一、选择题(本大题有12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求;第7~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.关于磁场和电场的认识,下列说法正确的是( )
A.电流元在某处不受安培力,该处一定没有磁场
B.电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同
C.电场线起于正电荷终止于负电荷,磁感线起于N极终止于S极
D.同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小
2.两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内,导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框ABCD,初始时刻,AB边与 l1重合,AD边与 l2重合,所有导线间彼此绝缘,下列说法正确的是
A.若导线框向右平移,则导线框内产生逆时针方向的感应电流
B.若导线框向上平移,则导线框内产生顺时针方向的感应电流
C.若导线框沿AC方向平移,则导线框内产生顺时针方向的感应电流
D.若导线框向右平移,l1对CD边的安培力垂直CD边向右
3.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子速率最大
B.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
C.c粒子在磁场中运动时间最长
D.c粒子动能最大
4.我们位于地球的北半球,曾经在教室的天花板上装有吊扇。假设吊扇的各叶片水平,只考虑该处地磁场的竖直分量,设地磁场磁感应强度的竖直分量的大小为B,叶片的长度为L,中间圆盘半径为R.电扇使用时转动的频率为f,逆着地磁场竖直分量的方向看吊扇,其叶片按逆时针方向转动,叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示,用E表示每个叶片上的感应电动势,则( )
A.E=πfL (L + R )B,且a点电势高于b点电势
B.E=2πfL (L –R ) B,且a点电势高于b点电势
C.E=2πfL( L – 2R ) B,且a点电势低于b点电势
D.E=πfL(L + 2R ) B,且a点电势低于b点电势
5.如图甲中,两平行光滑金属导轨放置在水平面上且间距为L,左端接电阻R,导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。将质量为m、电阻为r的金属棒ab置于导轨上。当ab受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动时,F与金属棒速度v的关系如图乙所示。已知ab与导轨始终垂直且接触良好,设ab中的感应电流为I,ab受到的安培力大小为F安,R两端的电压为UR,R的电功率为P,则下图中正确的是( )
6.如图所示,导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合,两导轨间距为d,两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按的规律分布,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,内、外圆环与两导轨接触良好,与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动,规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-x图象可能正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,由两种比荷不同的离子组成的离子束,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束,离子的重力不计,下列说法中正确的有( )
A.组成A束和B束的离子都带正电
B.组成A束和B束的离子质量一定相同
C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷
D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里