動

 

如圖所示的虛線區域內存在勻強電場和勻強磁場,取坐標如圖.一帶電粒子沿x軸正方向進入此區域,在穿過此區域的過程中運動方向始終不發生偏轉.不計重力的影響,電場強度E和磁感應強度B的方向可能是(  )

A. E和B都沿x軸方向

B. E沿y軸正方向,B沿z軸正方向

C. E沿z軸正方向,B沿y軸正方向

D. E和B都沿z軸方向

 

電子在勻強磁場中以某固定的正電荷為中心做順時針方向的勻速圓周運動,如圖所示.磁場方向與電子的運動平面垂直,磁感應強度為B,電子的速率為v,正電荷與電子的帶電量均為e,電子的質量為m,圓周半徑為r,則下列判斷中正確的是(  )

A. 如果,則磁感線一定指向紙內

B. 如果,則電子的角速度為

C. 如果,則電子不能做勻速圓周運動

D. 如果,則電子的角速度可能有兩個值

 

載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為BkI/r式中常量k0I為電流強度,r為距導線的距離。在水平長直導線MN正下方,矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流,被兩根輕質絕緣細線靜止地懸掛,如圖所示。開始時MN內不通電流,此時兩細線內的張力均為T0。當MN通以強度為I1的電流時,兩細線內的張力均減小為T1,當MN內電流強度變為I2時,兩細線內的張力均大于T0

1)分別指出強度為I1I2的電流的方向;

2)求MN分別通以強度為I1I2的電流時,線框受到的安培力F1F2大小之比;

3)當MN內的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂,在此瞬間線圈的加速度大小為a,求I3

 

如圖所示,傾角為θ、間距為L的平行導軌上端連接電動勢為E的電源和阻值為R的電阻,其它電阻不計。在導軌上水平放置一根質量為m、電阻不計的導體棒ab,棒與斜面間動摩察因數μ<tanθ,欲使棒所受的摩擦力為零,且能使棒靜止在斜面上,應加勻強磁場的磁感應強度B的最小值是多少?方向如何?

 

如圖所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器——電流天平,某同學在實驗室里,用電流天平測算通電螺線管中的磁感應強度,他測得的數據記錄如下所示,請你算出通電螺線管中的磁感應強度B.

已知:CD段導線長度:4×102 m天平平衡時鉤碼重力4×105 N通過導線的電流:0.5 A

 

如圖所示,PQMN為水平、平行放置的金屬導軌,相距1 m,導體棒ab跨放在導軌上,導體棒的質量m=0.2 kg,導體棒的中點用細繩經滑輪與物體相連,物體質量M=0.3 kg,導體棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.5.勻強磁場的磁感應強度B=2 T,方向豎直向下,為了使物體勻速上升,應在導體棒中電流大小為___________方向__________.

 

如圖所示,銅棒ab0.1m,質量為6×10-2kg,兩端與長為1m的輕銅線相連,靜止于豎直平面上,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5T。現接通電源,使銅棒中保持有恒定電流通過,銅棒發生擺動。已知最大偏轉角為370,則在此過程中銅棒的重力勢能增加了_________J;恒定電流的大小為_________A。(不計空氣阻力,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2

 

在同一水平面的兩導軌相互平行,并處在豎直向上的勻強磁場中,一根質量為3.6 kg,有效長度為2 m的金屬棒放在導軌上,當金屬棒中的電流為5 A時,金屬棒做勻速直線運動;當金屬棒中的電流強度增加到8 A時,金屬棒能獲得2 m/s2的加速度.則磁場的磁感應強度為________T.

 

如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,棒中通以由MN的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應變化情況是(  )

A. 棒中的電流變大,θ角變大

B. 兩懸線等長變短,θ角變小

C. 金屬棒質量變大,θ角變大

D. 磁感應強度變大,θ角變小

 

如圖,一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內,線框在長直導線右側,且其長邊與長直導線平行.已知在t=0到t=t1的時間間隔內,直導線中電流i發生某種變化,而線框中感應電流總是沿順時針方向,線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.設電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是(? )

A.??? B.??? C.??? D.

 

 

如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導線a、b和c,各導線中的電流大小相同,其中a、c導線中的電流方向垂直紙面向外,b導線中電流方向垂直紙面向里,每根導線都受到另外兩根導線對它的安培力作用,則關于每根導線所受安培力的合力,以下說法正確的是

A.導線a所受合力方向水平向左

B.導線a所受合力方向水平向右

C.導線c所受合力方向水平向左

D.導線b所受合力方向水平向左

 

如圖,兩根互相平行的長直導線過紙面上的MN兩點,且與紙面垂直,導線中通有大小相等、方向相反的電流.aobMN的連線上,oMN的中點,cd位于MN的中垂線上,且abcdo點的距離均相等.關于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是( )

A. o點處的磁感應強度為零

B. ab兩點處的磁感應強度大小相等,方向相反

C. cd兩點處的磁感應強度大小相等,方向相同

D. ac兩點處磁感應強度的方向不同

 

用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒,銅棒所在虛線范圍內有垂直于紙面的勻強磁場,棒中通以自左向右的電流(如圖所示),當棒靜止時,彈簧秤的讀數為F1;若將棒中的電流方向反向,當棒靜止時,彈簧秤的示數為F2,且F2F1,根據這兩個數據,不能確定( )

A. 磁場的方向??? B. 磁感強度的大小

C. 安培力的大小??? D. 銅棒的重力

 

如圖所示,把一根通電的直導線AB放在蹄形磁鐵兩個磁極上方,導線可以自由轉動,如果電流的方向是從AB,那么導線的

A. A端向紙內,B端向紙外,在水平面內轉動,同時向下運動

B. A端向紙外,B端向紙內,在水平面內轉動,同時向上運動

C. A端向上,B端向下,在豎直平面內轉動

D. A端向下,B端向上,在豎直平面內轉動

 

如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈,在線圈中心處掛上一個小磁針,且與線圈在同一平面內,則當赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(  )

A. 小磁針N極向里轉

B. 小磁針N極向外轉

C. 小磁針在紙面內向左擺動

D. 小磁針在紙面內向右擺動

 

通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內,電流方向如圖所示,ab邊與MN平行,關于MN的磁場對線框的作用,

下列敘述正確的是

A. 線框有兩邊所受的安培力方向相同

B. 線框有兩邊所受的安培力大小相同

C. 線框所受安培力的合力為零

D. 線框所受安培力的合力方向向左

 

如圖所示,長為L的導線AB放在相互平行的金屬導軌上,導軌寬度為d通過的電流為I,垂直于紙面的勻強磁場的磁感應強度為B,則AB所受的磁場力的大小為(???? )

A. BIL??? B. BIdcosθ??? C. BId/sinθ??? D. BIdsinθ

 

關于磁感應強度,下列說法中正確的是(  )

A. 若長為L、電流為I的導線在某處受到的磁場力為F,則該處的磁感應強度必為

B. B知,BF成正比,與IL成反比

C. B知,一小段通電導線在某處不受磁場力,說明該處一定無磁場

D. 磁感應強度的方向就是小磁針北極所受磁場力的方向

 

下面所述的幾種相互作用中,不是通過磁場而產生的有

A. 兩個靜止電荷之間的相互作用??? B. 兩根通電導線之間的相互作用

C. 兩個運動電荷之間的相互作用??? D. 磁體與運動電荷之間的相互作用

 

關于磁場和磁感線的描述,下列說法正確的是(? )

A.磁感線從磁體的N極出發到磁體的S極終止

B.自由轉動的小磁針放在通電螺線管內部,其N極指向螺線管的北極

C.磁感線的方向就是磁場的方向

D.兩條磁感線的空隙處不存在磁場

 

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