沪科技版·物理（高中）高二上册《第十一章·电磁场与电磁波初步》练习题

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本单元考点（6 个）

磁场与磁感线安培力及其应用洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动电磁感应现象电磁波及其应用

本单元练习题（18 题）

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1. 电荷量 q=+3.0×10⁻⁶ C 的带电粒子在匀强磁场中运动，磁场沿 y 轴正方向，磁感应强度 B=0.5 T。当粒子以速率 v=4.0×10⁵ m/s 沿 x 轴正方向运动时，所受洛伦兹力大小为___N，方向沿 z 轴___（填“正”或“负”）方向；保持速率不变，粒子改沿与磁场方向成 53° 角的方向运动（53° 角的正弦值为 0.8），此时所受洛伦兹力大小为___N。

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2. 一根长0.40 m的直导线通有恒定电流，放在磁感应强度为0.25 T的匀强磁场中，导线与磁场方向的夹角为30°，所受安培力大小为0.30 N。导线中的电流大小为多少？A. 3 A B. 6 A C. 12 A D. 24 A

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3. 一个带电量为 4.0 μC 的正粒子以 5.0×10⁴ m/s 的速度运动，速度方向与匀强磁场方向垂直。若粒子所受洛伦兹力大小为 0.40 N，则磁感应强度大小为 ___ T。

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4. 在直角坐标系中，带电量 q=+2 μC 的粒子以速度 v=(3i+4j) m/s 运动，所在区域的匀强磁场为 B=0.5k T，其中 i、j、k 分别为 x、y、z 轴正方向的单位矢量。粒子所受洛伦兹力为 ___ μN。

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5. 下列关于电磁波及其应用的说法中，正确的是（　　）A. 电磁波的传播需要介质，真空不能传播电磁波 B. 各种电磁波在真空中的传播速度都相同 C. 无线电波的频率一定高于可见光的频率 D. 手机只能接收电磁波，不能发射电磁波

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6. 一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子（不计重力），以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动。由洛伦兹力提供向心力可得轨道半径 r = ___，粒子做圆周运动的周期 T = ___（用 m、q、B、v 表示）。若保持 B、v 不变，仅将粒子电荷量变为原来的 2 倍，则其轨道半径将变为原来的___倍。

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7. 一质量m=2×10⁻¹² kg、电荷量q=4×10⁻⁵ C的带电粒子，以速率v=10⁴ m/s垂直射入磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场（不计重力），在磁场中恰好完成半个圆周后射出，则该粒子在磁场中运动的时间为（　） A. π×10⁻⁷ s　　B. 2π×10⁻⁷ s　　C. π×10⁻⁵ s　　D. 2×10⁻⁷ s

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8. 质量、电荷量和速率均相同的带电粒子，垂直射入匀强磁场后做匀速圆周运动。若磁感应强度增大为原来的2倍，粒子的运动半径变为原来的多少？ A. 2倍 B. 1/2倍 C. 4倍 D. 不变

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9. 在磁场中，某点磁感线的切线方向就是该点磁场的方向；反过来说，该点磁场方向与磁感线切线方向 ___。

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10. 关于磁感线与磁场，下列说法正确的是：A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线，小磁针静止时N极指向即为该处磁感线切线方向 B. 磁感线总是从磁体的N极出发，终止于S极，因而不可能形成闭合曲线 C. 磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱，且任意两条磁感线在空间不可能相交 D. 沿磁感线方向磁场逐渐减弱，故同一条磁感线上各点磁场强弱不同。

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11. 英国物理学家___通过十年探索，于1831年发现了电磁感应现象；产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的___发生变化。

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12. 一带电粒子以速率 v 垂直进入匀强磁场，所受洛伦兹力大小为 F。保持速率不变，将磁感应强度增为原来的 3 倍，并使速度方向与磁场方向夹角变为 30°，则粒子所受洛伦兹力大小为（）A. F/2 B. 3F/2 C. 2F D. 3F

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13. 真空中某区域内存在磁感应强度 B=0.4 T 的匀强磁场，一电荷量 q=2×10⁻³ C 的带电粒子以 v=5 m/s 的速度射入磁场，速度方向与磁场方向的夹角为 30°。则该粒子所受洛伦兹力的大小为___N；若仅将粒子改为带等量异种电荷，其速度、磁场条件均不变，则所受洛伦兹力大小___（填“变大”“变小”“不变”）。

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14. 关于磁感线与磁场，有同学提出如下说法：甲说“磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的曲线，实际并不存在”；乙说“磁场中任意两条磁感线在空间可能相交”；丙说“磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向”。其中说法正确的是___（填“甲”“乙”“丙”或其组合），理由是磁感线若相交，则交点处将出现___个切线方向，与磁场方向的唯一性矛盾。

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15. 某带电粒子以垂直于匀强磁场的方向射入磁场，忽略重力。测得其圆形轨迹直径为18 cm，粒子质量为5.0×10⁻²⁷ kg，电荷量大小为2.0×10⁻¹⁹ C，磁感应强度为0.25 T。该粒子射入磁场时的速率为 ___ m/s。

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16. 关于磁感线与磁场，下列说法中正确的是（　　） A. 磁感线是人们为了形象描述磁场而假想出来的曲线，实际并不存在 B. 磁感线是真实存在于磁场中的曲线 C. 磁场中某点的磁场方向与该点磁感线的切线方向相反 D. 两条磁感线在磁场中可以相交

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17. 某带电粒子的电荷量为−2.0 μC，速度为 v=(3.0i−4.0j)×10⁵ m/s，所在处匀强磁场为 B=0.50k T。粒子所受洛伦兹力为（i、j、k 为直角坐标系单位矢量） A. (0.40i+0.30j) N B. (−0.40i−0.30j) N C. (0.40i−0.30j) N D. (−0.40i+0.30j) N

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18. 一个不计重力的带电粒子以速率 v=2×10⁴ m/s 垂直射入磁感应强度 B=0.4 T 的匀强磁场中，做匀速圆周运动的轨道半径 r=5 cm。该粒子的比荷 q/m 为（　　） A. 1×10⁵ C/kg B. 1×10⁶ C/kg C. 1×10⁷ C/kg D. 4×10⁶ C/kg

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