2017年高考物理試題分項版匯編系列 專題11 磁場（含解析）

專題11 磁場一、單選題1下列說法正確的是（）A. 密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值B. 卡文迪許最先通過實驗測出了靜電力常量C. 庫侖研究了電荷之間的作用力，安培提出了電荷周圍存在著它產(chǎn)生的電場D. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了判定電流產(chǎn)生磁場方向的右手螺旋定則【答案】 A【解析】密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值,選項A正確；卡文迪許最先通過實驗測出了萬有引力常量，選項B錯誤；庫侖研究了電荷之間的作用力，法拉第提出了電荷周圍存在著它產(chǎn)生的電場，選項C錯誤；安培發(fā)現(xiàn)了判定電流產(chǎn)生磁場方向的右手螺旋定則，選項D錯誤；故選A.2如圖所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且abcbcd135°。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力()A. 方向沿紙面向上，大小為(1)ILBB. 方向沿紙面向上，大小為(1)ILBC. 方向沿紙面向下，大小為(1)ILBD. 方向沿紙面向下，大小為(1)ILB【答案】 A點睛：本題也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向，然后合成。視頻3如圖所示，a、b是兩根垂直紙面的通有等值電流的直導(dǎo)體，兩導(dǎo)線外有一點P，P點到a、b距離相等，要使P點的磁場方向向右，則a、b中電流的方向為A. 都向紙里B. 都向紙外C. a中電流方向向紙外，b中向紙里D. a中電流方向向紙里，b中向紙外【答案】 C【解析】A、若a、b中均向紙外，根據(jù)安培定則判斷可知：a在p處產(chǎn)生的磁場Ba方向垂直于ap連線向上，b在p處產(chǎn)生的磁場Bb方向垂直于連線向上，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成，P點的磁感應(yīng)強度方向豎直向上，如圖所示，故A錯誤；B、若a、b中均向紙里，同理可知，P點的磁感應(yīng)強度方向豎直向下故B錯誤；C、若a中向紙外，b中向紙里，同理可知，P點的磁感應(yīng)強度方向水平向右故C正確；D、若a中向紙里，b中向紙外，同理可知，則得P點的磁感應(yīng)強度方向水平向左故D錯誤；故選C。4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，L1中電流方向與L2、 L3中的相同，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. L2所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面平行C. L3在L1處的磁場方向與L1、L2所在平面垂直D. L2與L3在L1處的合磁場方向與L1、L2所在平面平行【答案】 A5一個用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，兩盒分別與交流電源相連，高頻交流電周期為T，下列說法正確的是A. 質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大B. 質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大C. 只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D. 不需要改變?nèi)魏瘟?，這個裝置也能用于加速粒子【答案】 A【解析】A、由得 ,當(dāng)時,v最大, ,由此可以知道質(zhì)子的最大速度隨B、R的增大而增大，故A正確；B、由得 ,當(dāng)時,v最大, ,由此可以知道質(zhì)子的最大速度只與粒子本身的荷質(zhì)比,加速器半徑,和磁場大小有關(guān),與加速電壓無關(guān),故B錯誤;C、考慮到狹義相對論,任何物體速度不可能超過光速,故C錯誤;D、此加速器加速電場周期 ,加速粒子時 ,兩個周期不同,不能加速粒子.故D錯誤; 綜上所述本題答案是：A6教師在課堂上做了兩個小實驗，讓小明同學(xué)印象深刻。第一個實驗叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉(zhuǎn)起來，如圖甲所示。第二個實驗叫做“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動，如圖乙所示。下列關(guān)于這兩個趣味實驗的說法正確的是（ ）A. 圖甲中，如果改變磁場的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變B. 圖甲中，如果改變電源的正負(fù)極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C. 圖乙中，如果改變電源的正負(fù)極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動D. 圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動【答案】 C【解析】圖甲中，僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負(fù)極位置，安培力方向肯定改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向要改變，故AB均錯誤；圖乙中，當(dāng)有電流通過彈簧時，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復(fù)上述過程，可以觀察到彈簧不斷上下振動；如果改變電源的正負(fù)極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動；但是如果將水銀換成酒精，酒精不導(dǎo)電，則彈簧將不再上下振動，故選項C正確，D錯誤；故選C.7如圖所示為航母上電磁彈射裝置的等效電路圖（俯視圖），使用前先給超級電容器C充電，彈射時，電容器釋放儲存電能所產(chǎn)生的強大電流經(jīng)過導(dǎo)體棒EF，EF在磁場（方向垂直紙面向外）作用下加速。則下列說法正確的是 （ ）A. 電源給電容器充電后，M板帶正電B. 導(dǎo)體棒在安培力作用下向右運動C. 超級電容器相當(dāng)電源，放電時兩端電壓不變D. 在電容器放電過程中，電容器電容不斷減小【答案】 B【解析】電容器下極板接正極，所以充電后N乙極帶正電，故A錯誤；放電時，電流由F到E，則由左手定則可知，安培力向右，所以導(dǎo)體棒向右運動，故B正確；電容器放電時，電量和電壓均減小，故C錯誤；電容是電容器本身的性質(zhì)，與電壓和電量無關(guān)，故放電時，電容不變，故D錯誤故選B點睛：本題考查電容以及安培力的性質(zhì)，要注意掌握左手定則以及電容的性質(zhì)等基本內(nèi)容，明確電容由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定8如圖所示，a、b為豎直正對放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強磁場，磁場的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場范圍足夠大，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，一帶正電粒子以速度v0從兩板中間位置與a、b平行方向射入偏轉(zhuǎn)電場，不計粒子重力，粒子通過偏轉(zhuǎn)電場后從PQ邊界上的M點進(jìn)入磁場，運動一段時間后又從PQ邊界上的N點射出磁場，設(shè)M、N兩點距離為x（M、N點圖中未畫出），從N點射出的速度為v，則以下說法中正確的是A. 只增大帶電粒子的比荷大小，則v減小B. 只增大偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則v減小C. 只減小初速度v0的大小，則x不變D. 只減小偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則x不變【答案】 D【解析】粒子在電場中，水平方向；豎直方向，；，解得，則只增大帶電粒子的比荷大小，則v增大，選項A錯誤；只增大偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則E變大，v變大，選項B錯誤；減小初速度v0的大小，則導(dǎo)致進(jìn)入磁場的速度減小，由半徑公式R=，可知，導(dǎo)致半徑減小，則x也減小，故C錯誤；減小偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，設(shè)速度與磁場邊界的夾角為，則由半徑公式，結(jié)合幾何關(guān)系，可得：x=2Rsin=，則會導(dǎo)致x不變，故D正確；故選D點睛：考查粒子做類平拋運動與勻速圓周運動的處理規(guī)律，掌握圓周運動的半徑公式，注意運動的合成與分解的方法9如圖所示，平行板電容器的兩個極板與水平方向成角，極板間距為d，兩極板M、N與一直流電源相連，且M板接電源正極，MN間電勢差為U，現(xiàn)有一帶電粒子以初速度v0進(jìn)入并恰能沿圖中所示水平直線從左向右通過電容器。若將電容器撤走，在該區(qū)域重新加上一個垂直于紙面的勻強磁場，使該粒子仍以原來初速度進(jìn)入該區(qū)域后的運動軌跡不發(fā)生改變，則所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向和大小正確的是 A. 垂直于紙面向里 B. 垂直于紙面向里 C. 垂直于紙面向外 D. 垂直于紙面向外 【答案】 C【解析】根據(jù)題意可知，粒子做直線運動，則電場力與重力的合力與速度在同一直線上，所以電場力只能垂直極板向上，受力如圖所示因為上極板帶正電，電場力方向與板間場強方向相反，故微粒帶負(fù)電；根據(jù)受力圖，粒子做直線運動，則電場力與重力的合力與速度方向反向，在豎直方向：在該區(qū)域重新加上一個垂直于紙面的勻強磁場，粒子做直線運動，由于粒子受到的洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，則根據(jù)二力平衡可知，洛倫茲力的方向向上根據(jù)左手定則可知，磁場的方向垂直于紙面向外根據(jù)二力平衡得：所以：C正確；ABD錯誤；故選C。10如圖所示，MN和PQ表示垂直于紙面的兩個相互平行的平面，在這兩個平面之間的空間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，其中磁場方向與紙面垂直。一個帶電粒子以某一初速度由MN平面上的A點沿垂直MN平面的方向進(jìn)入這個場區(qū)恰能沿直線運動，并從PQ平面上的C點離開場區(qū)，AC連線與兩平面垂直。如果這個區(qū)域只有電場，其他條件不變，則粒子從PQ平面上的B點離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，其他條件不變，則粒子從PQ平面上的D點離開場區(qū)。若粒子在上述三種情況下通過場區(qū)的總時間分別是t1、t2和t3，運動的加速度大小分別為a1、a2和a3，不計空氣阻力及粒子所受重力的影響，則下列判斷中正確的是（ ）A. t1=t2=t3，a1<a2<a3B. t2<t1<t3，a1<a3<a2C. t1=t2<t3，a1<a2=a3D. t1=t3>t2， a1=a3<a2【答案】 C【解析】試題分析：帶電粒子分別在復(fù)合場、電場、磁場中做勻速直線運動、類平拋運動、勻速圓周運動，比較三種情況下帶電粒子在兩個相互平行平面之間運動時間及加速度大小各自由相應(yīng)規(guī)律表示出時間和加速度，從而得到結(jié)論在復(fù)合場中，帶電粒子做勻速直線運動，則有Eq=Bqv，則有E=Bv在復(fù)合場中的時間，而在單一電場中水平方向也是做勻速直線運動，所以運動的時間，而在單一磁場中做勻速圓周運動，運動的時間，由于兩平面之間，所以時間關(guān)系為到于加速度，在復(fù)合場中，單一電場中和磁場中的加速度由電場力和洛侖茲力產(chǎn)生，但兩種力相等，所以，但方向不同，即，故C正確11一個靜止的鈾核，放射一個粒子而變?yōu)殁Q核，在勻強磁場中的徑跡如圖所示，則正確的說法( )A. 1是，2是釷 B. 1是釷，2是C. 3是，4是釷 D. 3是釷，4是【答案】 B【解析】一個靜止的鈾核發(fā)生衰變后變?yōu)殁Q核，粒子和釷核都在勻強磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)動量守恒定律知，兩粒子的動量大小相等，速度方向相反，都為正電，根據(jù)左手定則，為兩個外切圓；根據(jù)，因兩粒子的動量大小相等、磁感應(yīng)強度B相同，則電量大的軌道半徑小，知1是釷核的徑跡，2是粒子的徑跡，B正確，ACD錯誤，選B【點睛】衰變生成的新核與粒子動量守恒，根據(jù)左手定則判斷粒子的受力方向，從而判斷出是內(nèi)切圓還是外切圓12如圖所示為磁流體發(fā)電機的示意圖，一束等離子體（含正、負(fù)離子）沿圖示方向垂直射入一對磁極產(chǎn)生的勻強磁場中，A、B是一對平行于磁場放置的金屬板，板間連入電阻R，則電路穩(wěn)定后（ ）A. 離子可能向N磁極偏轉(zhuǎn)B. A板聚集正電荷C. R中有向上的電流D. 離子在磁場中偏轉(zhuǎn)時洛倫茲力可能做功【答案】 C【解析】由左手定則知，正離子向B板偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向A板偏轉(zhuǎn)，離子不可能向N磁極偏轉(zhuǎn)，A、B錯誤；電路穩(wěn)定后，電阻R中有向上的電流，C正確；因為洛倫茲力的方向與速度方向垂直，所以洛倫茲力不可能做功，D錯誤，故選C.13在勻強磁場中，一個帶電粒子做勻速圓周運動，如果又順利垂直進(jìn)入另一磁感應(yīng)強度是原來磁感應(yīng)強度2倍的勻強磁場中做勻速圓周運動，則( )A. 粒子的速率加倍，周期減半B. 粒子的速率不變，軌道半徑減半C. 粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼腄. 粒子的速率不變，周期不變【答案】 B【解析】由洛倫茲力提供向心力，解得；，解得。A、D項，由動能定理，洛侖茲力對粒子不做功，所以粒子的速率不變，磁感應(yīng)強度是原來的2倍，則周期減半，故A、D項錯誤。B、C項，由上面分析可知，粒子的速率不變，磁感應(yīng)強度是原來的2倍，半徑減半，故B項正確，C項錯誤。綜上所述，本題正確答案為B。14有一水平放置的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是A. 靜止不動B. 向紙外平動C. N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動D. N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動【答案】 C15如圖所示，質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒MN被兩根輕質(zhì)柔軟的細(xì)導(dǎo)線吊在一個絕緣支架上，細(xì)導(dǎo)線的另一端與電源和開關(guān)相連，構(gòu)成閉合回路，金屬棒可做自由擺動，其接入電路部分的長度為L，在豎直方向上有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，初始時刻，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，導(dǎo)體棒MN靜止不動，現(xiàn)把開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒擺動的最大擺角是，則導(dǎo)體棒中通有的電流I為(重力加速度為g)A. B. C. D. 【答案】 D【解析】根據(jù)動能定理得，解得，故選D。16在足夠大的勻強磁場中，靜止的鈉的同位素發(fā)生衰變，沿與磁場垂直的方向釋放出一個粒子后，變?yōu)橐粋€新核，新核與放出粒子在磁場中運動的軌跡均為圓，如圖所示，下列說法正確的是A. 新核為B. 軌跡1是新核的徑跡C. 衰變過程中子數(shù)不變D. 新核沿順時針方向旋轉(zhuǎn)【答案】 A【解析】發(fā)生衰變時動量守恒，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是粒子，所以發(fā)生的是衰變，衰變把一個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，放出一個電子，中子數(shù)減小，粒子是電子，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，配平核反應(yīng)方程式，可知衰變方程為，故新核是，A正確C錯誤；靜止的發(fā)生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，兩個粒子在勻強磁場中都做勻速圓周運動，因為新核的電荷量大于所釋放出的粒子電荷量，由半徑公式可知半徑與電荷量q成反比，新核的電荷量q大，所以新核的半徑小，所以軌跡2是新核的軌跡，B錯誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知：新核要沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，D錯誤17如圖所示，用相同導(dǎo)線繞成的兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r，圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，若磁場的磁感應(yīng)強度均勻增大，開始時的磁感應(yīng)強度不為0，則（）A. 任意時刻，穿過a、b兩線圈的磁通量之比均為1：4B. a、b兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為1：2C. a、b兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為4：1D. 相同時間內(nèi)a、b兩線圈產(chǎn)生的熱量之比為2：1【答案】 D【解析】A、任意時刻，穿過a、b兩線圈的磁感線條數(shù)，磁通量相等，磁通量之比為1：1故A錯誤B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=S，S=r2，則S相等，也相等，所以感應(yīng)電動勢相等，感應(yīng)電動勢之比為1：1，故B錯誤C、線圈a、b的半徑分別為r和2r，周長之比為1：2，電阻之比為1：2，根據(jù)歐姆定律知 I=，得a、b兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為2：1故C錯誤D、根據(jù)焦耳定律得 Q=t，得相同時間內(nèi)a、b兩線圈產(chǎn)生的熱量之比為2：1，故D正確故選：D18如圖所示，某一空間存在正交的勻強電場和勻強磁場共存的場區(qū)，三個速度不同的質(zhì)子沿垂直電場線和磁感線方向從同一點射入場區(qū)，其軌跡為圖中、三條虛線設(shè)三個質(zhì)子沿軌跡、進(jìn)入場區(qū)時速度大小分別為v1、v2、v3，射出場區(qū)時速度大小分別為v1、v2、v3，不計質(zhì)子所受到的重力，則下列判斷正確的是 （ ）A. v1v2v3，v1v1，v3<v3 B. v1v2v3，v1v1，v3<v3C. v1v2v3，v1v1，v3v3 D. v1v2v3，v1v1，v3v3【答案】 A【解析】質(zhì)子重力不計，根據(jù)左手定則知，質(zhì)子所受的洛倫茲力方向向上，電場力方向向下，沿軌跡的質(zhì)子洛倫茲力大于電場力，即qv1BqE，沿軌跡的質(zhì)子洛倫茲力等于電場力，即qv2B=qE，沿軌跡的質(zhì)子洛倫茲力小于電場力，即qv3BqE，可知v1v2v3沿軌跡的質(zhì)子運動過程中，電場力做負(fù)功，洛倫茲力不做功，根據(jù)動能定理得，v1v1，沿軌跡的質(zhì)子運動過程中，速度不變，v2=v2，沿軌跡的質(zhì)子運動過程中，電場力做正功，洛倫茲力不做功，根據(jù)動能定理得，v3<v3，故A正確，B、C、D錯誤故選：A19如圖所示，在示波管右邊有一通電圓環(huán)，則示波管中的電子束將（ ）A. 向上偏轉(zhuǎn)B. 向下偏轉(zhuǎn)C. 向紙外偏轉(zhuǎn)D. 勻速直線運動【答案】 D【解析】由安培定則可知，在示波管處電流磁場方向水平向右；電子束由左向右運動，電子束形成的電流方向水平向左，與磁感線平行，由左手定則可知，電子束不受安培力，做勻速直線運動，D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c睛】由安培定則判斷出通電導(dǎo)線中的電流在示波管位置的磁場方向；然后由左手定則判斷出電子束受到的安培力方向，最后根據(jù)電子束的受力方向判斷電子束的運動。20如圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動的導(dǎo)體棒ab和cd當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時，導(dǎo)體棒ab和cd的運動情況是（）A. 一起向左運動 B. 一起向右運動C. 相向運動，相互靠近 D. 相背運動，相互遠(yuǎn)離【答案】 D【解析】根據(jù)安培右手螺旋定則知，直線電流下方的磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)電流減小時，磁場減弱，根據(jù)楞次定律得，回路中的感應(yīng)電流為acdb，根據(jù)安培左手定則知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向運動，相互遠(yuǎn)離，故D正確，ABC錯誤。21在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，緊貼邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，并把它們與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水如果把玻璃皿放在磁場中,如圖所示,通過所學(xué)的知識可知，當(dāng)接通電源后從上向下看()A. 液體將順時針旋轉(zhuǎn)B. 液體將逆時針旋轉(zhuǎn)C. 若僅調(diào)換N、S極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變D. 若僅調(diào)換電源正、負(fù)極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變【答案】 B22在科學(xué)發(fā)展史上，不少物理學(xué)家作出了重大貢獻(xiàn)。下列陳述中不符合歷史事實的是A. 伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，B. 在研究電磁現(xiàn)象時，安培引入了 “場”的概念C. 密立根進(jìn)行了多次實驗，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電量D. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系【答案】 B【解析】伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，選項A正確；在研究電磁現(xiàn)象時，法拉第引入了 “場”的概念，選項B錯誤；密立根進(jìn)行了多次實驗，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電量，選項C正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系，選項D正確；此題選擇不符合事實的選項，故選B.23關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（）A. 磁感線是實際存在于磁場中的線B. 磁感線是一條條不閉合的曲線C. 磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況D. 磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致【答案】 D【解析】磁感線是為了描述磁場而引入的，它并不客觀存在，故A錯誤在磁體的內(nèi)部，磁感線從磁體的S出發(fā)回到N極；而外部則是從磁體的N極出發(fā)回到S極，構(gòu)成閉合曲線，故B錯誤；若兩條磁感線可以相交，則交點處就可以做出兩個磁感線的方向，即該點磁場方向就會有兩個，這與理論相矛盾，因此磁感線不能相交，故C錯誤磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致；故D正確；故選D24如圖所示，邊長為l，質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時針方向的電流，圖中虛線過ab邊中點和ac邊中點，在虛線的下方有一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度大小為，此時導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為；保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場移至虛線上方，此時細(xì)線中拉力為。導(dǎo)線框中的電流大小為（ ）A. B. C. D. 【答案】 A【解析】試題分析：當(dāng)磁場在虛線下方時，通電導(dǎo)線的等效長度為，電流方向向右，當(dāng)磁場在虛線上方時，通電導(dǎo)線的等效長度為，電流方向變?yōu)橄蜃?，?jù)此根據(jù)平衡條件列式求解當(dāng)磁場在虛線下方時，通電導(dǎo)線的等效長度為，受到的安培力方向豎直向上，故，當(dāng)磁場在虛線上方時，通電導(dǎo)線的等效長度為，受到的安培力方向豎直向下，故，聯(lián)立可得，A正確25如圖所示正方形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面向里的勻強磁場，一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電粒子，以不同的速率，沿著相同的方向，對準(zhǔn)正方形區(qū)域的中心射入勻強磁場，又都從該磁場中射出，若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是( )A. 這些粒子在磁場中運動的時間都相等B. 在磁場中運動時間越短的粒子，其速率越小C. 在磁場中運動時間越短的粒子，其軌道半徑越大D. 在磁場中運動時間越短的粒子，其通過的路程越小【答案】 C【解析】試題分析：質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進(jìn)入勻強磁場中，則運動半徑的不同，導(dǎo)致運動軌跡也不同因此運動軌跡對應(yīng)的半徑越大，則粒子的速率也越大而運動周期它們均一樣，但運動時間卻由圓弧對應(yīng)的圓心角決定由周期公式得：由于帶電粒子們的B、q、m均相同，所以T相同，根據(jù)可知，在磁場中運動時間越短的帶電粒子，圓心角越小，半徑越大，由知速率一定越大，故AB錯誤C正確；經(jīng)過的路程即為弧長，由于圓心角越小，半徑越大，所以路程不一定小，D錯誤26關(guān)于磁通量下列說法正確的是（ ）A. 磁通量越大表示磁感應(yīng)強度越大B. 面積越大穿過它的磁通量也越大C. 穿過單位面積的磁通量等于磁感應(yīng)強度D. 磁通量不僅有大小而且有方向是矢量【答案】 D【解析】磁通量可理解為穿過單位面積的磁感線的條數(shù)，與線圈的面積、磁感應(yīng)強度以及線圈的放置有關(guān)，則磁通量越大，磁感應(yīng)強度不一定越大，選項A錯誤；當(dāng)磁場與面積相互垂直時穿過單位面積的磁通量等于磁感應(yīng)強度，C錯誤；根據(jù)可知，面積越大穿過它的磁通量不一定越大，選項B錯誤；磁通量不僅有大小而且有方向是矢量，選項D正確；故選D.27現(xiàn)代人幾乎離不了方便的磁卡，利用磁性材料記錄信息的磁卡保存不當(dāng)就會失去磁性關(guān)于磁卡保存，下列做法不正確的是（ ）A. 用軟紙輕擦磁卡 B. 用磁卡拍打桌面C. 使磁卡遠(yuǎn)離熱源 D. 使磁卡遠(yuǎn)離磁體【答案】 B28在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆炸孔內(nèi)，很容易引起人身事故為此，科學(xué)家制造了一種專門用于隧道工程以及礦山爆破作業(yè)的炸藥-磁性炸藥在磁性炸藥制造的過程中摻入10%的磁性材料-一鋇鐵氧體，然后放入磁化機磁化使用磁性炸藥時，遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測器探測出未發(fā)火的炸藥已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400，炸藥的爆炸溫度約為22403100，一般炸藥引爆溫度最高為140左右，以上材料表明（）磁性材料在低溫下容易被磁化磁性材料在高溫下容易被磁化磁性材料在低溫下容易被消磁磁性材料在高溫下容易被消磁A. B. C. D. 【答案】 C【解析】由安培分子電流假說可知，低溫情況下，分子運動不劇烈，在外磁場的作用下，分子環(huán)形電流的磁極趨向基本一致，因而易被磁化，故正確，錯誤；而高溫時，分子劇烈運動，導(dǎo)致趨向基本一致的分子環(huán)形電流的磁極趨向重新變得雜亂無章，進(jìn)而達(dá)到消磁目的；即磁性材料高溫下容易消磁，低溫下容易磁化，故正確，錯誤。所以C正確，ABD錯誤。29實驗室里用的磁鐵是用什么材料制成的（）A. 軟磁性材料 B. 硬磁性材料 C. 軟鐵 D. 不銹鋼【答案】 B【解析】磁性材料分為硬磁材料和軟磁材料，硬磁性材料（永磁體）指磁化后能長久保持磁性的材料；軟磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性故實驗室里用的磁鐵是用硬磁性材料制成的故B正確、ACD錯誤；故選B30電磁鐵用軟鐵做鐵芯，這是因為軟鐵（）A. 能保持磁性 B. 可能被其他磁體吸引 C. 去磁迅速 D. 能導(dǎo)電【答案】 C【解析】因為軟鐵被磁化后退磁很快，也就是說上面的銅線螺線管沒有磁場時，軟鐵的磁場會很快消失，而鋼則會保留磁性，要好一會才磁性會消失電磁鐵的目的在于控制磁場的產(chǎn)生和消失，所以要用軟鐵，因為軟鐵的磁場更易改變故C正確，ABD錯誤故選C.點睛：本題較簡單，考查了電磁鐵的特點：容易被磁化，也容易退磁，這正是電磁鐵的優(yōu)點31把一根條形磁鐵從中間切斷，我們將得到（）A. 一段只有N極，另一段只有S極的兩塊磁鐵B. 兩段均無磁性的鐵塊C. 兩段均有N極和S極的磁鐵D. 兩段磁極無法確定的磁極【答案】 C【解析】磁鐵分成兩段后，其中的每一段仍然具有磁性，仍是一個磁體磁體就具有兩個異名磁極,故選C.32隨著社會的發(fā)展，磁記錄已深入到各個領(lǐng)域，進(jìn)入千家萬戶銀行、郵政、公交等許多機構(gòu)發(fā)行的磁卡，就是利用磁性材料記錄信息的關(guān)于磁卡下列說法錯誤的是（）A. 磁卡是硬磁性材料制造的B. 磁卡要遠(yuǎn)離熱源，以防退磁C. 將磁卡放在強磁鐵附近，以加強磁性D. 不要與尖銳的物體放在一起，以防劃破磁卡【答案】 C【解析】磁卡內(nèi)部的分子電流的排布按一定的規(guī)律進(jìn)行的，但在劇烈敲打時，分子電流的排布重新變的雜亂無章，每個分子電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，故對外不顯磁性，所帶信息消失，則是由硬磁性材料制造的，故做法A是正確的磁卡內(nèi)部的分子電流的排布按一定的規(guī)律進(jìn)行，故對外顯現(xiàn)磁性，但在高溫時，分子電流的排布重新變的雜亂無章，每個分子電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，磁卡所帶信息消失，故應(yīng)使磁卡遠(yuǎn)離熱源，即做法B是正確的磁卡內(nèi)部的分子電流的排布按一定的規(guī)律進(jìn)行，故對外顯現(xiàn)一定的磁性，攜帶一定的信息，但當(dāng)磁卡靠近磁體時是由于受到磁場的作用力分子電流的排布發(fā)生改變，磁卡所帶信息消失，故C做法錯誤磁卡內(nèi)部的分子電流的排布按一定的規(guī)律進(jìn)行的，但在劇烈敲打時，分子電流的排布重新變的雜亂無章，每個分子電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，故對外不顯磁性，所帶信息消失，故需要用軟紙輕擦磁卡，故做法D是正確的此題選擇錯誤的選項，故選C.33關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力F、磁感應(yīng)強度B和電流I三者方向之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A. F與B、I的三者必定均相互垂直B. F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC. B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID. I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【答案】 B【解析】試題分析：根據(jù)左手定則拇指，四指以及磁場方向的關(guān)系判斷根據(jù)左手定則可知安培力的方向一定垂直于磁場和電流方向，但是磁場方向不一定和電流方向垂直，B正確34當(dāng)磁鐵接近發(fā)光的白熾燈泡，可以看到燈絲抖起來關(guān)于這一現(xiàn)象（）A. 磁鐵靠近不通電的燈泡也會發(fā)生同樣的現(xiàn)象B. 這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象C. 如果燈泡中通過的是恒定電流，也會發(fā)生同樣的現(xiàn)象D. 這是因為通電的燈絲受安培力作用的結(jié)果【答案】 D【解析】試題分析：通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力的方向，在磁場方向一定時，安培力方向與電流方向有關(guān)因為白熾燈中通有電流，受到磁鐵所產(chǎn)生的磁場的安培力的作用，由于白熾燈中的電流為交變電流，所以電流方向在變化，所以受到的安培力方向也在變化，故發(fā)生抖動現(xiàn)象，故D正確35在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知 ( )A. 一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針B. 一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C. 可能是小磁針正上方有電子流自南向北通過D. 可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過【答案】 C【解析】若小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針，由于異名磁極相互吸引，所以小磁針的N極向西偏轉(zhuǎn)，A錯誤；若小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針；由于異名磁極相互吸引，所以小磁針的N極向東偏轉(zhuǎn)，但不能肯定是磁鐵的作用，也有可能是電流引起的，因此不能肯定，是有可能的，B錯誤；若小磁針正上方有電子流自南向北水平通過，電流方向即為自北向南，所以小磁針的N極向東偏轉(zhuǎn)，因此有可能，C正確；發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向東偏轉(zhuǎn)，說明小磁針的正上方有電子流自南向北水平通過，D錯誤3619世紀(jì)20年代，以塞貝克為代表的科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識到：溫度差會引起電流.安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出“地球磁場是繞地球的環(huán)行電流引起的”的假設(shè).已知磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線，則該假設(shè)中的電流方向是A. 由西向東垂直磁子午線B. 由東向西垂直磁子午線C. 由南向北沿磁子午線 D. 由赤道向兩極沿磁子午線【答案】 B【解析】因為地磁場N極在地球南極附近，地磁場S極在地球北極附近，故由安培定則可得題中假設(shè)的電流方向是由東向西垂直磁子午線，B正確37關(guān)于回旋加速器中電場和磁場的說法中正確的是（）A. 電場和磁場都對帶電粒子起加速作用B. 電場和磁場是交替地對帶電粒子做功的C. 只有磁場才能對帶電粒子起加速作用D. 磁場的作用是使帶電粒子在D形盒中做勻速圓周運動【答案】 D【解析】回旋加速器是利用電場進(jìn)行加速，而磁場中受到洛倫茲力作用，由于洛倫茲力方向始終垂直于速度方向，所以在磁場中速度的大小不變，沒有起到加速作用，反而使粒子偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運動。故D正確38如圖所示,質(zhì)量為m ，電量為q 的帶正電物體,在磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，沿動摩擦因數(shù)為的水平面向左運動，則( )A. 物體的速度由v減小到零的時間等于mv/(mg+Bqv)B. 物體的速度由v減小到零的時間小于mv/(mg+Bqv)C. 若另加一個電場強度大小為(mg+Bqv)/q，方向水平向右的勻強電場,物體將作勻速運動D. 若另加一個電場強度大小為(mg+Bqv)/q，方向豎直向上的勻強電場,物體將作勻速運動【答案】 D電場力大小為，方向豎直向上，物體與水平面間的正壓力為零，不受摩擦力作用，故做勻速直線運動，D正確39一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則()A. 此空間一定不存在磁場B. 此空間一定不存在電場C. 此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度垂直D. 此空間可能同時有電場和磁場【答案】 D【解析】當(dāng)空間只有勻強磁場，且電子的運動方向與磁場方向垂直時，受洛倫茲力作用，會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C不正確；當(dāng)空間既有電場又有磁場，且兩種場力相互平衡時，電子不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，AB不正確，D正確40一個重力可忽略的帶正電的粒子射入某一區(qū)域后做勻速圓周運動，則這一區(qū)域可能有()A. 勻強電場，且電場方向跟粒子的運動方向垂直B. 勻強電場，且電場方向跟粒子的運動方向平行C. 勻強磁場，且磁場方向跟粒子的運動方向垂直D. 勻強磁場，且磁場方向跟粒子的運動方向平行【答案】 C【解析】不計重力的帶電粒子不可能在勻強電場中做勻速圓周運動，因為其受到的電場力是恒力，而提供向心力的力的方向時刻在改變，AB錯誤；若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行，則粒子不受洛倫茲力的作用，將做勻速直線運動，D錯誤C正確41如圖所示,ABCDEF為一正六邊形的六個端點，現(xiàn)有垂直于紙面向里的勻強磁場和平行于BA向右的勻強電場，一帶電粒子從A點射入場中，恰好沿直線AE做勻速直線運動?，F(xiàn)撤去磁場，粒子仍從A點以原速度射入場中，粒子恰好從F點射出。若撤去電場而保留磁場，粒子仍以原速度從A點射入，則粒子將從哪條邊射出（不計粒子重力）A. AB B. BC C. CD D. DE【答案】 B【解析】試題分析：根據(jù)做勻速直線運動的條件求出電場力與洛倫茲力的關(guān)系；只有電場時，粒子做類平拋運動，根據(jù)運動的特點求出電場力與六邊形的邊長的關(guān)系，最后由帶電粒子在磁場中運動的特點求出帶電粒子在磁場中運動的半徑，然后判斷出粒子的出射點只有電場時帶電粒子向右偏轉(zhuǎn)，則粒子帶正電；根據(jù)左手定則可知，只有磁場時，粒子受到的洛倫茲力的方向向左，粒子將向左偏轉(zhuǎn)；開始時粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，則有：，設(shè)六邊形的邊長為L，只有電場時，豎直向上的方向上有：，水平方向上有：，當(dāng)只有磁場時，洛倫茲力提供向心力，則有：，聯(lián)立可得：，由幾何關(guān)系可知：，而，所以粒子將從BC邊射出磁場，B正確42如圖所示，空間的虛線區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一個帶電粒子以某一初速v0由A點垂直場邊界進(jìn)入該區(qū)域，沿直線運動從O點離開場區(qū)。如果這個區(qū)域只有電場，粒子將從B點離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，粒子將從C點離開場區(qū)，且BO=CO。設(shè)粒在上述三種情況下，從A到B，從A到O和從A到C所用的時間分別是t1、t2和t3。比較t1、t2和t3的大小，有A. t1=t2=t3 B. t1=t2t3 C. t1t2=t3 D. t1t2t3【答案】 B【解析】帶電粒子由A點進(jìn)入這個區(qū)域沿直線運動，從C點離開場區(qū)，這個過程粒子受到的電場力等于洛倫茲力qE=qvB，水平方向做勻速直線運動，運動時間t1=，如果只有電場，帶電粒子從B點射出，做類平拋運動，水平方向勻速直線運動，運動時間：t2=，如果這個區(qū)域只有磁場，則這個粒子從D點離開場區(qū)，此過程粒子做勻速圓周運動，速度大小不變，方向改變，所以速度的水平分量越來越小，所以運動時間：t3，所以t1=t2t3，故B正確，ACD錯誤故選B點睛：注意分析帶電粒子在復(fù)合場、電場、磁場中的運動情況各不相同，復(fù)合場中做勻速直線運動，電場做類平拋運動，磁場做勻速圓周運動，根據(jù)不同的運動規(guī)律解題 43把動能和速度方向都相同的質(zhì)子和粒子分離開，如果使用勻強電場和勻強磁場，可行的方法是()A. 只能用磁場B. 只能用電場C. 電場和磁場都可以D. 電場和磁場都不行【答案】 B【解析】使用勻強電場時：設(shè)電場強度為E，電場的寬度為L，偏轉(zhuǎn)角為，粒子的初速度為v0則有：；由題E、L、Ek相同，可見偏轉(zhuǎn)角度大的是粒子可以分開使用勻強磁場時：設(shè)粒子的質(zhì)量為m電量為q，磁感應(yīng)強度為B，速率為v，半徑為R，動能為Ek則由牛頓第二定律得：得：，由題Ek、B相同，質(zhì)子和粒子相同，則R相同不能分開故B正確，ACD錯誤故選B.點睛：粒子在勻強磁場和勻強電場中運動研究方法不同：粒子在電場中做類平拋運動，運用運動的合成與分解的方法處理粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力由牛頓第二定律研究44如圖所示,在邊長為2a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,一個質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子(重力不計)從AB邊的中點O以速度v進(jìn)入磁場, 粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與AB邊的夾角為60°,若要使粒子能從AC邊穿出磁場,則勻強磁場的大小B需滿足(   )A. B. C. D. 【答案】 B【解析】粒子剛好達(dá)到C點時，其運動軌跡與AC相切，如圖所示：則粒子運動的半徑為：r=acot30°=a，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子要能從AC邊射出，粒子運行的半徑：Rr，解得：，故選D點睛：本題是考查了粒子在有界磁場中的運動問題，解題的關(guān)鍵是畫出粒子的運動軌跡，運用幾何知識求解半徑，然后應(yīng)用牛頓第二定律即可正確解題45如圖所示，正八邊形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場。一帶電的粒子從h點沿he圖示方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時，從b點離開磁場，在磁場中運動的時間為tb當(dāng)速度大小為 vd時，從 d 點離開磁場，在磁場中運動的時間為 td，不計粒子重力。則下列正確的說法是( )A. tb:td=2:1B. tb:td =1:2C. tb:td =3:1D. tb:td=1:3【答案】 C【解析】根據(jù)題意可知，粒子從b點和從d點離開的運動軌跡如圖所示；由圖利用幾何關(guān)系可知，從b點離開時粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為135°，而從d點離開時粒子其圓心角為45°，因粒子在磁場中的周期相同，由t=T可知，時間之比等于轉(zhuǎn)過的圓心角之比，故tb：td=135°：45°=3：1，故C正確，ABD錯誤故選C點睛：本題考查了粒子在磁場中的運動，應(yīng)先分析清楚粒子的運動過程，然后應(yīng)用牛頓第二定律解題，本題的解題關(guān)鍵是畫軌跡，由幾何知識求出帶電粒子運動的半徑和圓心角46如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為a，電流強度均為I，方向垂直紙面向里(已知電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強度B，其中k為常數(shù))某時刻有一電子(質(zhì)量為m、電量為e)正好經(jīng)過原點O，速度大小為v，方向沿y軸正方向，則電子此時所受磁場力為()A. 方向垂直紙面向里，大小為B. 方向指向x軸正方向，大小為C. 方向垂直紙面向里，大小為D. 方向指向x軸正方向，大小為【答案】 A點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握安培定則判斷電流周圍的磁場方向，運用左手定則判斷洛倫茲力的方向47為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的長方體流量計。該裝置由絕緣材料制成，其長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口。在垂直于上下底面方向加一勻強磁場，前后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極。污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)排出的污水體積），下列說法中正確的是A. M端的電勢比N端的高B. 電壓表的示數(shù)U與a和b均成正比，與c無關(guān)C. 電壓表的示數(shù)U與污水的流量Q成正比D. 若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則電壓表的示數(shù)為0【答案】 C【解析】根據(jù)左手定則，知正離子所受的洛倫茲力方向向里，則向里偏轉(zhuǎn)，N板帶正電，M板帶負(fù)，則M板的電勢比N板電勢低故A錯誤；最終離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡，有：qvB=q，解得U=vBb，與污水中正負(fù)離子數(shù)無關(guān)故BD錯誤因，則流量，因此，與污水流量成正比故C正確故選C點睛：此題使霍爾效應(yīng)問題；解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，抓住離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡列方程討論求解48如圖，空間有垂直紙面向里的勻強磁場，水平放置的管道內(nèi)壁光滑，半徑略小于管道內(nèi)徑，所帶電荷量，質(zhì)量的小球A靜止，與A大小相等，質(zhì)量的不帶電絕緣小球B以速度v=3m/s向右與A發(fā)生彈性碰撞，下列說法正確的是（）A. B球碰后的速度大小為2m/s B. A球碰后對管道上表面有壓力C. A球碰后對管道下表面有壓力 D. A、B、C選項說法都不對【答案】 D49電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動能殺傷武器如圖為美國試驗所采用的電磁軌道，該軌道長7.5 m，寬1.5 m若發(fā)射質(zhì)量為50 g的炮彈從軌道左端以初速度為零開始加速，當(dāng)回路中的電流恒為20 A時，最大速度可達(dá)3 km/s.軌道間所加磁場為勻強磁場，不計空氣及摩擦阻力下列說法正確的是()A. 磁場方向為豎直向下B. 磁場方向為水平向右C. 磁感應(yīng)強度的大小為103 TD. 電磁炮的加速度大小為3×105 m/s2【答案】 C【解析】由左手定則，根據(jù)安培力向右可判斷磁場方向豎直向上，選項AB錯誤；由動能定理BILxmv2，得B103 T，C正確；由牛頓第二定律BILma，得a6×105 m/s2，D錯誤故選C.50如圖所示，質(zhì)量為m的銅棒長為L，棒的兩端各與長為L的細(xì)軟銅線相連，靜止懸掛在磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中，當(dāng)棒中通過恒定電流后，銅棒向上擺動，最大偏角為.則棒中的電流強度為() A. B. C. D. 【答案】 A【解析】根據(jù)動能定理BIL2sin mgL(1cos )0，可得，A正確51樂樂同學(xué)想利用“電磁彈簧秤”稱量一金屬棒的質(zhì)量，如圖所示，一根粗細(xì)均勻的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧懸掛在勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里，彈簧上端固定，下端與金屬棒連接且絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電路相連，電源右側(cè)為正極，開關(guān)接通以后，下列說法正確的是()A. 金屬棒所受安培力豎直向下B. 僅改變電流方向，安培力方向不變C. 僅增大磁感應(yīng)強度，安培力變小D. 若滑動變阻器的滑片向左滑動，則安培力減小【答案】 A【解析】由左手定則知，金屬棒受到的安培力豎直向下；僅改變電流方向，安培力方向變?yōu)橄蛏?；由FBIL，知B增大，F(xiàn)增大，滑片向左滑動R減小，I增大，F(xiàn)增大；故選A.52如圖所示，帶電小球沿豎直的光滑絕緣圓弧形軌道內(nèi)側(cè)來回往復(fù)運動，勻強磁場方向垂直紙面向里，它向左或向右運動通過最低點時( )A. 加速度大小不相等B. 速度大小不相等C. 所受洛倫茲力大小相等D. 軌道對它的支持力大小相等【答案】 C【解析】帶電小球沿豎直的光滑絕緣圓弧形軌道向左或向右運動通過最低點的過程中，只有重力做功，機械能守恒，所以通過最低點時速度大小相等，選項B錯誤；由a得通過最低點時加速度大小相等，選項A錯誤；通過最低點時所受洛倫茲力大小為FqvB，故F大小不變，選項C正確；向左或向右運動通過最低點時，洛倫茲力方向相反，而合力相等，所以軌道對它的支持力大小不相等，選項D錯誤故選C.53如圖所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器電流天平，某同學(xué)在實驗室里，用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強度，若他測得CD段導(dǎo)線長度為4×102 m，天平(等臂)平衡時鉤碼重力為4×105 N，通過導(dǎo)線的電流I0.5 A，由此，測得通電螺線管中的磁感應(yīng)強度B為()A. 2.0×103 T，方向水平向右B. 5.0×103 T，方向水平向右C. 2.0×103 T，方向水平向左D. 5.0×103 T，方向水平向左【答案】 A【解析】天平平衡時，CD段導(dǎo)線所受的安培力大小為：F=mg；由F=BIL得：；根據(jù)左手定則可知磁感應(yīng)強度的方向向右，所以A正確、BCD錯誤故選A541930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是()A. 離子回旋周期逐漸增大B. 離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C. 離子從磁場中獲得能量D. 離子從電場中獲得能量【答案】 D【解析】根據(jù)可知，粒子的回旋周期不變，選項A錯誤；粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從加速器的邊緣出加速器故B錯誤粒子在電場中加速，在磁場中偏轉(zhuǎn)，可知從電場中獲得能量，故C錯誤，D正確故選D點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子從電場中獲得能量，但是出回旋加速器的最大速度與電場無關(guān)，與磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑有關(guān)55如圖所示為電流天平，可以用來測量勻強磁場中的磁感應(yīng)強度它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為l，處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B的方向與線圈平面垂直當(dāng)線圈中通過電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡下列說法中正確的是()A. 線圈受到的安培力大小為BIlB. 線圈受到的安培力方向水平指向紙內(nèi)C. 若發(fā)現(xiàn)左盤向上翹起，則應(yīng)增大線圈中的電流D. 若電流大小不變而方向反向，線圈仍保持平衡狀態(tài)【答案】 C【解析】線圈受到的安培力大小為nBIl，選項A錯誤；由左手定則可知，線圈受到的安培力方向豎直向上，選項B錯誤；若發(fā)現(xiàn)左盤向上翹起，說明線圈受到的安培力減小了，則應(yīng)增大線圈中的電流，選項C正確；若電流大小不變而方向反向，則安培力變?yōu)橄蛳?，此時線圈將下沉不能保持平衡狀態(tài)，選項D錯誤；故選C.56如圖甲所示，用電流天平測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度掛在天平右臂下方的單匝矩形線圈中通入如圖乙所示的電流，此時天平處于平衡狀態(tài)現(xiàn)保持邊長MN和電流大小、方向不變，將該矩形線圈改為三角形線圈，掛在天平的右臂下方，如圖丙所示則()A. 天平將向左傾斜 B. 天平將向右傾斜C. 天平仍處于平衡狀態(tài) D. 無法判斷天平是否平衡【答案】 B【解析】天平原本處于平衡狀態(tài)，線圈受到向上的安培力作用；由于線框平面與磁場強度垂直，且線框不全在磁場區(qū)域內(nèi)，所以線框與磁場區(qū)域的交點的長度等于線框在磁場中的有效長度，由圖可知，將該矩形線圈改為三角形線圈，則有效長度最短，磁場強度B和電流大小I不變，所以所受的安培力變小，則天平向右傾斜，故選B點睛：本題主要考查了安培力，在計算通電導(dǎo)體在磁場中受到的安培力時，一定要注意F=BIL公式的L是指導(dǎo)體的有效長度57如圖所示，彈簧測力計下掛有一長為L、質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒處于磁感應(yīng)強度垂直紙面向里的勻強磁場中，棒上通有如圖所示方向的電流I，金屬棒處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，若此時彈簧測力計示數(shù)大小為F，重力加速度為g，金屬棒以外部分的導(dǎo)線沒有處于磁場中且質(zhì)量不計，則下列說法正確的是()A. 金屬棒所受的安培力方向豎直向上B. 金屬棒所受的安培力大小為mgF x/kwC. 若將電流增大為原來的2倍，平衡時彈簧測力計示數(shù)會增大為2FD. 若將磁感應(yīng)強度和金屬棒質(zhì)量同時增大為原來的2倍，平衡時彈簧測力計示數(shù)會增大為2F【答案】 D【解析】由左手定則可知，金屬棒所受的安培力方向向下，選項A錯誤；由平衡知識可知：mg+F安=F，則金屬棒所受的安培力大小為Fmg，選項B錯誤；若將電流增大為原來的2倍，則安培力變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)F=mg+F安可知，平衡時彈簧測力計示數(shù)不會增大為2F，選項C錯誤；若將磁感應(yīng)強度和金屬棒質(zhì)量同時增大為原來的2倍，則安培力變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)F=mg+F安可知，平衡時彈簧測力計示數(shù)不會增大為2F，選項D正確；故選D.58如圖所示，把一根通電的硬直導(dǎo)線ab用輕繩懸掛在通電螺線管正上方，直導(dǎo)線中的電流方向由a向b.閉合開關(guān)S瞬間，導(dǎo)線a端所受安培力的方向是()A.