第十六章 磁场
提高试题
一、选择题
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
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2．如图16-9所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b．a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将 （ ）
A．向下偏转 B．向上偏转 C．向左偏转 D．向右偏转
3．如图16-10所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则 （ ）
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A．将沿轨迹I运动，半径越来越小
B．将沿轨迹I运动，半径越来越大
C．将沿轨迹II运动，半径越来越小
D．将沿轨迹II运动，半径越来越大
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4．如图16-11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
C．a、b同时回到出发点 D．不能确定
5．在如下匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子有可能沿x轴正方向做直线运动的是 ( )
6．在方向如图16-13所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0 射入场区，则 ( )
A．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
B．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0
C．若v0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
D．若v0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0
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7．如图16-14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，在不计重力的情况下，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
C．丙丁乙甲 D．甲乙丁丙
二、填空题
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8．如图16-15所示的正方形的盒子开有a、b、c三个微孔，盒内有垂直纸面向里的匀强磁场．一束速率不同的电子从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中，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 ．
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9．如图16-16所示，一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中，并打在了P点．测得OP＝l，磁场的磁感应强度为B，则带电粒子的荷质比q/m＝ ．（不计重力）
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10．如图16-17所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m、电量为e的电子，从a点沿垂直磁感线方向以初速度v开始运动，经一段时间t后经过b点，ab连线与初速度的夹角为θ，则t＝ ．
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11．如图16-18所示，相距d平行放置的金属板a、b，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，等离子体的速度v沿水平方向射入两板间．若等离子从两板右边入射，则a、b两板中 板的电势较高．a、b两板间可达到的稳定电势差U＝ ．
三、计算题
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12．如图16-19，一电子垂直电场线以速度v0射入平行带电金属板间，从a点射出两板时速度为v1 ．现在两板间加一垂直纸面向里的匀强磁场，电子恰可从b点射出两板．若ob＝oa，求电子从b点射出时的速度大小．
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13．有一方向如图16-20的匀强电场和匀强磁场共存的场区，宽度d＝8 cm，一带电粒子沿垂直电力线和磁感线方向射入场区后，恰可做直线运动，若撤去磁场，带电粒子穿过场区后向下侧移了3.2 cm．若撤去电场，求带电粒子穿过场区后的侧移．
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14．如图16-21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）