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高二年級(jí)物理暑假作業(yè)習(xí)題及答案
一、選擇題(本題共8道小題) 1.關(guān)于磁體，下列說(shuō)法正確的是()
A.永磁體的磁性永遠(yuǎn)不會(huì)消失
B.高溫使得磁體的磁性越來(lái)越強(qiáng)
C.猛烈地敲擊，會(huì)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(guān)于磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，以下說(shuō)法正確的是()
A.一電流元或一運(yùn)動(dòng)電荷在某一區(qū)域不受力，則表明該區(qū)域不存在磁場(chǎng)
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，與放入其中電流元或小磁針無(wú)關(guān)
C.若電流元探測(cè)到磁場(chǎng)力，則該力的方向即為磁場(chǎng)的方向
D.當(dāng)一電流元在磁場(chǎng)中某一位置探測(cè)到磁場(chǎng)力F時(shí)，可以利用公式B=求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
3.如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，不能表明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是( )
A.圖甲中，導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.圖乙中，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用
C.圖丙中，當(dāng)電流方向相同時(shí)，導(dǎo)經(jīng)相互靠近
D.圖丁中，當(dāng)電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離
5.一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線如圖所示，有一個(gè)小磁針被放入磁場(chǎng)中，則該小磁針將會(huì)
A.向右移動(dòng)B.向左移動(dòng)
C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
6.三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行、垂直紙面放置。三根導(dǎo)線中電流方向均垂直紙面向里，且每?jī)筛鶎?dǎo)線間的距離均相等。則P、Q中點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)? )
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(zhǎng)度均為L(zhǎng)的直導(dǎo)線a和b，放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)a導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為I，b導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為2I，且電流方向相反時(shí)，a導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力大小為F1，b導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小為F2，則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()
A. B. C. D.
8.關(guān)于電荷所受電場(chǎng)力和洛侖茲力，正確的說(shuō)法是()
A. 電荷在磁場(chǎng)中一定受洛侖茲力作用 B. 電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用 C. 電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向相同 D. 電荷所受的洛侖茲力一定與該處磁場(chǎng)方向相同
二、計(jì)算題(本題共3道小題) 9.如圖所示，在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌ab、cd相互平行，相距2m并在豎直向上的磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為3.6kg、有效長(zhǎng)度為2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng);當(dāng)金屬棒中的電流增大到8A時(shí)，金屬棒能獲得2m/s2的加速度.則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多少?
10.如圖所示，在y小于0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶正電的粒子以速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射速度方向?yàn)閤y平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ，若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，求
(1) 該粒子電量與質(zhì)量之比;
(2) 該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
11.如圖所示，一個(gè)質(zhì)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(jì))，從靜止開始經(jīng)U1=25V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中.金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d=10cm.求：
(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v是多大?
(2)若微粒射出電場(chǎng)過程的偏轉(zhuǎn)角為θ=30°，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直與紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，則兩金屬板間的電壓U2是多大?
(3)若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D=10cm，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大?
試卷答案
1.C
2.B
3.
4.5.C
6.A
7.解：兩個(gè)導(dǎo)線間的作用力是相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，等大、反向、共線，大小設(shè)為Fab;
對(duì)左邊電流，有：F1=BIL+Fab
對(duì)右邊電流，有：F2=2BIL+Fab
兩式聯(lián)立解得：Fab=2F1﹣F2
則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：
B′=
故選：C.
8.解：A、電荷在磁場(chǎng)中不一定受到磁場(chǎng)力，比如：運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，故A錯(cuò)誤;
B、電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力，故B正確;
C、電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用，與電荷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，正電荷受力和電場(chǎng)方向一致，負(fù)電荷受力和電場(chǎng)方向相反，故C錯(cuò)誤;
D、電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向不在同一線上時(shí)，電荷受洛倫茲力作用，洛倫茲力方向和磁場(chǎng)垂直，故D錯(cuò)誤.
故選：B.
9.解：當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：Ff=BI1L
當(dāng)金屬棒中電流為8A時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：BI2L﹣Ff=ma
聯(lián)立以上方程代入數(shù)據(jù)解得：B=1.2T
答：磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.2T.
11.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
解：(1)帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)加速后速率為v1，根據(jù)動(dòng)能定理有：
U1q=mv12
解得：v1===5.0×103m/s.
(2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，設(shè)微粒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v′，則有：
v′=
得出：v′=×104m/s
由動(dòng)能定理有：m(v′2﹣v12)=qU2
解得：U2=16.7V.
(3)帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，微粒恰好不從磁場(chǎng)右邊射出時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡與右邊邊界相切，設(shè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知：
R+=D
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：
qv′B=m，
得B=1×10﹣3T.
若帶電粒子不射出磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為1×10﹣3T.
答：(1)帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1為5.0×103m/s;
(2)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩金屬板間的電壓U2為16.7V;
(3)為使帶電微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少1×10﹣3T.
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