高二年級物理暑假作業習題及答案

　　一、選擇題(本題共8道小題) 1.關于磁體，下列說法正確的是()

　　A.永磁體的磁性永遠不會消失

　　B.高溫使得磁體的磁性越來越強

　　C.猛烈地敲擊，會使磁體失去磁性

　　D.同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥

　　2.關于磁場中的磁感應強度，以下說法正確的是()

　　A.一電流元或一運動電荷在某一區域不受力，則表明該區域不存在磁場

　　B.磁感應強度是反映磁場本身性質的物理量，與放入其中電流元或小磁針無關

　　C.若電流元探測到磁場力，則該力的方向即為磁場的方向

　　D.當一電流元在磁場中某一位置探測到磁場力F時，可以利用公式B=求出磁感應強度的大小

　　3.如圖所示的四個實驗現象中，不能表明電流能產生磁場的是( )

　　A.圖甲中，導線通電后磁針發生偏轉

　　B.圖乙中，通電導線在磁場中受到力的作用

　　C.圖丙中，當電流方向相同時，導經相互靠近

　　D.圖丁中，當電流方向相反時，導線相互遠離

　　5.一個磁場的磁感線如圖所示，有一個小磁針被放入磁場中，則該小磁針將會

　　A.向右移動B.向左移動

　　C.順時針轉動D.逆時針轉動

　　6.三根通電長直導線P、Q、R互相平行、垂直紙面放置。三根導線中電流方向均垂直紙面向里，且每兩根導線間的距離均相等。則P、Q中點O處的磁感應強度方向為( )

　　A.方向水平向左B. 方向水平向右

　　C. 方向豎直向上D. 方向豎直向下

　　7.如圖所示，兩根平行放置、長度均為L的直導線a和b，放置在與導線所在平面垂直的勻強磁場中，當a導線通有電流強度為I，b導線通有電流強度為2I，且電流方向相反時，a導線受到磁場力大小為F1，b導線受到的磁場力大小為F2，則a通電導線的電流在b導線處產生的磁感應強度大小為()

　　A. B. C. D.

　　8.關于電荷所受電場力和洛侖茲力，正確的說法是()

　　A. 電荷在磁場中一定受洛侖茲力作用 B. 電荷在電場中一定受電場力作用 C. 電荷所受電場力一定與該處電場方向相同 D. 電荷所受的洛侖茲力一定與該處磁場方向相同

　　二、計算題(本題共3道小題) 9.如圖所示，在同一水平面內的兩導軌ab、cd相互平行，相距2m并在豎直向上的磁場中，一根質量為3.6kg、有效長度為2m的金屬棒放在導軌上，當金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動;當金屬棒中的電流增大到8A時，金屬棒能獲得2m/s2的加速度.則磁場的磁感應強度大小為多少?

　　10.如圖所示，在y小于0的區域內存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應強度為B，一帶正電的粒子以速度從O點射入磁場，入射速度方向為xy平面內，與x軸正向的夾角為θ，若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，求

　　(1) 該粒子電量與質量之比;

　　(2) 該粒子在磁場中運動的時間。

　　11.如圖所示，一個質量為m=2.0×10﹣11kg，電荷量q=+1.0×10﹣5C的帶電微粒(重力忽略不計)，從靜止開始經U1=25V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中.金屬板長L=20cm，兩板間距d=10cm.求：

　　(1)微粒進入偏轉電場時的速度v是多大?

　　(2)若微粒射出電場過程的偏轉角為θ=30°，并接著進入一個方向垂直與紙面向里的勻強磁場區，則兩金屬板間的電壓U2是多大?

　　(3)若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?

　　試卷答案

　　1.C

　　2.B

　　3.

　　4.5.C

　　6.A

　　7.解：兩個導線間的作用力是相互作用力，根據牛頓第三定律，等大、反向、共線，大小設為Fab;

　　對左邊電流，有：F1=BIL+Fab

　　對右邊電流，有：F2=2BIL+Fab

　　兩式聯立解得：Fab=2F1﹣F2

　　則a通電導線的電流在b導線處產生的磁感應強度大小為：

　　B′=

　　故選：C.

　　8.解：A、電荷在磁場中不一定受到磁場力，比如：運動方向與磁場平行，故A錯誤;

　　B、電荷在電場中一定受到電場力，故B正確;

　　C、電荷在電場中一定受電場力作用，與電荷運動狀態無關，正電荷受力和電場方向一致，負電荷受力和電場方向相反，故C錯誤;

　　D、電荷在磁場中的運動方向和磁場方向不在同一線上時，電荷受洛倫茲力作用，洛倫茲力方向和磁場垂直，故D錯誤.

　　故選：B.

　　9.解：當金屬棒勻速運動時有：Ff=BI1L

　　當金屬棒中電流為8A時，根據牛頓第二定律：BI2L﹣Ff=ma

　　聯立以上方程代入數據解得：B=1.2T

　　答：磁場的磁感應強度大小為1.2T.

　　11.帶電粒子在勻強磁場中的運動;帶電粒子在勻強電場中的運動

　　解：(1)帶電微粒經加速電場加速后速率為v1，根據動能定理有：

　　U1q=mv12

　　解得：v1===5.0×103m/s.

　　(2)帶電微粒在偏轉電場中只受電場力作用，設微粒進入磁場時的速度為v′，則有：

　　v′=

　　得出：v′=×104m/s

　　由動能定理有：m(v′2﹣v12)=qU2

　　解得：U2=16.7V.

　　(3)帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，微粒恰好不從磁場右邊射出時運動軌跡與右邊邊界相切，設做勻速圓周運動的軌道半徑為R，由幾何關系知：

　　R+=D

　　由牛頓運動定律及運動學規律：

　　qv′B=m，

　　得B=1×10﹣3T.

　　若帶電粒子不射出磁場，磁感應強度B至少為1×10﹣3T.

　　答：(1)帶電微粒進入偏轉電場時的速率v1為5.0×103m/s;

　　(2)偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2為16.7V;

　　(3)為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少1×10﹣3T.

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