《磁 场》基础性检测题
（满分100分 时间90分钟）
一、本题共8小题每小题4分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的5．如图15-4所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则 （ ）
A．a先回到出发点 B．b先回到出发点 得5分，有选错或不答的得0分。
1．关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是 （ ） A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D．洛伦兹力对运动电荷的冲量一定为零
2．图15－1所示为两根互相平行的通电导线a﹑b的横截面a b 图，a﹑b的电流方向已在图中标出．那么导线a中电流产生的磁左 × · 右
场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是 （ ）
图15－1
A．磁感线顺时针方向，磁场力向左 B．磁感线顺时针方向，磁场力向右 C．磁感线逆时针方向，磁场力向左 D．磁感线逆时针方向，磁场力向右
3．图15-2中当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，以下的判断正确的是 （ ） A．当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针N极将指向读者 B．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针S极将指向读者 S N C．当磁针N极指向读者，线圈中电流沿逆时针方向 图15-2
D．不管磁针如何偏转，线圈中的电流总是沿顺时针方向
4．图15-3所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（ ）
I I I I B B B
B A
B
C
D
图15-3
B
C．a、b同时回到出发点 D．不能确定
2v v 6．下面有关磁场中某点的磁感应强度的方向的说法错误的是 （ ） a b A．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
图15-4
B．磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向 C．磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极在该点的受力方向
7．关于洛伦兹力的方向，下列说法中正确的是 （ ）
A．洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向，可以不垂直于磁场方向 B．洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向，可以不垂直于运动电荷的速度方向 C．洛伦兹力的方向有可能既不垂直于磁场方向，也不垂直于运动电荷的速度方向 D．洛伦兹力的方向总是既垂直于运动电荷的速度方向，又垂直于磁场方向
8．如图15 - 5所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将 ( )
A．向上偏转； B．向下偏转； I C．向纸外偏转； D．向纸里偏转．
图15 - 5
9．如图15-6所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速P2 度选择器中，若m甲= m乙< m丙= m丁，v甲< v乙= v丙< v丁，在不计重力的S B1 情
况
PB2 1 下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是 （ ）
A．甲乙丙丁 B．甲丁乙丙 P3 P4 C．丙丁乙甲 D．甲乙丁丙 图15-6
1
二、本题共3小题（第10、12每小题6分，第11题9分，共21分，把答案填在题中的横线上。） 10．在图15-7所示的情况中，电源的a端为______极(填“正”或“负”)，在通电螺线管中的c点放一小磁针，它的北极受力方向为_______．
11．带电粒子A（质量为m、电量为q）和带电粒子B（质量为4m、电量为2q）．垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计重力）
a c 电源 b 图15-7
N S
14．（12分）如图15-10所示，在直角区域aob内，有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子（质量和电荷量分别相等，电性相反）从o点沿纸面以相同速度射入磁场中，速度方向与边界ob成30°角，求正、负电子在磁场中运动的时间之比．
o a v 30° （1）若以相同速度入射，则轨道半径之比Ra：Rb＝ ．周期之比Ta：Tb＝ ．角速度之比ωa：ωb＝ ．
（2）若以相同动量入射，则轨道半径之比Ra：Rb＝ ．周期之比Ta：Tb＝ ．角速度之比ωa：ωb＝ ．
（3）若以相同动能入射，则轨道半径之比Ra：Rb＝ ．周期之比Ta：Tb＝ ．角速度之比ωa：ωb＝ ．
12．如图15-8所示的正方形的盒子开有a、b、c三个微孔，盒内有a 面向里的匀强磁场．一束速率不同的电子从a孔沿垂直磁感线方向射入发现从c孔和b孔有电子射出，则
（1）从b孔和c孔射出的电子的速率之比vb：vc为 ． （2）从b孔和c孔射出的电子在盒内运动时间之比为 ．
三、本题共3小题34分。解答应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。
13．（10分）如图15-9所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属杆中通有方向a →b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T．当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T．求磁场的磁感应强度B的大小．
2
图15-9
B a b b 图15-10
B 垂直纸盒中，
15．（12分）如图15-11所示，匀强磁场中放置一块与磁感线平行的均匀薄铅板，一个带电粒子进入匀强磁场，以半径R1=20 cm做匀速圆周运动，第一次垂直穿过铅板后，以半径R2 =19 cm做匀速圆周运动，带电粒子还能穿过铅板几次？（设每次穿越铅板的过程中阻力大小及电量不变）
R2 R1 B b 图15-8
c 图15-11
I 《磁 场》基础性检测题参：
1．C 2．B 3．C 4．C 5．C 6．C 7．D 8．A 9．B 10．正；向左
11．（1）1∶2；1∶2；2∶1 （2）2∶1；1∶2；2∶1（3）1∶1；1∶2；2∶1 12．（1）1∶1； （2）2∶1 13．解：由左手定则和平衡条件得： BIL+2T－mg=0 ① 4T－BIL－mg=0 ② 由以上两式解得 B=mg/3IL
14．解：由左手定则知，正电子向a轴方向偏转，圆心角为120°，负电子向b轴方向偏转，60°，ta=T/3，tb=T/6，
所以 ta∶tb=2∶1
15．解：由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 qvB=mv2
/R 得：
R1v1R202v219
带电粒子每打穿一次铅板损失的动能相同，
E12K2mv11239122mv2400(2mv1)
所以，还能打穿的次数为
n4003919次
3
圆心角为
