1、1选择题 6 磁场1.(单选)(2018 四川泸州二诊)如图所示,三根长为 L的直线电流在空间构成以 A为顶点的等腰直角三角形,其中 A、 B电流的方向垂直纸面向里, C电流方向垂直纸面向外,其中 B、 C电流大小为 I,在A处产生的磁感应强度的大小均为 B0,导线 A通过的电流大小为 I,则导线 A受到的安培力是( )2A. B0IL,水平向左 B.2B0IL,竖直向上2C.2 B0IL,水平向右 D.022.(多选)(2018 广东韶关统考)如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨,左端通过开关 S与内阻不计、电动势为 E的电源相连,右端与半径为 L=20 cm的光滑圆弧导轨相接。导轨宽度为
2、20 cm,电阻不计。导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度 B=0.5 T。一根导体棒 ab垂于导轨放置,质量 m=60 g、电阻 R=1 ,用长也为 20 cm的绝缘细线悬挂,导体棒恰好与导轨接触。当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态。导体棒 ab速度最大时,细线与竖直方向的夹角 = 53(sin 53=0.8,g取 10 m/s2),则( )A.磁场方向一定竖直向上B.电源的电动势 E=8.0 VC.导体棒在摆动过程中所受安培力 F=8 ND.导体棒摆动过程中的最大动能为 0.08 J3.(单选)(2018 湖南三湘名校大联考)如图
3、所示,在间距为 d的竖直虚线 MN、 PQ区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为 m,电荷量为 +q的带电粒子沿与竖直方向成 60的方向,从 A点以速度 v0进入匀强磁场。不计粒子的重力,若要使粒子从 MN飞出磁场,则磁感应强度的最小值为( )2A.B= B.B=02 302C.B= D.B=2303 3024.(多选)(2018 东北三省三校一模)如图所示,半径为 R的圆形区域位于正方形 ABCD的中心,圆心为O,与正方形中心重合。圆形区域内、外有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反。一质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子以速率 v0沿纸面从 M点平行于 AB边沿半径方向射入
4、圆形磁场,并从 N点平行于 AD边射出,且恰好没射出正方形磁场区域,粒子重力忽略不计,已知磁感应强度大小为 ,则( )0A.粒子由 M点运动到 N点时速度偏转角为 90B.正方形区域的边长为 3RC.粒子再次回到 M点时所经历的时间为40D.粒子再次回到 M点时所经历的时间为305.(多选)(2018 广东揭阳高三期末)如图所示,在边长为 L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,有一带正电的电荷,从 D点以 v0的速度沿 DB方向射入磁场,恰好从 A点沿 BA方向射出,已知电荷的质量为 m,带电荷量为 q,不计电荷的重力,则下列说法正确的是( )A.匀强磁场的磁感应强度为0B.电荷在磁场中
5、运动的时间为20C.若减小电荷的入射速度,使电荷从 CD边界射出,电荷在磁场中运动的时间会减小D.若电荷的入射速度变为 2v0,则粒子会从 AB边的中点射出6.(单选)(2018 广东汕头质检)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里。纸面内有两个半径不同的半圆在 b点平滑连接后构成一绝缘光滑环。一带电小球套在环上从 a点开始运动,发现其速率保持不变。则小球( )3A.带负电B.受到的洛伦兹力大小不变C.运动过程的加速度大小保持不变D.光滑环对小球始终没有作用力7.(单选)(2018 江西六校联考)在图示的宽度范围内,用匀强电场可使以初速度
6、 v0垂直射入电场的某种正离子偏转 角,若改用垂直纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过磁场时偏转角度也为 ,则电场强度 E和磁感应强度 B的比值为( )A.1 cos B.v0 cos C.tan 1 D.v0 sin 4选择题 6 磁场1.B 解析 B、 C电流在 A处产生的磁感应强度的大小分别为 B0,根据力的平行四边形定则,结合几何关系,则有 A处的磁感应强度为: BA= B0,方向水平向左;再由左手定则可知,安培力方向竖直向上,大2小为 F= B0 IL=2B0IL;所以 B正确、ACD 错误;故选 B。2 22.BD 解析 当开关 S闭合时,导体棒向右摆动,说明其所受安培力水平向右,由左
7、手定则可知,磁场方向竖直向下,故 A错误;设电路中电流为 I,电源的电动势为 E,由 F=BIL=B L,导体棒 ab速度最大时,细线与竖直方向的夹角 = 53,则 tan = ,得 E=8.0 V,安培力 F=0.8 N,故 B正确,C 错误;根据动能定理得: FLsin 53-mgL(1-cos 53)=Ek-0,解得 Ek=0.08 J,故 D正确。3.D 解析 由题可得,粒子轨迹与 PQ相切,由几何知识可得 r+rcos 60=d,解得 r= d,电子在磁场23中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力 qv0B=m ,解得磁感应强度的最小值为 B= ,故 ABC错02 302误,D 正确;
8、故选 D。4.AC 解析 粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示,设轨道半径为 r1,由几何关系可知,粒子由 M点运动到 N点时速度偏转角为 90,r1=R,选项 A正确;粒子在正方形磁场中的轨道半径为 r2,粒子恰好不从 AB边射出,则有 qv0B=m ,解得022r2= =R;则正方形的边长 L=2r1+2r2=4R,选项 B错误;粒子在圆形磁场中做圆周运动的周期 T1=05,在圆形磁场中运动时间 t1= ;粒子在圆形以外的区域做圆周运动周期 T2= ;在圆形以20 12=0 20外的磁场中运动时间: t3= T2= ;则再次回到 M点的时间 t=t1+t2= ,选项 C正确,D 错
9、误;故选32 30 40AC。5.AB 解析 由图可以看出粒子圆周运动的半径 R=L,根据牛顿第二定律 qv0B=m ,得 B= ,A正02 0确;因为 T= ,转过的圆心角为 90,则 t= ,故 B正确;若电荷从 CD边界射出,则转20 1420=20过的圆心角为 180,故电荷在磁场中运动的时间增大,C 错误;若电荷的入射速度变为 2v0,则半径变为 2L,轨迹如图。设 DF为 h,由几何知识(2 L-h)2+L2=(2L)2,得 h=(2- )L L,可见 E不是 AB的中点,即粒子不312会从 AB中点射出,D 错误。6.B 解析 小球速率不变,则做匀速圆周运动,可知所受的电场力和重
10、力平衡,所以小球受向上的电场力,则小球带正电,选项 A错误;小球的速率不变,根据 f=Bqv可知受到的洛伦兹力大小不变,选项B正确;因小球在不同的圆环中运动的半径不同,根据 a= 可知,小球从小圆环过渡到大圆环的过程2中加速度变小,选项 C错误;小球从小圆环过渡到大圆环的过程中,加速度减小,根据 FN+qvB=ma可知光滑环对小球作用力要发生变化,且作用力不可能总是零,选项 D错误;故选 B。7.B 解析 设粒子的质量为 m、电荷量为 q、场区宽度为 L,粒子在电场中做类平抛运动,则有:L=v0t a= 则:tan = 0由 得:tan = 02粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示。R= 0由几何知识得:sin = 6由 解得:sin = 0由 式解得: ,B正确;ACD 错误。=0
