A．物体不可能停在斜面上 假期作业 18 一、选择题 1．韦伯（weber）是国际单位制中磁通量的单位，缩写 Wb，是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命 名的。若用国际单位制基本单位的符号来表示 Wb，正确的是（　　） A． Tgm 2 B． N gm A C． kg gm A gs 2 2 kggm D． Ags 2 B．物体匀减速向上运动 C．物体向上运动过程中摩擦力大小不变 D．物体向上运动时加速度越来越小，最后停在斜面上 5．如图所示，分别置于 a、c 两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等方向相反的恒定电流， a，b，c，d 在一条直线上，且 ab  bc  cd 。已知 b 点的磁感应强度大小为 B1，d 点的磁感应强度大 小为 B2，则 a 处导线在点 d 产生的磁感应强度的大小为（　　） 2．如图所示是显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转。不加磁场时，电子束 打在荧光屏正中的 O 点。若要使电子束打在荧光屏上位置由 B 逐渐向 A 移动，则以下说法正确的是（ ） A． B1  B2 2 B． B1  B2 2 C． B  B 1 2 D． B  B 1 2 6．（多选）如图所示，以 O 点为圆心的圆周上有六个等分点 a、b、c、d、e、f，两根直导线垂直纸 面放在 a、d 两点。现给导线通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流，下列说法正确的是（　　） A．在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动 B．在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功 C．偏转磁场应当由垂直纸面向内减弱转至垂直纸面向外增强 D．如果电视机荧光屏上没有图像，只有一条水平亮线，则原因是没有竖直方向的磁场 3．下列说法中正确的是（　　） A．磁感应强度只是描述磁场强弱的物理量 B．由 B  F 可知，磁场中某点磁感应强度 B 与磁场力 F 成正比，与电流元 IL 成反比 IL A．O 处磁感应强度最大 B．a、d 两处磁场方向相同 C．a、d 两处磁场方向相反 D．b、c、e、f 四点的磁感应强度大小相等 7．（多选）如图所示，两平行金属板长度均为 L，O、O’为两金属板中心处正对的两个小孔，两平行 金属板间加可调的电压 U，紧靠金属板右侧的直角三角形 MNP 区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应 C．若一小段电流在某位置所受的安培力为零，则该处的磁感应强度可能不为零 强度为 B 的匀强磁场，MN 与右金属板等长且重合，∠PMN＝37°。一比荷为 k 的粒子（不计重力） D．放置在磁场中 1m 的导线，通过 1A 的电流，受到的磁场力为 1N 时，该处磁感应强度就是 1T 从 O 点以可以，忽略的初速度进入金属板间的电场，经加速后再进入磁场，并从 NP 边界离开磁场。 4．如图所示物体带正电，与斜面的动摩擦因数为  (   tan  ) ，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力， 已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（　　） 斜面足够长且所在空间均有图示方向的匀强磁场。现给物体一个沿斜面向上的初速度 v0，使物体沿斜 面向上运动。下列说法正确的是（　　） A．左板电势低于右板电势 B．粒子从 NP 边界离开磁场时的最大速度大小为 C．粒子从 NP 边界离开磁场时离 N 点最远距离为 3kBL 4 （1）粒子在电场中偏转第一次运动到 EF 边时速度的大小与方向； 2 L 2 （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）矩形区域的面积大小。 2 2 D．要使粒子从 NP 边界离开磁场，可调电压的变化范围是 4 3 4 sin 53o  ; cos 53o  ; tan 53o  ），求： 5 5 3 2 2 kB L 9kB L U ≤ 16 16 8．（多选）如图所示，质量 m  0.1kg 的 AB 杆放在倾角   30�的光滑轨道上，轨道间距 L  0.2m ，电 流 I  0.5A 。当加上垂直于杆 AB 的某一方向的匀强磁场后，杆 AB 处于静止状态，则所加磁场的磁感 应强度可能为（　　） 11．如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角 θ=37°，导轨的一端接有电动势 E=3V 内阻 r=0.5Ω 的直流电源，两导轨间的距离 L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁感应强度 B=0.5T、方 向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量 m=0.08kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导 A．4T B．6T C．8T D．10T 二、解答题 9．一个质量为 m 电荷量为 q 的带电粒子，从 x 轴上的 P（l，0）点以速度 v，沿与 x 正方向成 60°的 体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻 R=1.0Ω，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计， （g 取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）ab 棒受到的安培力； （2）ab 棒与导轨的动摩擦因数 μ。 方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于 y 轴射出第一象限，不计重力。求： （1）判断带电粒子的电性，在图中规范画出带电粒子的轨迹； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）带电粒子在第一象限运动的时间。 假期作业答案 18 10．如图所示。矩形区域 ABCD 的 AB 边的边长为 L， E、F 分别是 AB、CD 边的中点，在 AEFD 区 城内有竖直向下的匀强电场，在 EBCF 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为 m，电荷量 为 q 的带正电的粒子以初速度 v0 从 A 点水平向右射入电场，结果粒子从 EF 边进入磁场后，在磁场中 的轨迹刚好与 FC 和 BC 边相切，已知电场强度的大小为 E  2 0 8mv ，不计粒子的重力， （ 3qL 1．【答案】C 根据磁通量的计算公式 Φ=BS,可知 1Wb=1T•m2 根据磁感应强度的定义式可得 B  F 所以 1T=N/A•m,其中力的单位 1N=1kg∙m/s2 IL 故磁通量单位用国际单位制的基本单位可表示为 1Wb=1kg•m2•A-1•s-2 故选 C。 2．【答案】C 联立解得 Bx  A．在偏转过程中，洛伦兹力方向不断变化，是变力，加速度方向变化，电子束做非匀加速曲线运动， B1  B2 故选 B。 2 6．【答案】CD A 错误； B．在偏转过程中，洛伦兹力与速度方向垂直，对电子束不做功，B 错误； A．根据右手螺旋定则可判断 a 处的电流在 O 点产生的磁场竖直向下， b 处的电流在 O 点产生的磁场竖 C．根据左手定则和洛伦兹力公式，偏转磁场应当由垂直纸面向内减弱转至垂直纸面向外增强，C 正确； 直向上，故 O 点的磁感应强度为零。A 错误； D．根据左手定则，如果电视机荧光屏上没有图像，只有一条水平亮线，则原因是没有水平方向的磁 BC．根据右手螺旋定则可判断，a、d 两处磁场方向相反，B 错误，C 正确； 场，D 错误。故选 C。 D．画出每点的磁场应强度方向分析可知，b、c、e、f 四点的磁感应强度大小相等，D 正确。 3．【答案】C A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。故 A 错误； B．磁场中某点磁感应强度 B 由磁场本身决定，与磁场力 F 和电流元 IL 没有关系。故 B 错误； C．若一小段电流方向与磁场方向平行，则所受的安培力为零，而该处的磁感应强度不为零。故 C 正 确； D．放置在磁场中 1m 的导线，通过 1A 的电流且方向与磁场方向垂直，受到的磁场力为 1N 时，该处 磁感应强度就是 1T。故 D 错误。 故选 C。 故选 CD。 4．【答案】A A．当物体速度为零时所受洛伦兹力为零，由题意可知 mg sin    mg cos  所以物体不可能停在斜面上，故 A 正确； BC．根据左手定则可知物体沿斜面向上运动时所受洛伦兹力垂直于斜面上向上，物体做减速运动，所 7．【答案】BC A．粒子进入磁场后向下偏转，由此可知粒子带正电，加速电极板是左板电势高于右板电势，选项 A 错误； B．粒子以最大速度 v0 （对应轨道半径为 r0 ）从 NP 边界离开磁场时的运动轨迹如图所示 受洛伦兹力减小，则物体对斜面压力逐渐增大，所受滑动摩擦力逐渐增大，所以物体变减速向上运动， 故 BC 错误； D．根据前面分析可知物体向上做减速运动时的加速度越来越大，当物体速度减为零时，将开始向下 滑动，故 D 错误。 故选 A。 5．【答案】B 设 a 处导线在点 b 处磁感应强度为 B0，则有 2B0  B1 在点 d 有 B0  Bx  B2 2 v0 � L� q r0  � sin 37�联立各式解得 r0  3L , 由题设知  k 由牛顿第二定律有 qv0 B  m 由几何关系有 r0  � r 2 � � m 0 4 2 L� 2 3kBL ,选项 B 正确；C．粒子从 NP 边界离开磁场时离 N 点最远距离 r 2  � L 选项 C 0 v0  �r0  �  � 2� 2 4 正确；D．由 qU  于是可得 1 1 2 1 2 mv 2  v 容易得到粒子从 NP 边界离开磁场时 kBL  v ≤ 3kBL mv 可得 U  2 q 2 k 2 4 4 kB 2 L2 9kB 2 L2 U ≤ ,选项 D 错误。故选 BC。 32 32 8.【答案】BCD 金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力、支持力和安培力，根据平衡感条件支持力和安 (2)设磁感应强度为 B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r。由牛第二定律 qvB  m 培力的合力应与重力等大反向，画出矢量三角形如下图所示 r mv 3mv l 2 3  l ，联立可得 B  ，由几何知识可得 r  o qB 2 ql cos 30 3 2 r 2 m (3)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 T，则 T  v  qB 由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为 θ=180°-60°=120° 由图可得当安培力与支持力垂直时有最小值为 Fmin  mg sin  即 Bmin IL  mg sin  联立解得 Bmin  5T 120o T 2 m 4 3 l T   o 360 3 3qB 9v 6mv0 4 2 5 10．【答案】（1） v0；速度与水平方向的夹角为 53°；（2） B  L ；（3） qL 9 3 故 BCD 可能，A 不可能。故选 BCD。 9．【答案】(1)带正电，图见解析 ；(2)