磁场。一、选择题(1-10为单选，11为多选)
1、磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是( )
a．磁感线有可能出现相交的情况b．磁感线总是由n极出发指向s极。
c．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时n极所指方向一致。
d．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零。
2、用同一回旋加速器分别对质子( h)和氘核( h)进行加速，当它们都从d形盒边缘离开加速器时，质子与氘核获得的动能之比为
a．1:1 b．2:1 c．4:1 d．1:2
3、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害。图为地磁场的分布图，对于地磁场宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是
a．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 b．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱 c．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 d．地磁场对宇宙射线无阻挡作用。
4、右图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是( )
a．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 b．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向。
c．加一电场，电场方向沿z轴负方向 d．加一电场，电场方向沿y轴正方向。
5、如图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线mn，电流i方向从m到n，绳子的拉力均为f。为使f＝0，可能达到要求的方法是( )
a．加水平向右的磁场 b．加水平向左的磁场。
c．加垂直纸面向里的磁场 d．加垂直纸面向外的磁场。
6、如图，在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且。
导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会( )
a．向上偏转 b．向下偏转 c．向纸内偏转 d．向纸外偏转。
7、取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为i的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为b，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度。
也为i的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )
a．0 b．0.5bc．bd．2 b
8、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、
方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是( )
9、如图所示，长方形abcd长ad＝0.6 m，宽ab＝0.3 m，o、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度b＝0.
25 t。一群不计重力、质量m＝3×10-7 kg、电荷量q＝＋2×10－3 c的带电粒子以速度v＝5×l02 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域( )
a．从od边射人的粒子，出射点全部分布在oa边。
b．从ao边射人的粒子，出射点全部分布在ab边。
c．从od边射入的粒子，出射点分布在oa边和ab边。
d．从ao边射人的粒子，出射点分布在ab边和bc边。
10、如图所示在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原。
点o处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正。
半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )
a．，正电荷 b．，正电荷 c．，负电荷 d．，负电荷。
11、如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为t0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则。
a．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于t0 b．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于t0
c．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于t0 d．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于t0
二．计算与简答。
12、据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。
设两导轨之间的距离w＝0.10 m，导轨长l＝5.0 m，炮弹质量m＝0.
30 kg。导轨上的电流i的方向如图中箭头所示。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为b＝2.
0 t，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v＝2.0×103 m/s，求通过导轨的电流i。
忽略摩擦力与重力的影响。
13、如图所示，两根平行金属导轨m、n，电阻不计，相距0.2m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m ＝
均为金属棒ab，ab的电阻为0.5ω．两金属棒一端通过电阻r和电源相连．电阻r＝2ω，电源电动势e＝6v，内源内阻r＝0.5ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止．（导轨光滑）求所加磁场磁感强度的大小和方向．
14、pq为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为斜放，空间充满磁感应强度b的匀强磁场，方向水平如图所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在pq杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为（15、在半径为r的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为b。质量为m，带有电量q
的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径ad方向经p点（ap＝d）射入磁场（不计重力影响）。
如果粒子恰好从a点射出磁场，求入射粒子的速度。
如果粒子经纸面内q点从磁场中射出，出射方向与半圆在q点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。
16、在以坐标原点 o为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 a处以速度 v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 c处沿+y方向飞出。
1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ；
2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从 a处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？
答案。一、选择题：
二．填空题：
11、，电场强度 12、qvb，nqvb：2 2：1
三．计算与简答：
14、 炮弹的加速度为：
炮弹做匀加速运动，有：
解得：15、（1）设α粒子以速度v进入磁场，打在胶片上的位置距s的距离为x
圆周运动 粒子的动能
且 x＝2r
解得： 由上式可得：
2）动能为e的α粒子沿角入射，轨道半径相同，设为r
圆周运动 粒子的动能
由几何关系得。
16、⑴由于粒子在p点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在ap上，ap是直径。
设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得：
解得：设o/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接o/q，设o/q＝r/。
由几何关系得：
由余弦定理得：
解得：设入射粒子的速度为v，由。
解出：17、粒子在磁感应强度为b的匀强磁场中运动的半径为：
速度小的粒子将在x＜a的区域走完半圆，射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上，半径的范围从0到a，屏上发亮的范围从0到2a。
轨道半径大于a的粒子开始进入右侧磁场，考虑r＝a的极限情况，这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在d点相切（虚线），od＝2a，这是水平屏上发亮范围的左边界。
速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示，它由两段圆弧组成，圆心分别为c和c/，c在y轴上，由对称性可知c/在x＝2a直线上。
设t1为粒子在0＜x＜a的区域中运动的时间，t2为在x＞a的区域中运动的时间，由题意可知
解得： 由两式和对称性可得：
ocm＝60°
mc/n＝60°
所以 ∠nc/p＝150°－60°＝90°
即为圆周，因此，圆心c/在x轴上。
设速度为最大值粒子的轨道半径为r，由直角δcoc/可得。
2rsin60°＝2a
由图可知op＝2a＋r，因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标。
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