十年高考真題分類匯編(2010－2019)物理專題12磁場選擇題：1.(2019?海南卷?T2)如圖，一段半圓形粗銅線固定在絕緣水平桌面(紙面)上，銅線所在空間有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向豎直向下。當(dāng)銅線通有順時(shí)針方向電流時(shí)，銅線所受安培力的方向A.向前 B.向后 C.向左 D.向右【答案】A【解析】

半圓形導(dǎo)線所受的安培力等效于直徑長的直導(dǎo)線所受的安培力，由左手定則可知，銅線所受安培力的方向向前，故選A.2.(2019?海南卷?T9)如圖，虛線MN的右側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩電荷量相同的粒子P、Q從磁場邊界的M點(diǎn)先后射入磁場，在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。射入磁場時(shí)，P的速度vP垂直于磁場邊界，Q的速度vQ與磁場邊界的夾角為45°。已知兩粒子均從N點(diǎn)射出磁場，且在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，則()A.P和Q的質(zhì)量之比為1：2 B.P和Q的質(zhì)量之比為SKIPIF1<0C.P和Q速度大小之比為SKIPIF1<0 D.P和Q速度大小之比為2：1【答案】AC【解析】AB、由題意可知，P、Q兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為半圓、四分之一圓，再根據(jù)SKIPIF1<0解得：mP：mQ=1：2，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、結(jié)合幾何關(guān)系可知，RP：RQ＝1：SKIPIF1<0，由公式SKIPIF1<0，解得：vP：vQ＝SKIPIF1<0：1，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC。3.(2019?天津卷?T4)筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作：當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、長為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此控制屏幕的熄滅。則元件的()A.前表面的電勢比后表面的低B.前、后表面間的電壓U與v無關(guān)C.前、后表面間的電壓U與c成正比D.自由電子受到的洛倫茲力大小為SKIPIF1<0【答案】D【解析】【詳解】由圖知電流從左向右流動(dòng)，因此電子的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃?，根?jù)左手定則可知電子偏轉(zhuǎn)到后面表，因此前表面的電勢比后表面的高，故A錯(cuò)誤，電子在運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力和電場力平衡，有SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0，故D正確，由SKIPIF1<0則電壓SKIPIF1<0，故前后表面的電壓與速度有關(guān)，與a成正比，故BC錯(cuò)誤。4.(2019?全國Ⅱ卷?T4)如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面(abcd所在平面)向外。ab邊中點(diǎn)有一電子發(fā)源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點(diǎn)射出的電子的速度大小分別為A.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】B【解析】【詳解】a點(diǎn)射出粒子半徑Ra=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0，得：va=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0，d點(diǎn)射出粒子半徑為SKIPIF1<0，R=SKIPIF1<0故vd=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0，故B選項(xiàng)符合題意5.(2019?全國Ⅲ卷?T5)如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為SKIPIF1<0和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】運(yùn)動(dòng)軌跡如圖:即運(yùn)動(dòng)由兩部分組成,第一部分是SKIPIF1<0個(gè)周期,第二部分是SKIPIF1<0個(gè)周期,故總時(shí)間為B選項(xiàng)的結(jié)果.6.(2019?全國Ⅰ卷?T4)如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為A.2F B.1.5F C.0.5F D.0【答案】B【解析】設(shè)每一根導(dǎo)體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為SKIPIF1<0，根據(jù)并聯(lián)電路兩端各電壓相等的特點(diǎn)可知，上下兩路電流之比SKIPIF1<0。如下圖所示，由于上路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長度為L，根據(jù)安培力計(jì)算公式SKIPIF1<0，可知SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0，根據(jù)左手定則可知，兩力方向相同，故線框LMN所受的合力大小為SKIPIF1<0，故本題選B。7.(2019?北京卷?T4)如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說法正確的是A.粒子帶正電B.粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C.若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短【答案】C【解析】由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點(diǎn)確定粒子在b、a兩點(diǎn)的速率，根據(jù)SKIPIF1<0確定粒子運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動(dòng)能不變，即粒子在b點(diǎn)速率與a點(diǎn)速率相等，故B錯(cuò)誤；若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，由公式SKIPIF1<0得：SKIPIF1<0，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點(diǎn)右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運(yùn)動(dòng)半徑減小，在磁場中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定變長，故D錯(cuò)誤。8.(2019江蘇卷7)如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長直導(dǎo)線，通過的電流強(qiáng)度相等.矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間，通有順時(shí)針方向的電流，在a、b產(chǎn)生的磁場作用下靜止.則a、b的電流方向可能是A.均向左B.均向右C.a的向左，b的向右D.a的向右，b的向左【答案】CD【解析】由右手螺旋定則可知，若a、b兩導(dǎo)線的電流方向相同，在矩形線框上、下邊處產(chǎn)生的磁場方向相反，由于矩形線框上、下邊的電流方向也相反，則矩形線框上、下邊所受的安培力相反，所以不可以平衡，則要使矩形線框靜止，a、b兩導(dǎo)線的電流方向相反，故CD正確。9.(2018·全國II卷)(多選)如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外。則A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為【答案】AC【解析】試題分析：先利用右手定則判斷通電導(dǎo)線各自產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，然后在利用矢量疊加的方式求解各個(gè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度。L1在ab兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度大小相等設(shè)為B1，方向都垂直于紙面向里，而L2在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度設(shè)為B2，方向向里，在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度也為B2，方向向外，規(guī)定向外為正，根據(jù)矢量疊加原理可知，可解得：；故AC正確；故選AC點(diǎn)睛：磁場強(qiáng)度是矢量，對(duì)于此題來說ab兩點(diǎn)的磁場強(qiáng)度是由三個(gè)磁場的疊加形成，先根據(jù)右手定則判斷導(dǎo)線在ab兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向，在利用矢量疊加來求解即可。10.(2017·新課標(biāo)Ⅲ卷)如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為A.0B.C.D.2B0【答案】C【解析】如圖1所示，P、Q中電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B1，由幾何關(guān)系有，如果讓P中的電流反向、其他條件不變，如圖2所示，由幾何關(guān)系可知，a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，故選C。【考點(diǎn)定位】磁場疊加、安培定則【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵為利用安培定則判斷磁場的方向，在根據(jù)幾何關(guān)系進(jìn)行磁場的疊加和計(jì)算。11.(2016·北京卷·T17)中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.地磁場對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)題意可得，地理南北極與地磁場存在一個(gè)夾角，為磁偏角，故兩者不重合，A正確；地磁南極在地理的北極附近，地磁北極在地理南極附近，B正確；由于地磁場磁場方向沿磁感線切線方向，故只有赤道處才與地面平行，C錯(cuò)誤；在赤道處磁場方向水平，而射線是帶電的粒子，運(yùn)動(dòng)方向垂直磁場方向，根據(jù)左手定則可得射向赤道的粒子受到的洛倫茲力作用，D正確；【考點(diǎn)定位】考查了地磁場【方法技巧】地球本身是一個(gè)巨大的磁體。地球周圍的磁場叫做地磁場。地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，所以地磁場的方向是從地磁北極到地磁南極。12.(2016·上海卷)如圖，一束電子沿z軸正向流動(dòng)，則在圖中y軸上A點(diǎn)的磁場方向是A.+x方向B.－x方向C.+y方向D.－y方向【答案】A【解析】據(jù)題意，電子流沿z軸正向流動(dòng)，電流方向沿z軸負(fù)向，由安培定則可以判斷電流激發(fā)的磁場以z軸為中心沿順時(shí)針方向(沿z軸負(fù)方向看)，通過y軸A點(diǎn)時(shí)方向向外，即沿x軸正向，則選項(xiàng)A正確?！究键c(diǎn)定位】安培定則、電子束產(chǎn)生電流的方向?！痉椒记伞渴紫刃枰袛喑鲭娮邮a(chǎn)生電流的方向，再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)磁場的方向。13.(2011·全國卷)如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是SKIPIF1<0A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)【答案】C【解析】若某點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，必有I1和I2在改點(diǎn)形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，只有C點(diǎn)有可能，C正確?！究键c(diǎn)定位】磁感應(yīng)強(qiáng)度14.(2014·新課標(biāo)全國Ⅰ卷·T15)關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力，下列說法正確的是A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话搿敬鸢浮緽【解析】由左手定則安培力方向一定垂直于導(dǎo)線和磁場方向，A錯(cuò)的B對(duì)的；F=BILsinθ,安培力大小與磁場和電流夾角有關(guān)，C錯(cuò)誤的；從中點(diǎn)折成直角后，導(dǎo)線的有效長度不等于導(dǎo)線長度一半，D錯(cuò)的?！究键c(diǎn)定位】安培左手定則15.(2014·上海卷)如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，面積為S的矩形剛性導(dǎo)線框abcd可繞過ad邊的固定軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場方向與線框平面垂直。在線框中通以電流強(qiáng)度為I的穩(wěn)恒電流，并使線框與豎直平面成SKIPIF1<0角，此時(shí)bc邊受到相對(duì)OO′軸的安培力力矩大小為(A)ISBSKIPIF1<0(B)ISB(C)SKIPIF1<0(D)SKIPIF1<0【答案】A【解析】bc邊電流方向與ad平行，與磁場垂直，所以安培力大小為SKIPIF1<0，方向根據(jù)左手定則判斷豎直向上，所以安培力的力臂即轉(zhuǎn)軸ad與安培力之間的距離，根據(jù)幾何關(guān)系可得力臂大小為SKIPIF1<0，所以安培力的力矩為SKIPIF1<0，對(duì)照選項(xiàng)A對(duì)?！究键c(diǎn)定位】左手定則力矩16.(2015·江蘇卷·T4)如圖所示，用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長NM相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是【答案】A【解析】由題意知，當(dāng)處于磁場中的導(dǎo)體，受安培力作用的有效長度越長，根據(jù)F=BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由圖知選項(xiàng)A中導(dǎo)體的有效長度最大，所以A正確?！究键c(diǎn)定位】物體的平衡、安培力17.(2013·安徽卷·T15)圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是A.向上B.向下C.向左D.向右【答案】B【解析】根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則)，b、d導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向相反，它們的合磁場為零，a、c導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場均水平向左，所以O(shè)點(diǎn)處的合磁場水平向左；再根據(jù)左手定則可判斷出，帶正電粒子垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受洛倫茲力的方向向下，所以B正確?！究键c(diǎn)定位】右手螺旋定則、場強(qiáng)疊加原理、左手定則.18.(2017·新課標(biāo)Ⅰ卷·T19)如圖，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流SKIPIF1<0，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反，下列說法正確的是A.L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為SKIPIF1<0D.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為SKIPIF1<0【答案】BC【解析】同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。對(duì)L1受力分析，如圖所示，可知L1所受磁場力的方向與L2、L3所在的平面平行，故A錯(cuò)誤；對(duì)L3受力分析，如圖所示，可知L3所受磁場力的方向與L1、L2所在的平面垂直，故B正確；設(shè)三根導(dǎo)線兩兩之間的相互作用力為F，則L1、L2受到的磁場力的合力等于F，L3受的磁場力的合力為SKIPIF1<0，即L1、L2、L3單位長度受到的磁場力之比為1：1：SKIPIF1<0，故C正確，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】電流磁效應(yīng)、安培力、安培定則【名師點(diǎn)睛】先根據(jù)安培定則判斷磁場的方向，再根據(jù)磁場的疊加得出直線電流處磁場的方向，再由左手定則判斷安培力的方向，本題重點(diǎn)是對(duì)磁場方向的判斷、大小的比較。19.(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷)某同學(xué)自制的簡易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，該同學(xué)應(yīng)將A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D.左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉【答案】AD【解析】為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉，這樣當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過一周后再次受到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；若將左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，則當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，電路不能接通，故不能轉(zhuǎn)起來，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，這樣當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過半周后電路不導(dǎo)通，轉(zhuǎn)過一周后再次受到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選AD?！究键c(diǎn)定位】電動(dòng)機(jī)原理；安培力【名師點(diǎn)睛】此題是電動(dòng)機(jī)原理，主要考查學(xué)生對(duì)物理規(guī)律在實(shí)際生活中的運(yùn)用能力；關(guān)鍵是通過分析電流方向的變化分析安培力的方向變化情況。20.(2015·全國新課標(biāo)Ⅱ卷·T18)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說明正確的是A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極B.指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C.指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)【答案】BC【解析】指南針不可以僅具有一個(gè)磁極，故A錯(cuò)誤；指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場，故B正確；當(dāng)附近的鐵塊磁化時(shí)，指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾，故C正確；根據(jù)安培定則，在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場，指南針會(huì)偏轉(zhuǎn)與導(dǎo)線垂直，故D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】安培定則；地磁場。21.(2011·遼寧卷)電磁軌道炮工作原理如圖所示，待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸，電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回，軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出，現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加到原來的2倍，理論上可采用的方法是A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B.只將電流I增加至原來的2倍C.只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D.將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變【答案】BD【解析】通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，利用動(dòng)能定理有SKIPIF1<0，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比，所以SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，彈體的出射速度增加至原來的SKIPIF1<0倍，故A錯(cuò)誤；只將電流I增加至原來的2倍，彈體的出射速度增加至原來的2倍，故B正確；只將彈體質(zhì)量減至原來的一半，彈體的出射速度增加至原來的SKIPIF1<0倍，故C錯(cuò)誤；將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變，彈體的出射速度增加至原來的2倍，故D正確.【考點(diǎn)定位】安培力，動(dòng)能定理22.(2011·上海卷·T18)如圖，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O’，并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為θ。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為A.z正向，SKIPIF1<0B.y正向，SKIPIF1<0C.z負(fù)向，SKIPIF1<0D.沿懸線向上，SKIPIF1<0【答案】BC【解析】逆向解題法。若(A)正確,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦正向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿y負(fù)方向，直導(dǎo)線不能平衡，A錯(cuò)誤；若(B)正確,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閥正向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿z正方向，根據(jù)平衡條件SKIPIF1<0，所以B=SKIPIF1<0，B正確；若(C)正確,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦負(fù)方向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿y正方向，根據(jù)平衡條件SKIPIF1<0，所以B=SKIPIF1<0，C正確；若(D)正確,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿懸線向上，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向如下圖(側(cè)視圖)，直導(dǎo)線不能平衡，所以D錯(cuò)誤。所以本題選BC?！究键c(diǎn)定位】磁感應(yīng)強(qiáng)度，安培定則23.(2012·大綱全國卷)如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與直面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是SKIPIF1<0A.o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同【答案】CD【解析】由安培定則和磁場疊加原理可判斷出o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，一定不為為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正確；a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同，選項(xiàng)D正確?！究键c(diǎn)定位】本題考查安培定則和磁場疊加原理24.(2014·海南卷)如圖，兩根平行長直導(dǎo)線相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定電流：a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為SKIPIF1<0、l和3l。關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【答案】AD【解析】由右手定則可以判斷，a、c兩處的磁場是兩電流在a、c處產(chǎn)生的磁場相加，但a距離兩導(dǎo)線比c近，故a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大，Ａ對(duì)；ｂ、c與右側(cè)電流距離相同，故右側(cè)電流對(duì)此兩處的磁場要求等大反向，但因?yàn)樽髠?cè)電流要求此兩處由大小不同、方向相同的磁場，故b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等，B錯(cuò)；由右手定則可知，a處磁場垂直紙面向里，c處磁場垂直紙面向外，C錯(cuò)；b與兩導(dǎo)線距離相等，故兩磁場疊加為零，D對(duì)?！究键c(diǎn)定位】磁場疊加、右手定則25.(2012·天津卷·T2)如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變化情況是A.棒中的電流變大，θ角變大B.兩懸線等長變短，θ角變小C.金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小【答案】A【解析】水平的直線電流在豎直磁場中受到水平的安培力而偏轉(zhuǎn)，與豎直方向形成夾角，此時(shí)它受拉力、重力和安培力而達(dá)到平衡，根據(jù)平衡條件有SKIPIF1<0，所以棒子中的電流增大θ角度變大；兩懸線變短，不影響平衡狀態(tài)，θ角度不變；金屬質(zhì)量變大θ角度變??；磁感應(yīng)強(qiáng)度變大θ角度變大。答案A。【考點(diǎn)定位】本題考查力的平衡，安培力及其相關(guān)知識(shí)26.(2014·浙江卷)如圖1所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒。從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交流電流I，周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较?。則金屬棒A.一直向右移動(dòng)B.速度隨時(shí)間周期性變化C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功【答案】ABC【解析】由圖知在0－T/2時(shí)間內(nèi)根據(jù)左手定則可判斷金屬棒受向右的安培力，且安培力的大小F=BIL保持不變，再根據(jù)牛頓第二定律F=BIL=ma，知金屬棒先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，在T/2－T時(shí)間內(nèi)，電流變?yōu)榉捶较?，同理安培力方向向左，大小不變，故金屬棒向右做做勻減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度恰好減為零，然后重復(fù)運(yùn)動(dòng)，其v－t圖如圖所示：故A、B、C正確；受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)先做正功，后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】安培力、牛頓第二定律、功27.(2016·海南卷·T8)如圖(a)所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場中，當(dāng)音頻電流信號(hào)通過線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，發(fā)出聲音。俯視圖(b)表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面)，磁場方向如圖中箭頭所示。在圖(b)中A.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外【答案】BC【解析】將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個(gè)小段，每一小段看成直導(dǎo)線，則根據(jù)左手定則，當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】安培力【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力方向的判定，明確安培力產(chǎn)生的條件，熟練應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向。28.(2013·海南卷)三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個(gè)頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D.a處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里【答案】AC【解析】a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度均是三條通電導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)在各點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場的疊加。由于通過三條導(dǎo)線的電流大小相等，結(jié)合安培定則可判斷出三條導(dǎo)線在a、b處產(chǎn)生的的合磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，在c處垂直紙面向里，且B1=B2<B3，故選項(xiàng)A、C正確?！究键c(diǎn)定位】本題考查安培定則及磁場的疊加29.(2018·北京卷·T6)某空間存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場。一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)以一定初速度射入該空間后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若僅撤除電場，則該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列因素與完成上述兩類運(yùn)動(dòng)無關(guān)的是A.磁場和電場的方向B.磁場和電場的強(qiáng)弱C.粒子的電性和電量D.粒子入射時(shí)的速度【答案】C【解析】由題可知，當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即，則，若僅撤除電場，粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明要滿足題意需要對(duì)磁場與電場的方向以及強(qiáng)弱程度都要有要求，例如：電場方向向下，磁場方向垂直紙面向里等，但是對(duì)電性和電量無要求，故選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是考查了速度選擇器的相關(guān)知識(shí)，注意當(dāng)粒子的速度與磁場不平行時(shí)，才會(huì)受到洛倫茲力的作用，所以對(duì)電場和磁場的方向有要求的。30.(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷)如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，P為磁場邊界上的一點(diǎn)。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場。若粒子射入速率為SKIPIF1<0，這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為SKIPIF1<0，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則SKIPIF1<0為A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周時(shí)，打到圓形磁場的位置最遠(yuǎn)。則當(dāng)粒子射入的速度為SKIPIF1<0，如圖，由幾何知識(shí)可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為SKIPIF1<0；同理，若粒子射入的速度為SKIPIF1<0，由幾何知識(shí)可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為SKIPIF1<0；根據(jù)SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0，故選C?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)關(guān)鍵是要畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡草圖，知道能打到最遠(yuǎn)處的粒子運(yùn)動(dòng)的弧長是半圓周，結(jié)合幾何關(guān)系即可求解。31.(2012·北京卷)處于勻強(qiáng)磁場中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流，那么此電流值A(chǔ).與粒子電荷量成正比B.與粒子速率成正比C.與粒子質(zhì)量成正比D.與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比【答案】D【解析】設(shè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，半徑為r，則

由

SKIPIF1<0，得

SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。環(huán)形電流：SKIPIF1<0，可見，I與q的平方成正比，與v無關(guān)，與B成正比，與m成反比。故選D【考點(diǎn)定位】本題考查了帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)32.(2012·大綱全國卷)質(zhì)量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩粒子的動(dòng)量大小相等。下列說法正確的是A.若q1=q2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等B.若m1=m2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定相等C.若q1≠q2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定不相等D.若m1≠m2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定不相等【答案】A【解析】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑SKIPIF1<0，已知兩粒子動(dòng)量相等；若SKIPIF1<0，則它們的圓周運(yùn)動(dòng)半徑一定相等，選項(xiàng)A正確；若SKIPIF1<0，不能確定兩粒子電量關(guān)系，不能確定半徑是否相等，選項(xiàng)B錯(cuò)；由周期公式SKIPIF1<0可知：僅由電量或質(zhì)量關(guān)系，無法確定兩粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是否相等，故C、D錯(cuò)誤。整個(gè)解答應(yīng)改為：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑SKIPIF1<0，已知兩粒子動(dòng)量相等；若SKIPIF1<0，則它們的圓周運(yùn)動(dòng)半徑一定相等，選項(xiàng)A正確；由周期公式SKIPIF1<0可知：僅由質(zhì)量關(guān)系，無法確定兩粒子的電量關(guān)系，故無法確定兩粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是否相等，故BD錯(cuò)誤；若SKIPIF1<0，不能確定兩粒子電量關(guān)系，不能確定半徑是否相等，選項(xiàng)B錯(cuò)；若q1≠q2，則根據(jù)SKIPIF1<0，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定不相等，選項(xiàng)C正確；故選AC.【考點(diǎn)定位】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)33.(2011·遼寧卷)為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是【答案】B【解析】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判斷環(huán)形電流的方向時(shí)右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動(dòng)的方向，故四指的方向應(yīng)該向西。故B正確。【考點(diǎn)定位】安培定則34.(2013·新課標(biāo)全國Ⅰ卷·T18)如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面(紙面)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，一電荷量為q(q>0)。質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點(diǎn)與ab的距離為SKIPIF1<0，已知粒子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60°，則粒子的速率為(不計(jì)重力)A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，過入射點(diǎn)做速度的垂線找圓心，又速度偏角等于圓心角，根據(jù)題意做出示意圖，根據(jù)幾何關(guān)系求出r=R；洛倫茲力提供向心力，SKIPIF1<0，則粒子的速率v=qBRm，故B對(duì)；A、C、D錯(cuò)?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、洛倫茲力、牛頓第二定律。35.(2014·北京卷)帶電離子a、b在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)量大小相等，a運(yùn)動(dòng)的半徑大于b運(yùn)動(dòng)的半徑。若a、b的電荷量分別為qa、qb，質(zhì)量分別為ma、mb，周期分別為Ta、Tb。則一定有A.qa＜qbB.ma＜mbC.Ta＜TbD.SKIPIF1<0【答案】A【解析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，SKIPIF1<0，可得離子的運(yùn)動(dòng)半徑為，離子的動(dòng)量大小相等，且在同一個(gè)磁場中，則q與R成反比，已知Ra＞Rb，可得qa＜qb，A正確；已知它們的動(dòng)量大小相等，但不知速度的大小關(guān)系，無法比較它們的質(zhì)量大小關(guān)系，B錯(cuò)誤；因?yàn)镾KIPIF1<0，不知速度的大小關(guān)系，無法比較它們的周期大小，C錯(cuò)誤；因?yàn)椴恢蕾|(zhì)量的關(guān)系，所以它們的比荷的大小關(guān)系不能確定，D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律36.(2014·安徽卷)“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞，已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場，以使帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑不變，由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于A.B.C.D.【答案】A【解析】粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑滿足，即R不變時(shí)，v與B成正比，由題意知粒子的動(dòng)能與溫度成正比，即v2與T成正比，綜上可知，，A正確。【考點(diǎn)定位】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)37.(2015·重慶卷·T1)題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是A.a、b為粒子的經(jīng)跡B.a、b為粒子的經(jīng)跡C.c、d為粒子的經(jīng)跡D.c、d為粒子的經(jīng)跡【答案】D【解析】γ射線是不帶電的光子流，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；α粒子為氦核帶正電，由左手定則知受到向上時(shí)洛侖茲力向上偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；β粒子是帶負(fù)電的電子流，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確。故選D?！究键c(diǎn)定位】三種放射線的性質(zhì)、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)。38.(2015·海南卷·T1)如圖所示，a是豎直平面P上的一點(diǎn)，P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點(diǎn)，P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過a點(diǎn)。在電子經(jīng)過a點(diǎn)的瞬間。條形磁鐵的磁場對(duì)該電子的作用力的方向()A.向上B.向下C.向左D.向右【答案】A【解析】條形磁鐵的磁感線方向在a點(diǎn)為垂直P向外，粒子在條形磁鐵的磁場中向右運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)左手定則可得電子受到的洛倫茲力方向向上，A正確?！究键c(diǎn)定位】洛倫茲力39.(2015·全國新課標(biāo)Ⅰ卷·T14)兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的A.軌道半徑減小，角速度增大B.軌道半徑減小，角速度減小C.軌道半徑增大，角速度增大D.軌道半徑增大，角速度減小【答案】D【解析】由于磁場方向與速度方向垂直，粒子只受到洛倫茲力作用，即SKIPIF1<0，軌道半徑SKIPIF1<0，洛倫茲力不做功，從較強(qiáng)到較弱磁場區(qū)域后，速度大小不變，但磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，軌道半徑變大，根據(jù)角速度SKIPIF1<0可判斷角速度變小，選項(xiàng)D正確。【考點(diǎn)定位】磁場中帶電粒子的偏轉(zhuǎn)40.(2015·廣東卷·T16)在同一勻強(qiáng)磁場中，α粒子()和質(zhì)子()做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的動(dòng)量大小相等，則α粒子和質(zhì)子A.運(yùn)動(dòng)半徑之比是2∶1B.運(yùn)動(dòng)周期之比是2∶1C.運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4∶1D.受到的洛倫茲力之比是2∶1【答案】B【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，根據(jù)洛倫茲力大小計(jì)算公式和向心力公式有：qvB＝SKIPIF1<0，解得其運(yùn)動(dòng)半徑為：r＝SKIPIF1<0，由題意可知，mαvα＝mHvH，所以有：SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0，SKIPIF1<0＝＝，＝＝故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)參量間關(guān)系有：T＝，解得：T＝，所以有：＝＝SKIPIF1<0，故選項(xiàng)B正確。【考點(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)。41.(2012·安徽卷·T19)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過△t時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場，OC與OB成60°角。現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)関/3，仍從A點(diǎn)沿原方向射入磁場，不計(jì)重力，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)锳.SKIPIF1<0△tB.2△tC.SKIPIF1<0△tD.3△t【答案】B【解析】由牛頓第二定律SKIPIF1<0及勻速圓周運(yùn)動(dòng)SKIPIF1<0得：SKIPIF1<0；SKIPIF1<0。作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，由圖可得以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場經(jīng)過Δt=T/6從C點(diǎn)射出磁場，軌道半徑SKIPIF1<0；速度變?yōu)関/3時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑是r/3=SKIPIF1<0，由幾何關(guān)系可得在磁場中運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的圓心角為1200，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T/3,即2Δt。A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)42.(2012·廣東卷)質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速度率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是A.M帶負(fù)電，N帶正電B.M的速度率小于N的速率C.洛倫茲力對(duì)M、N做正功D.M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間【答案】A【解析】由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負(fù)電荷，故A正確；粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力SKIPIF1<0，半徑為：SKIPIF1<0，在質(zhì)量與電量相同的情況下，半徑大說明速率大，即M的速度率大于N的速率，B錯(cuò)誤；洛倫茲力不做功，C錯(cuò)誤；粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半周，即時(shí)間為周期的一半，而周期為SKIPIF1<0，M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選A?！究键c(diǎn)定位】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)43.(2016·全國新課標(biāo)Ⅱ卷)一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90°時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計(jì)重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為A.SKIPIF1<0QUOTEB.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0QUOTED.SKIPIF1<0QUOTE【答案】A【解析】作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何知識(shí)可得，軌跡的圓心角為SKIPIF1<0，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，則SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故選A?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)必須要畫出規(guī)范的粒子運(yùn)動(dòng)的草圖，結(jié)合幾何關(guān)系找到粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角，根據(jù)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性求解未知量；此題難度中等，意在考查考生對(duì)物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合能力。44.(2016·全國新課標(biāo)Ⅲ卷·T18)平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面(紙面)如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0)。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場。不計(jì)重力。粒子離開磁場的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】D粒子進(jìn)入磁場做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，根據(jù)軌跡圖知PQ＝2R＝2SKIPIF1<0，∠OPQ=60°粒子離開磁場的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為OP＝2PQ＝4SKIPIF1<0，D正確，ABC錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】考查了帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)【方法技巧】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式SKIPIF1<0，周期公式SKIPIF1<0，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式SKIPIF1<0，知道粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題。45.(2016·四川卷)如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb，當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc，不計(jì)粒子重力。則A.vb:vc=1:2，tb:tc=2:1B.vb:vc=2:2，tb:tc=1:2C.vb:vc=2:1，tb:tc=2:1D.vb:vc=1:2，tb:tc=1:2【答案】A【解析】設(shè)正六邊形邊長為L，若粒子從b點(diǎn)離開磁場，可知運(yùn)動(dòng)的半徑為R1=L，在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為θ1=120°；若粒子從c點(diǎn)離開磁場，可知運(yùn)動(dòng)的半徑為R2=2L，在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為θ2=60°，根據(jù)SKIPIF1<0可知vb:vc=R1：R2=1:2；根據(jù)SKIPIF1<0可知，tb:tc=θ1：θ2=2:1，故選A?？键c(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)?！久麕燑c(diǎn)睛】此題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；做此類型的習(xí)題，關(guān)鍵是畫出幾何軌跡圖，找出半徑關(guān)系及偏轉(zhuǎn)的角度關(guān)系；注意粒子在同一磁場中運(yùn)動(dòng)的周期與速度是無關(guān)的；記住兩個(gè)常用的公式：SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。46.(2011·海南卷)空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形為其邊界.一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射.這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子.不計(jì)重力.下列說法正確的是A.入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C.在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D.在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大【答案】BC【解析】兩種粒子均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力：SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，入射速度v相同的粒子，軌道半徑r相同，在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，B正確；周期SKIPIF1<0，不管粒子速度是否相同，周期都相同，A錯(cuò)誤；但在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間還與軌道半徑r有關(guān)，當(dāng)半徑r小于或等于四分之一邊長時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)半圈，圓心角為180°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，D錯(cuò)誤；半徑大于四分之一邊長還要分兩種情況討論，但是運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同，C正確；【考點(diǎn)定位】帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)47.(2011·浙江卷)利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是A.粒子帶正電B.射出粒子的最大速度為SKIPIF1<0C.保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D.保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大【答案】BC【解析】由左手定則可判斷粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由題意知：粒子的最大半徑SKIPIF1<0、粒子的最小半徑SKIPIF1<0，根據(jù)SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0，故可知B、C正確，D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)48.(2012·江蘇卷)如圖所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的邊界。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場.若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)。下列說法正確的有A.若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0B.若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0C.若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0－qBd/2mD.若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0+qBd/2m【答案】BC【解析】粒子速度v0垂直MN邊界進(jìn)入磁場時(shí)到邊界上的的落點(diǎn)最遠(yuǎn)，距離為SKIPIF1<0，若粒子速度不與MN垂直，落點(diǎn)在A點(diǎn)左側(cè)，如圖示A項(xiàng)錯(cuò)，若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其半徑一定大于SKIPIF1<0，速度一定大于v0，B項(xiàng)對(duì)，若粒子落在A點(diǎn)左側(cè)d處，設(shè)粒子的最小速度為v1，則SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0，若粒子落在A點(diǎn)左側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于SKIPIF1<0。，若粒子落在A點(diǎn)右側(cè)d處，設(shè)粒子的最小速度為v2，則SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0，若粒子落在A點(diǎn)左側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于SKIPIF1<0，D項(xiàng)錯(cuò)?！究键c(diǎn)定位】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)49.(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)如圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場時(shí)，下列說法正確的是A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同B.電子和正電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C.僅依據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡無法判斷此粒子是質(zhì)子還是正電子D.粒子的動(dòng)能越大，它在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小【答案】AC【解析】由于電子和正電子電荷性質(zhì)相反，當(dāng)入射速度方向相同時(shí)，受洛侖茲力方向相反，則偏轉(zhuǎn)方向相反，故A正確。由于電子與正電子速度大小未知，根據(jù)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)半徑公式可知，運(yùn)動(dòng)半徑不一定相同，故B錯(cuò)誤。由于質(zhì)子與正電子的速度未知，半徑不一定相同，則根據(jù)軌跡無法判斷粒子的性質(zhì)，C正確。由SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0可知粒子動(dòng)能越大，它在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越大，故D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)。50.(2015·全國新課標(biāo)Ⅱ卷·T19)有兩個(gè)運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域=1\*ROMANI和=2\*ROMANII，=1\*ROMANI中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是=2\*ROMANII中的k倍，兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)。與=1\*ROMANI中運(yùn)動(dòng)的電子相比，=2\*ROMANII中的電子A.運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是=1\*ROMANI中的k倍B.加速度的大小是=1\*ROMANI中的k倍C.做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是=1\*ROMANI中的k倍D.做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是=1\*ROMANI中的k倍【答案】AC【解析】電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力由洛倫茲力提供：，解得：SKIPIF1<0，因?yàn)镮中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是II中的k倍，所以，II中的電子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是I中的k倍，故A正確；加速度SKIPIF1<0，加速度大小是I中的1/k倍，故B錯(cuò)誤；由周期公式：SKIPIF1<0，得II中的電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是I中的k倍，故C正確；角速度SKIPIF1<0，II中的電子做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是I中的1/k倍，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)；圓周運(yùn)動(dòng)51.(2015·四川卷·T7)如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長度L=9.1cm，中點(diǎn)O與S間的距離d＝4.55cm，MN與SO直線的夾角為θ，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0×10－4T，電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg，電荷量e＝－1.6×10－19C，不計(jì)電子重力。電子源發(fā)射速度v＝1.6×106m/s的一個(gè)電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長度為l，則A.θ＝90°時(shí)，l＝9.1cmB.θ＝60°時(shí)，l＝9.1cmC.θ＝45°時(shí)，l＝4.55cmD.θ＝30°時(shí)，l＝4.55cm【答案】AD【解析】電子在磁場中受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力大小計(jì)算公式和向心力公式有：evB＝，解得電子圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：r＝SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0m＝4.55×10－2m＝4.55cm，恰好有：r＝d＝L/2，由于電子源S，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，因此電子的運(yùn)動(dòng)軌跡將是過S點(diǎn)的一系列半徑為r的等大圓，能夠打到板MN上的區(qū)域范圍如下圖所示，實(shí)線SN表示電子剛好經(jīng)過板N端時(shí)的軌跡，實(shí)線SA表示電子軌跡剛好與板相切于A點(diǎn)時(shí)的軌跡，因此電子打在板上可能位置的區(qū)域的長度為：l＝NA，((又由題設(shè)選項(xiàng)可知，MN與SO直線的夾角θ不定，但要使電子軌跡與MN板相切，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，此時(shí)電子的軌跡圓心C一定落在與MN距離為r的平行線上，如下圖所示，當(dāng)l＝4.55cm時(shí)，即A點(diǎn)與板O點(diǎn)重合，作出電子軌跡如下圖中實(shí)線S1A1，由圖中幾何關(guān)系可知，此時(shí)S1O與MN的夾角θ＝30°，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確；當(dāng)l＝9.1cm時(shí)，即A點(diǎn)與板M端重合，作出電子軌跡如下圖中實(shí)線S2A2，由圖中幾何關(guān)系可知，此時(shí)S2O與MN的夾角θ＝90°，故選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)B錯(cuò)誤。((【考點(diǎn)定位】帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)。52.(2013·廣東卷·T21)如圖所示，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場，最后打到屏P上。不計(jì)重力。下列說法正確的有A.a、b均帶正電B.a在磁場中飛行的時(shí)間比b的短C.a在磁場中飛行的路程比b的短D.a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近【答案】AD【解析】左手定則知，A正確；由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑公式、周期公式SKIPIF1<0知，兩粒子半徑相等，軌跡b為半圓，a為優(yōu)弧，故B、C錯(cuò)誤，D正確?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)53.(2013·重慶卷)如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低。由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為A.SKIPIF1<0，負(fù)B.SKIPIF1<0，正C.SKIPIF1<0，負(fù)D.SKIPIF1<0，正【答案】C【解析】因?yàn)樯媳砻娴碾妱荼认卤砻娴牡?，根?jù)左手定則，知道移動(dòng)的電荷為負(fù)電荷.因?yàn)镾KIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，因?yàn)殡娏鱅=nqvs=nqvab，解得SKIPIF1<0.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.

【考點(diǎn)定位】左手定則；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)；電流的微觀表達(dá)式.54.(2014·天津卷)如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定增加C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加【答案】C【解析】以帶電粒子為研究對(duì)象分析受力可知，微粒同時(shí)受到重力和電場力作用，由題中條件僅可判斷出重力與電場力合力向下，但無法確定電場力的大小和方向以及微粒所帶電荷電性，故只能確定合力對(duì)微粒做正功，其動(dòng)能增大，其他結(jié)論均無法確定，所以只有選項(xiàng)C正確；【考點(diǎn)定位】帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)55.(2016·全國新課標(biāo)Ⅰ卷·T15)現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為A.11B.12C.121D.144【答案】D【解析】設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為m1、q1，一價(jià)正離子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)為m2、q2，對(duì)于任意粒子，在加速電場中，由動(dòng)能定理得：SKIPIF1<0得SKIPIF1<0①在磁場中應(yīng)滿足SKIPIF1<0②由題意，由于兩種粒子從同一入口垂直進(jìn)入磁場，從同一出口垂直離開磁場，故在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)相同。由①②式聯(lián)立求解得勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑SKIPIF1<0，由于加速電壓不變，故SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0故一價(jià)正離子與質(zhì)子的質(zhì)量比約為144【考點(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題主要考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)。要特別注意帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，根據(jù)動(dòng)能定理求出帶電粒子出電場進(jìn)磁場的速度。本題關(guān)鍵是要理解兩種粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑不變。56.(2017·新課標(biāo)Ⅰ卷)如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc。已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】由題意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以SKIPIF1<0，故B正確，ACD錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)?！久麕燑c(diǎn)睛】三種場力同時(shí)存在，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是mag=qE，兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力為零，重點(diǎn)是洛倫茲力的方向判斷。57.(2014·江蘇卷)如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈中電流為I，線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面，此時(shí)通過霍爾元件的電流為IH，與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓UH滿足：UH＝SKIPIF1<0，式中k為霍爾系數(shù)，d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離。電阻R遠(yuǎn)大于RL，霍爾元件的電阻可以忽略，則A.霍爾元件前表面的電勢低于后表面B.若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，電壓表將反偏C.IH與I成正比D.電壓表的示數(shù)與RL消耗的電功率成正比【答案】CD【解析】根據(jù)左手定則可以判斷出霍爾元件中的導(dǎo)電物質(zhì)所受安培力指向后表面，即將向后表面?zhèn)纫?，又由于該?dǎo)電物質(zhì)為電子，帶負(fù)電，因此后表面的電勢將低于前表面的電勢，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，磁場方向與圖示方向相反，同時(shí)由電路結(jié)構(gòu)可知，流經(jīng)霍爾元件上下面的電流也將反向，因此電子的受力方向不變，即前后表面電勢高低情況不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由電路結(jié)構(gòu)可知，RL與R并聯(lián)后與線圈串聯(lián)，因此有：I＝SKIPIF1<0，故選項(xiàng)C正確；RL消耗的電功率PL＝SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0，顯然PL與SKIPIF1<0成正比，又因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比，即B與IH成正比，電壓表的示數(shù)UH＝SKIPIF1<0，則UH與SKIPIF1<0成正比，所以UH與RL消耗的電功率PL成正比，故選項(xiàng)D正確?！究键c(diǎn)定位】本題主要考查了電路的串并聯(lián)關(guān)系、帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用分析問題，屬于中檔題。58.(2015·山東卷·T20)如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是A.末速度大小為SKIPIF1<0B.末速度沿水平方向C.重力勢能減少了SKIPIF1<0D.克服電場力做功為SKIPIF1<0【答案】BC【解析】AB、0～SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，則有：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0內(nèi)，微粒做平拋運(yùn)動(dòng)，下降的位移SKIPIF1<0，SKIPIF1<0～T時(shí)間內(nèi)，微粒的加速度SKIPIF1<0，方向豎直向上，微粒在豎直方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻豎直分速度為零，所以末速度的方向沿水平方向，大小為v0，故A錯(cuò)誤，B正確；C、微粒在豎直方向上向下運(yùn)動(dòng)，位移大小為SKIPIF1<0d，則重力勢能的減小量為SKIPIF1<0mgd，故C正確；D、在SKIPIF1<0～SKIPIF1<0內(nèi)和SKIPIF1<0～T時(shí)間內(nèi)豎直方向上的加速度大小相等，方向相反，時(shí)間相等，則位移的大小相等，為SKIPIF1<0d，整個(gè)過程中克服電場力做功為SKIPIF1<0，故D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng).59.(2012·新課標(biāo)卷)如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子A.所受重力與電場力平衡B.電勢能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解析】根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場力與重力的合力與速度方向反向，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此A錯(cuò)誤，D正確；由A選項(xiàng)分析可知，電場力做負(fù)功，則電勢能增加，故B正確；因電場力做負(fù)功，則電勢能增加，導(dǎo)致動(dòng)能減小，故C錯(cuò)誤；故選：BD。【考點(diǎn)定位】本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)60.(2010·上海卷·T13)如圖，長為2l的直導(dǎo)線拆成邊長相等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為A.0B.0.5BIlC.BilD.2BIl【答案】C【解析】導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為BIl。選C。本題考查安培力大小的計(jì)算。難度：易。61.(2010·重慶卷·T21)如題21圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于