第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1.关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是（  ）

A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度方向

B.磁场中任意两条磁感线均不可相交

C.铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线

D.磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极

2.关于磁场中某点的磁感应强度的大小，下列说法不正确的是（  ）

A.由B=可知，B与F成正比，与I、L的乘积成反比

B.B的大小与I、L的乘积无关，由磁场本身决定

C.B的大小和方向处处相同的区域叫匀强磁场

D.通电导线在某处受磁场力，其大小必与该处的磁感应强度成正比

3.下列单位中与磁感应强度B的单位T不相当的是（  ）

A.Wb/m2       B.N/A·m       C.N/C·m         D.V·s/m2

4.如右图所示，通电导线由I位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力（  ）

A.变大         

B.变小          

C.不变            

D.不能确定

5.要使置于匀强磁场中的通电导线所受的安培力增大，可采用以下方法（  ）

A.增强磁场的磁感应强度

B.在垂直于磁感线的平面内旋转导线

C.增大电流

D.增长导线

6.首先发现电流的磁效应的科学家是（  ）

A.安培          B.奥斯特       C.库伦           D.麦克斯韦

7.一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，粒子将在管中（不计重力影响）（  ）

A.做圆周运动                   B.沿轴来回运动

C.做匀加速直线运动             D.做匀速直线运动

8.用安培提出的分子电流假说可以解释下列现象（  ）

A.永久磁铁的磁场               B.直线电流的磁场

C.环形电流的磁场               D.软铁棒被磁化的现象

9.电子以初速v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（  ）

A.磁场对电子的作用力始终不变

B.磁场对电子的作用力始终不做功

C.电子的动量始终不变

D.电子的动能始终不变

10.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.已知匀强磁场的磁感应强度大小为0.8 T，a、b是带电粒子运动轨迹上的两点，粒子从a到b的时间为1.2π×10－6 s，从b到a的时间为0.8π×10－6 s.则该粒子的质量与其带电量之比为（  ）

A.1.25×10－5 kg/C                B.8.0×10－7 kg/C

C.4.8×10－6 kg/C                 D.4.0×10－6 kg/C

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

二、本题共6小题；每小题4分，共24分.把答案填在题中的横线上. 

11.在B=0.8 T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.5 m的通电直导线，导线沿磁场力方向移动了20 cm，若导线中电流强度为10 A，那么磁场力对通电导线所做的功是_____ J.

12.将一根长为L的直导线在中点处弯折成直角，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，使导线所在平面与磁力线垂直，当通以电流强度为I时，磁场对导线作用力的大小为____.

13.运动电荷在磁场中受到的力称为____.这个力的方向与电荷运动方向____，和磁感应强度方向____.这个力的方向可以由____来判断.安培力可称作这个力的____表现.

14.质子以速率v=4×106 m/s垂直进入B=0.5 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力的大小为____ N.

15.如右图所示，一带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动.若粒子动量大小为p，则粒子的带电量大小为____，带电性质为____（填“正”或“负”）.

16.如右图所示，在圆心为O、半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电子以速度v沿AO方向射入，后沿OB方向射出匀强磁场，若已知∠AOB=120°，则电子穿越此匀强磁场所经历的时间是____.

三、本题共4小题，共36分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

17.如右图所示，一根长度为L的均匀金属杆用两根劲度系数为K的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.当金属棒中通有由左向右电流I时，两根轻弹簧比原长缩短Δx后金属杆平衡，保持电流大小不变，方向相反流过金属杆时，两弹簧伸长Δx后金属杆平衡，求匀强磁场的磁感应强度B为多大？

18.如右图所示，匀强磁场宽L=30 cm，B=3.34×10－3 T，方向垂直纸面向里，设一质子以v=1.6×105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场，然后打到照相底片上的A点.试求：（1）质子在磁场中运动的轨道半径r；（2）A点距入射线方向上的O点的距离H；（3）质子从C孔射入到A点所需的时间t.（质子的质量为1.67×10－27 kg；质子的电量为1.6×10－19 C）

19.如右图所示，一带电粒子与AB线成θ=30°角方向由P垂直磁场方向飞入匀强磁场中，经一段时间到达AB线上的另一点Q（图中未画出）已知PQ=1 cm，粒子的比荷为2×106 C/kg，粒子的运动周期T＝6.0×10－6 s，求粒子的运动速率？

20.如右图所示，在正交的匀强电磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B；质量为m、带电为+q的粒子由A孔以v0飞入，飞出电场时，距上板为d，求刚飞离电场时，粒子受的洛伦兹力大小.（重力不计）

详细答案：

1、解析：根据磁感线的基本性质得到A、B正确。答案：AB

2、解析：由磁感应强度的定义知道A是正确的。答案：A

3、答案：C 

4、解析：通电导线由I位置绕固定轴转到Ⅱ位置的过程中，F、I与B三者大小不变且方向总是相互垂直的.所以F的大小不变.

答案：C

5、答案：ACD

6、答案：B

7、解析：粒子的运动方向总是与磁场的方向平行，所以粒子没有受到磁场力的作用.

答案：D

8、答案：AD

9、解析：洛伦兹力只改变电子的运动方向，不改变速度的大小。答案：BD

10、解析：粒子从a到b和从b到a的时间刚好是一个周期，根据周期公式得到该粒子的质量与其带电量之比是8.0×10－7 kg/C。答案：B

11、解析：根据W=F·S=BILS=0.8×10×0.5×0.2=0.8 J。答案：0.8

12、解析：此题有两种方法处理：第一种方法，先求每段小直导线所受的安培力，再求其两个力的合力；第二种方法，可等效为长度为直角导线的两端间的长度为L，则总的安培力为F=BIL=BIL.。答案： BIL 

13、答案：洛伦兹力；垂直；垂直；左手定则；宏观

14、解析：f=qBv=1.6×10－19×0.5×4×10－6=3.2×10－13 N

答案：3.2×10－13

15、解析：根据R=得：q=.

答案：；负

16、解析：由平面几何知道电子运动的半径为R=rtan60°.

由R==r·tan60°得

电子运动的时间为:t=

答案： 

17、解析：根据安培力和力的平衡条件有（设棒的重力为mg）:

当电流方向由左向右时：BIL=2KΔx+mg

当电流方向由右向左时：BIL+mg=2KΔx

将重力mg消去得：B=

答案：B=18、解析：（1）根据公式得：

r==0.5 m;

（2）由平面几何知识得：r2=L2+(r－H)2得：H=0.1 m;

（3）质子在磁场中转动的角度为37°，则运动的时间为：

t==2.06×10－6 s.

答案：(1)0.5 m  (2)0.1 m  (3)2.06×10－6 s

19、解析：根据平面几何知识得粒子运动的轨道半径为r=PQ=0.01 m,由关系式

T=得：

v= m/s=1.05×104 m/s.

答案：1.05×104 m/s

20、解析：粒子从进入该区域到离开的过程中，受电场力和磁场力作用，其中只有电场力做功，设离开时的速度大小为v，据动能定理，得qEd=mv2－mv02

可见v=.所以粒子离开电场时所受洛伦兹力的大小为：

F=qvB=qB。答案：qB。下载本文