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1、填空题 螺线管通电后,相当于一根条形磁铁,用安培定则判断,大拇指所指的是条形磁铁的?极
参考答案:N(北)
本题解析:由右手螺旋定则可知大拇指所指的是条形磁铁的N极
本题难度:简单
2、简答题 自由电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进,进而产生激光的一种装置.在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xOy,如图8-2-25所示.方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图8-2-26所示,每个磁场区域的宽度
,磁场的磁感应强度大小B=3.75×10-4 T,规定磁场方向垂直纸面向外为正方向.现将初速度为零的电子经电压U=4.5×103 V的电场加速后,从坐标原点沿x轴正方向射入磁场.电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子质量m=9×10-31 kg,不计电子的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响.

图8-2-25

图8-2-26
(1)电子从坐标原点进入磁场时的速度大小为多少?
(2)请在图8-2-25中画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹,计算电子通过图8-2-26中各磁场区域边界时位置的纵坐标并在图中标出;
(3)从x=0至x=NL(N为整数)区域内电子运动的平均速度大小为多少?
参考答案:(1)4×107 m/s
(2)见解析
(3)3.82×107 m/s
本题解析:(1)电子在电场中做加速运动,由动能定理

进入磁场时的速度大小
.
(2)如图1所示,进入磁场区域后由洛伦兹力提供向心力

图1
运动半径
在y方向上移动的距离
同理可得Δy2=Δy3=Δy4=Δy1="0.3" m
电子的运动轨迹如图2所示.

图2
(3)磁场方向变化N次时

电子在每一磁场中的偏角
,所以
电子在每一磁场中的运动时间
在磁场中运动的总时间
电子运动的平均速度

整理并代入数据得
.
本题难度:简单
3、选择题 磁场中某区域的磁感线,如图所示,则

[? ]
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是

[? ]
A.N极竖直向上
B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左
D.N极沿轴线向右
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、实验题 如图1-32所示,质量为m,带点量为-q的微粒以速度v与水平成450进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动,则电场强度E=?,磁感应强度B=?。
参考答案:电场强度
,磁感应强度
本题解析:微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态,受力分析如图,可知,

?
得电场强度
,磁感应强度
本题难度:简单