-
《静电场》单元测试
一、
选择题（每小题
4
分，共
44
分）
1
、下列关
于电场和磁场的说法中正确的是
(
)
A.
电场线和磁感线都是封闭曲线
B.
电场线和磁感线都是不封闭曲线
C.
通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用
< br>
D.
电荷在电场中一定受到电场力的作用
2
、如图所示
,
一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面
,
导线和环中的电流方
向如图所示
,
则圆环受到的磁场力为
(
)
A.
沿环半径向外
B.
沿环半径向里
C.
水平向左
D.
等于零
3
、
如图所示
,a
、
b
两金属环同圆心同平面水平放
置
,
当
a
中通
以图示方向电流时
,b
环中磁通量方向是
(
)
A.
向上
B.
向下
C.
向左
D.0
4
、如图所示
,
当开关
S
闭合的时候
,
导线
ab
受力的方
向应为
(
)
A.
向右
B.
向左
C.
向纸外
D.
向纸里
5
、如图所示
,
一带负电荷的滑块从粗糙绝缘斜面的顶端滑至底端时的速度为
v,
若加一个垂直纸面向外的匀
强磁场
,
并保证滑块能滑至底端
,
则它滑至底端时的速度
(
)
A.
变大
B.
变小
C.
不变
D.
条件不足
,
无法判断
6
、
一正电荷
q
以速度
v
沿
x
轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中
,
磁感应强度为
B,
如图所示
,
为了使电
荷能做直线运动<
/p>
,
则必须加一个电场进去
,
不计重力
,
此电场的场强应该是
(
)
A.
沿
y
轴正方向
,
大小为
Bv/q
B.
沿
y
轴负方向
,<
/p>
大小为
Bv
C.
沿
y
轴正方向
,
大小为
v/B
D.
沿
y
轴负方向
,
大小为
Bv/q
7
、
(
多选
)
用回旋加速器来加速质子
,
为了使质子获得的动能增加为原来的
4
倍
,
原则上可以采用下列哪几种
方法
(
)
A.
将其磁感应强度增大为原来的
2
倍
B.
将其磁感应强度
增大为原来的
4
倍
< br>C.
将
D
形盒的半径增大为原来
的
2
倍
D.
将
D
形盒的半径增大为原来的
4
倍
8
、一电子在磁感应强度为
B
的匀强磁场中
,
以一固定的正电荷为圆心在同一圆形轨道上运动
,
磁场方向垂直
于运动平面
,
静电力恰好是磁场作用在电子上洛伦兹力的
3
倍
,
电子电荷量为
e,
< br>质量为
m,
那么电子运动的角
速
度可能为
(
)
A.
B.
C.
D.
9
、
如图所
示
,
质子和氘核的质量和速度的乘积相等
,
垂直磁场边界
MN
进入匀强磁场区
域
,
那么以下说法中
正确的是
(
)
A.
它们所受洛伦兹力相同
B.
它们做圆周运动的向心加速度相同
C.
它们的轨道半径相同
D.
它们在磁场中运动时间相同
10
、
(
多选
)
如图所示
,
两个
半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中
,
轨道两端在同
一高度上
,
两个相同的
带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放
,M
、
N
为轨道的最低点
,
以
下说法正
确的是
(
)
A.
两
小球到达轨道最低点的速度
v
M
>v<
/p>
N
B.
两小球
到达轨道最低点时对轨道的压力
F
M
>
F
N
C.
小
球第一次到达
M
点的时间大于到达
N<
/p>
点的时间
D.
在磁场中小球能到达轨道的另一端
,
在电场中不能到达轨道另一
端
11
、
(
多选
)
如图所示
,
套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球
,
其质量为
m,
带电荷量为
q
,
小球可在棒上
滑动
,
现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电荷量不变
< br>,
小球由静止
下滑的过程中
(
)
A.
小球加速度一直增大
B.
小球速度一直增大
,
直到最后匀速
C.
棒对小球的弹力一直减小
D.
小球所受洛伦兹力一直增大
,
直到最后不变
二、填空题（每小题
6
分，共
12
分）
12
、一矩形线圈的面积
S=10
m
,
线圈平面和匀强磁场方向之间的夹角
θ
1
=30
°
,
穿过线圈的磁通量
Φ
=1
×
10
Wb,
则磁场的磁感应强度
B=______;
若线圈以一条边为轴旋转
180
°
,
则穿过线圈的磁通量的变
化量为
______;
若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为<
/p>
θ
2
=0
°
,
则
Φ
=____
__
。
13
、如图所示
,
在真空中半径为
r=3<
/p>
×
10
m
的圆形区域内有一匀强磁场
,
磁场的磁感应
强度
B=0.2
T,
方向垂
直纸面向外。一带正电粒子以
v
0
=1.2
×
10
m/s
的初速度从磁场边界上的
A
点射入磁场
,
已知该粒子的比荷
=1.0
×
10
C/kg,
不计粒子的重力
,
则粒子在磁场中运动的最
长时间为
______s
。
8
6
-2
-3
-2
2
三、计算题
(
共
44
分
)
14
、
（
10
分）如图所示
,
< br>一束电子的电荷量为
e,
以速度
v
垂直射入磁感应强度为
B
、宽度为<
/p>
d
的有界匀强磁
场中
,
穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是
30
°
,
则电子的质量是多少
?
电子穿过磁场的时
间又是多少
?
15<
/p>
、（
10
分）如图所示
< br>,
光滑导轨与水平面成
α
角
,
导轨宽
L
。匀强
磁场磁感应强度为
B
。金属杆质量为
m
,
水平放在导轨上。当回路总电流为
I
1
时
,
金属杆正好能静止。求
:
(1)B
至少多大
?
这时
B
的方向如何
< br>?
(2)
若保持
B
的大小不变而将
B
的方向改为竖直向上
,
应把回路总电流
I
2<
/p>
调到多大才能使金属杆保持静止
?
16
、
（<
/p>
12
分）
电视机的显像管中
,
电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为
< br>U
的加速电场后
,
进入一圆形匀
强磁场区
,
如图所示
,
磁场方向垂直于圆面。磁场区域的中心为
O,
半径为<
/p>
r
。当不加磁场时
,
电
子束将通过
O
点而打到屏幕的中
心
M
点。为了让电子束射到屏幕边缘
P
,
需要加磁场
,
使电子束偏转一已知角
度
θ
,
此时磁
场的磁感应强度
B
应为多少
?
17<
/p>
、（
12
分）如图所示
< br>,
空间中有场强为
E
的匀强电场
和磁感应强度为
B
的匀强磁场
,y
轴为两种场的分界
面。图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为<
/p>
m
、电荷量为
-q
的带电粒子
,
从电场中的
P
点以初速度
v
0
沿
x
轴正方向开始运动
,
已知
P
点的坐标为
(-L,0),
且
L=
(1)
带电粒子运动到
y
轴上时的速度
; <
/p>
(2)
要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中
,
磁场的宽度最大为多少
?(
< br>不计带电粒子的重力
)
,
试求
:
答案与解析
[
第
1
题
]
下列关于电场和磁场的说法中正确的是
(
)
A.
电场线和磁感线都是封闭曲线
B.
电场线和磁感线都是不封闭曲线
C.
通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用
< br>
D.
电荷在电场中一定受到电场力的作用
[
答案
]
D
[
解析
]
<
/p>
磁感线是封闭曲线
,
电场线不是封闭曲线
,
选项
A
、<
/p>
B
均错误
;
当通
电导线与磁场方向平行时
,
不受磁场
力
的作用
,
但电荷在电场中一定受到电场力的作用
,
选项
C
错误、
D
正确。
[
第
2
题
< br>]
如图所示
,
一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面
,
导线和环中的
电流方向如图所示
,
则圆环受到的磁场力为
(
)
A.
沿环半径向外
B.
沿环半径向里
C.
水平向左
D.
等于零
[
答案
]
D
[
解析
]
<
/p>
I
2
产生的磁场方向与
< br>I
1
的环绕方向平行
,
故圆环受到的磁场力为零
,
故
< br>D
对。
[
第
3
题
]
如图所示
,a
、
b
两金属环同圆心同平面水平放置
,
当
a
中通以图示方向电流时
,b
环中磁通量方向是
(
)
A.
向上
B.
向下
C.
向左
D.0
[
答案
]
A
[
解析
]
<
/p>
a
环形成的磁场方向为内部向上
,
环外向下
,
被
b
环包围的磁通量则为向上、向下磁通量的代数和
,
< br>而
向上的磁感线条数比向下的磁感线条数多
,
故总磁通量为向上
,A
正确。
[
第
4
题
]
如图
所示
,
当开关
S
闭合的时候
,
导线
ab
受力的方向应为
(
)
A.
向右
B.
向左
C.
向纸外
D.
向纸里
[
答案
]
D