2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題10磁澄件

專題十磁場考點(diǎn)1磁場的描述磁場對通電導(dǎo)體的作用真題分層1基礎(chǔ)題組1.[2016北京·17,6分,難度★★☆☆☆]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.”進(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.地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用題組1磁場磁感線磁感應(yīng)強(qiáng)度答案1.C

【解題思路】

由《夢溪筆談》中的記載和題中磁感線分布示意圖可知,地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極附近,地理南、北極與地磁場的南、北極不重合,在兩極附近地球表面的地磁場方向不與地面平行,C項(xiàng)錯誤,AB項(xiàng)正確;射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子與地磁場的磁感線不平行,故受洛倫茲力的作用,D項(xiàng)正確.【方法技巧】

地球本身是一個巨大的磁體,地球周圍的磁場叫作地磁場.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.2.[2021年1月浙江·8,3分,難度★★☆☆☆]如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖.若通電螺線管是密繞的,下列說法正確的是(

)A.電流越大,內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場B.螺線管越長,內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場C.螺線管直徑越大,內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場D.磁感線畫得越密,內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場題組1磁場磁感線磁感應(yīng)強(qiáng)度答案2.B

【解題思路】

通電密繞長螺線管內(nèi)部的磁場可以視為勻強(qiáng)磁場,螺線管越長,內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場,與電流大小無關(guān),選項(xiàng)A錯誤,B正確;螺線管直徑越小,內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場,選項(xiàng)C錯誤;磁感線是為了形象化描述磁場而引入的假想曲線,磁感線的密疏,與磁場是否是勻強(qiáng)磁場無關(guān),選項(xiàng)D錯誤.3.[2016上?！?,2分,難度★☆☆☆☆]如圖,一束電子沿z軸正向流動,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方向題組2安培定則的應(yīng)用及磁場的疊加答案3.A

【解題思路】

由題可知,電子束沿+z方向流動,形成的等效電流方向沿-z方向,根據(jù)安培定則可以判斷電流激發(fā)的磁場的磁感線通過y軸A點(diǎn)時,方向垂直y軸,沿+x方向,A項(xiàng)正確.4.[2021全國甲·16,6分,難度★★☆☆☆]兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角,按圖示方式放置在同一平面內(nèi),EO與O'Q在一條直線上,PO'與OF在一條直線上,兩導(dǎo)線相互絕緣,通有相等的電流I,電流方向如圖所示.若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時,所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為(

)A.B、0 B.0、2BC.2B、2B

D.B、B題組2安培定則的應(yīng)用及磁場的疊加答案4.B

【解題思路】

根據(jù)安培定則可知沿EOQ的等效電流產(chǎn)生的磁場在N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里、在M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外,且大小均為B,沿POF的等效電流產(chǎn)生的磁場在N、M兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向里且大小均為B,根據(jù)磁場的疊加原理可得N點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BN=2B,M點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BM=0,故選項(xiàng)A、C、D錯誤,選項(xiàng)B正確.5.[2014課標(biāo)Ⅰ·15,6分,難度★★☆☆☆]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)樵瓉淼囊话腩}組3安培力的分析與計算

答案6.[2020海南·6,3分,難度★★☆☆☆]如圖,在一個蹄形電磁鐵的兩個磁極的正中間放置一根長直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直于紙面向里的電流I時,導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)?

)A.向上

B.向下C.向左

D.向右題組3安培力的分析與計算答案6.B

【解題思路】

根據(jù)安培定則,可知蹄形電磁鐵的磁場分布情況如圖所示.導(dǎo)線所處位置的磁感線的切線方向?yàn)樗较蛴?根據(jù)左手定則,可以判斷導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)橄蛳?選項(xiàng)B正確.7.[2019全國Ⅰ·17,6分,難度★★★☆☆]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.已知導(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.1.5FC.0.5F

D.0題組3安培力的分析與計算答案

真題分層2中檔題組1.[2012天津·2,6分,難度★★★☆☆]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,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,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1.A

【解題思路】

棒中電流變大,金屬棒所受安培力變大,θ角變大,選項(xiàng)A正確;兩懸線等長變短,θ角不變,選項(xiàng)B錯誤;金屬棒質(zhì)量變大,θ角變小,選項(xiàng)C錯誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,金屬棒所受安培力變大,θ角變大,選項(xiàng)D錯誤.2.[2013海南·9,5分,難度★★★☆☆](多選)三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形,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2.AC

【解題思路】

根據(jù)右手螺旋定則、矢量的疊加性可知,與a、b兩點(diǎn)相鄰的兩根導(dǎo)線在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,故三根通電導(dǎo)線在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于紙面向外且大小相等,即B1=B2;三根通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于紙面向里,且B3>B2=B1,故AC兩項(xiàng)正確.3.[2021重慶適應(yīng)性測試·4,4分,難度★★★☆☆]如圖所示,兩根相同且豎直懸掛的彈簧上端固定,下端連接一質(zhì)量為40g的金屬導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒部分處于邊界寬度為d=10cm的有界勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于紙面向里.導(dǎo)體棒通入4A的電流后靜止時,彈簧伸長量是未通電時的1.5倍.若彈簧始終處于彈性限度內(nèi),導(dǎo)體棒一直保持水平,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為(取重力加速度g=10m/s2)(

)A.0.25T B.0.5T C.0.75T D.0.83T答案3.B

【解題思路】

導(dǎo)體棒不通電時,受重力和彈簧向上的拉力,由力的平衡條件有2kx1=mg,當(dāng)通入4A的電流時,導(dǎo)體棒受重力、向下的安培力和彈簧向上的拉力,由力的平衡條件有2k·(1.5x1)=IBd+mg,聯(lián)立解得B=0.5T,故B正確.4.[2016海南·8,5分,難度★★★☆☆](多選)如圖(a)所示,揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場中,當(dāng)音頻電流信號通過線圈時,線圈帶動紙盆振動,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)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B.當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C.當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D.當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外答案4.BC

【解題思路】

由左手定則,可判斷出當(dāng)線圈中電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外,選項(xiàng)A錯誤,B正確;當(dāng)線圈中電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里,選項(xiàng)C正確,D錯誤.【易錯警示】

解答此題易錯點(diǎn)有兩處:一是不能正確理解輻射狀磁場;二是不能正確將左手定則運(yùn)用在輻射狀磁場中.

答案

答案

【方法技巧】

磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,對于此題來說a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由三個磁場的疊加形成的,先根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向,再利用矢量疊加來求解即可.7.[2021廣東適應(yīng)性測試·6,4分,難度★★★☆☆]如圖所示,矩形abcd中,bc是ab的2倍.兩細(xì)長直導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流,垂直穿過矩形平面,與平面交于e、f兩點(diǎn),其中e、f分別為ad、bc的中點(diǎn).下列說法正確的是(

)A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B.a點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.a點(diǎn)與d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D.a點(diǎn)與b、c、d三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均不相同答案

答案

【關(guān)鍵點(diǎn)撥】

本題關(guān)鍵為利用安培定則判斷磁場的方向,再根據(jù)幾何關(guān)系進(jìn)行磁場的疊加和計算.9.[2017全國Ⅱ·21,6分,難度★★★★☆](多選)某同學(xué)自制的簡易電動機(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邊的中間位置引出,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸.將線圈架在兩個金屬支架之間,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9.AD

【解題思路】

如果將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉,則線圈在安培力作用下轉(zhuǎn)動起來,每轉(zhuǎn)一周安培力驅(qū)動一次,可保證線圈不斷地轉(zhuǎn)動,A項(xiàng)正確;如果左、右轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉,不能保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去,B項(xiàng)錯誤;如果僅左轉(zhuǎn)軸的上側(cè)絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸的下側(cè)絕緣漆刮掉,則線圈中不可能有電流,因此線圈不可能轉(zhuǎn)動,C項(xiàng)錯誤;如果左轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉,右轉(zhuǎn)軸僅下側(cè)的絕緣漆刮掉效果與A項(xiàng)相同,因此D項(xiàng)正確.10.[2012海南·10,4分,難度★★★★☆](多選)圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用.電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌,L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿.當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b,導(dǎo)軌兩端e、f,分別接到兩個不同的直流電源上時,L便在導(dǎo)軌上滑動.下列說法正確的是(

)A.若a接正極,b接負(fù)極,e接正極,f接負(fù)極,則L向右滑動B.若a接正極,b接負(fù)極,e接負(fù)極,f接正極,則L向右滑動C.若a接負(fù)極,b接正極,e接正極,f接負(fù)極,則L向左滑動D.若a接負(fù)極,b接正極,e接負(fù)極,f接正極,則L向左滑動答案10.BD

【解題思路】

若a接正極,b接負(fù)極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向上的磁場,e接正極,f接負(fù)極,L中將通有向外的電流,根據(jù)左手定則可知L向左運(yùn)動,A錯;若a接正極,b接負(fù)極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向上的磁場,e接負(fù)極,f接正極,L中將通有向里的電流,根據(jù)左手定則可知L向右運(yùn)動,B正確;若a接負(fù)極,b接正極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向下的磁場,e接正極,f接負(fù)極,L中將通有向外的電流,根據(jù)左手定則可知L向右運(yùn)動,C錯;若a接負(fù)極,b接正極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向下的磁場,e接負(fù)極,f接正極,L中將通有向里的電流,根據(jù)左手定則可知L向左運(yùn)動,D正確.

答案

12.[2019上海·15,4分,難度★★★☆☆]圓弧中的電流在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與其半徑成反比,直線電流在其延長線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則圖中a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為Ba

Bb,a處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?/p>

.

答案12.【參考答案】

小于

垂直紙面向外【解題思路】

由題意,設(shè)半徑較大的圓弧電流在圓心處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,其方向垂直紙面向里;設(shè)半徑較小的圓弧電流在圓心處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外,b處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,所以a處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2-B1,方向垂直紙面向外,b處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2+B1,方向垂直紙面向里,所以Ba<Bb.13.[2015課標(biāo)Ⅰ·24,12分,難度★★★☆☆]如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中;磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣.金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為2Ω.已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm.重力加速度大小取10m/s2.判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量.答案13.【解析】

依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受的安培力方向豎直向下.開關(guān)斷開時,兩彈簧各自相對于其原長伸長為Δl1=0.5cm.由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1=mg

①答案式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大小.開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為F=IBL

②式中,I是回路電流,L是金屬棒的長度.兩彈簧各自再伸長了Δl2=0.3cm,由胡克定律和力的平衡條件得2k(Δl1+Δl2)=mg+F

③由歐姆定律有E=IR

④式中,E是電池的電動勢,R是電路總電阻.聯(lián)立①②③④式,并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01kg

⑤【方法技巧】

對于與安培力相關(guān)的物體平衡類問題,其解題方法和技巧是:首先選擇通電導(dǎo)體作為研究對象,分析通電導(dǎo)體所受的各種力,運(yùn)用平衡條件列出平衡方程;然后運(yùn)用安培力公式、閉合電路歐姆定律列出安培力表達(dá)式,聯(lián)立解得.考點(diǎn)2洛倫茲力磁場對帶電粒子的作用真題分層1基礎(chǔ)題組1.[2015海南·1,3分,難度★★☆☆☆]如圖,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,條形磁鐵的磁場對該電子的作用力的方向(

)A.向上

B.向下

C.向左

D.向右題組1對洛倫茲力的理解答案1.A

【解題思路】

條形磁鐵在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直豎直平面P向外,電子運(yùn)動方向水平向右,由左手定則可知,電子所受洛倫茲力方向向上,A項(xiàng)正確.2.[2013安徽·15,6分,難度★★☆☆☆]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,它所受洛倫茲力的方向是(

)A.向上

B.向下C.向左

D.向右題組1對洛倫茲力的理解答案2.B

【解題思路】

根據(jù)安培定則及磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加,可得O點(diǎn)處的磁場向左,再根據(jù)左手定則判斷帶電粒子受到的洛倫茲力向下.3.[2015重慶·1,6分,難度★★☆☆☆]圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是(

)A.a、b為β粒子的徑跡B.a、b為γ粒子的徑跡C.c、d為α粒子的徑跡D.c、d為β粒子的徑跡題組1對洛倫茲力的理解答案3.D

【解題思路】

由左手定則可知,a、b為帶正電的粒子的徑跡,c、d為帶負(fù)電的粒子的徑跡,又α粒子帶正電,β粒子帶負(fù)電,γ粒子不帶電,所以D項(xiàng)正確.4.[2015課標(biāo)Ⅰ·14,6分,難度★★☆☆☆]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,角速度減小題組2帶電粒子在磁場中的運(yùn)動答案

題組2帶電粒子在磁場中的運(yùn)動答案

6.[2012大綱·17,6分,難度★★☆☆☆]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.已知兩粒子的動量大小相等.下列說法正確的是(

)A.若q1=q2,則它們做圓周運(yùn)動的半徑一定相等B.若m1=m2,則它們做圓周運(yùn)動的半徑一定相等C.若q1≠q2,則它們做圓周運(yùn)動的周期一定不相等D.若m1≠m2,則它們做圓周運(yùn)動的周期一定不相等題組2帶電粒子在磁場中的運(yùn)動答案

7.[2012廣東·15,4分,難度★★★☆☆]質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(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的速率小于N的速率C.洛倫茲力對M、N做正功D.M的運(yùn)行時間大于N的運(yùn)行時間題組2帶電粒子在磁場中的運(yùn)動答案

8.[2019北京·16,6分,難度★★★☆☆]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)動時間變短題組2帶電粒子在磁場中的運(yùn)動答案

真題分層2中檔題組

答案

答案

答案

4.[2015課標(biāo)Ⅱ·19,6分,難度★★★☆☆](多選)有兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是Ⅱ中的k倍.兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動.與Ⅰ中運(yùn)動的電子相比,Ⅱ中的電子(

)A.運(yùn)動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圓周運(yùn)動的周期是Ⅰ中的k倍D.做圓周運(yùn)動的角速度與Ⅰ中的相等答案

答案

【關(guān)鍵點(diǎn)撥】

對于帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動,關(guān)鍵是根據(jù)題給情境畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系求出軌跡半徑,然后利用洛倫茲力提供向心力列方程解答.

答案

【關(guān)鍵點(diǎn)撥】

本題解題的關(guān)鍵是要正確地審題,并能根據(jù)審題結(jié)果正確地畫出粒子運(yùn)動的軌跡,并找準(zhǔn)幾何關(guān)系,否則會導(dǎo)致錯解.7.[2013廣東·21,6分,難度★★★☆☆](多選)如圖,兩個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)入勻強(qiáng)磁場,最后打到屏P上.不計重力.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

【技巧點(diǎn)撥】

解決離子在磁場中偏轉(zhuǎn)問題時,做好“三定”即定圓心、定軌跡、定半徑是解題的關(guān)鍵.

答案

【方法技巧】

本題中粒子源發(fā)出的粒子射向各個方向,由于同一速率的粒子在同一磁場中做圓周運(yùn)動時的軌跡圓的半徑相同,因此可用旋轉(zhuǎn)圓的方法找出臨界條件,由臨界條件確定幾何關(guān)系,求出粒子做圓周運(yùn)動的半徑,再由半徑公式確定速度的關(guān)系.

答案

答案

11.[2016四川·4,6分,難度★★★☆☆]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,從b點(diǎn)離開磁場,在磁場中運(yùn)動的時間為tb;當(dāng)速度大小為vc時,從c點(diǎn)離開磁場,在磁場中運(yùn)動的時間為tc.不計粒子重力,則(

)A.vb∶vc=1∶2,tb∶tc=2∶1B.vb∶vc=2∶1,tb∶tc=1∶2C.vb∶vc=2∶1,tb∶tc=2∶1D.vb∶vc=1∶2,tb∶tc=1∶2答案

【方法技巧】

處理粒子在磁場中做圓周運(yùn)動問題的基本方法是:定圓心,畫軌跡,由幾何關(guān)系求半徑,再由半徑公式求粒子的速度、電荷量、質(zhì)量、磁感應(yīng)強(qiáng)度等,最后找圓心角求時間.12.[2021福建適應(yīng)性考試·10,4分,難度★★★☆☆]分析航天探測器中的電子束運(yùn)動軌跡可知星球表面的磁場情況.在星球表面某處,探測器中的電子束垂直射入磁場.在磁場中的部分軌跡為圖中的實(shí)線,它與虛線矩形區(qū)域ABCD的邊界交于a、b兩點(diǎn).a點(diǎn)的軌跡切線與AD垂直,b點(diǎn)的軌跡切線與BC的夾角為60°.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量大小為e,電子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動,速度大小為v0,矩形區(qū)域的寬度為d,此區(qū)域內(nèi)的磁場可視為勻強(qiáng)磁場.據(jù)此可知,星球表面該處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

,電子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)所用的時間為

.

答案

13.[2019全國Ⅰ·24,12分,難度★★★☆☆]如圖,在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外.一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,沿平行于x軸的方向射入磁場;一段時間后,該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向射出.已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),N點(diǎn)在y軸上,OP與x軸的夾角為30°,粒子進(jìn)入磁場的入射點(diǎn)與離開磁場的出射點(diǎn)之間的距離為d,不計重力.求(1)帶電粒子的比荷;(2)帶電粒子從射入磁場到運(yùn)動至x軸的時間.答案

專項(xiàng)1帶電粒子在磁場中運(yùn)動的綜合問題

題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題答案

題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題答案

題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題答案

題組1帶電粒子在有界磁場中的臨界與極值問題答案

4.[2018北京·18,6分,難度★★☆☆☆]某空間存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場.一個帶電粒子(不計重力)以一定初速度射入該空間后,做勻速直線運(yùn)動;若僅撤除電場,則該粒子做勻速圓周運(yùn)動.下列因素與完成上述兩類運(yùn)動無關(guān)的是(

)A.磁場和電場的方向

B.磁場和電場的強(qiáng)弱C.粒子的電性和電荷量

D.粒子入射時的速度題組2帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動答案

5.[2017全國Ⅰ·16,6分,難度★★★☆☆]

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,b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動,c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動.下列選項(xiàng)正確的是(

)A.ma>mb>mc

B.mb>ma>mcC.mc>ma>mb

D.mc>mb>ma題組2帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動題組2帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動答案

【規(guī)律總結(jié)】

帶電粒子在包含勻強(qiáng)磁場的復(fù)合場中無約束情況下運(yùn)動的幾種常見形式.受力特點(diǎn)運(yùn)動性質(zhì)方法規(guī)律其他場力的合力與洛倫茲力等大反向勻速直線運(yùn)動平衡條件除洛倫茲力外,其他力的合力為零勻速圓周運(yùn)動牛頓第二定律、圓周運(yùn)動的規(guī)律除洛倫茲力外,其他力的合力既不為零,也不與洛倫茲力等大反向較復(fù)雜的曲線運(yùn)動動能定理、能量守恒定律6.[2018全國Ⅲ·24,12分,難度★★★☆☆]如圖,從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子,由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動,自M點(diǎn)垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁場左邊界豎直.已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1,并在磁場邊界的N點(diǎn)射出;乙種離子在MN的中點(diǎn)射出;MN長為l.不計重力影響和離子間的相互作用.求(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;(2)甲、乙兩種離子的比荷之比.題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動

答案題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

【技巧點(diǎn)撥】

處理帶電粒子在組合場中的運(yùn)動問題,首先要運(yùn)用動力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動情況,再選擇合適方法處理.對于勻變速曲線運(yùn)動,常常運(yùn)用運(yùn)動的分解法,將其分解為兩個分運(yùn)動的合成,由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解;對于磁場中圓周運(yùn)動,要正確畫出軌跡,由幾何知識求解半徑.

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

【壓軸題透析】

結(jié)合洛倫茲力提供向心力,可求得甲粒子在y軸兩側(cè)磁場中運(yùn)動的軌跡半徑,進(jìn)而可求得d;甲粒子在y軸右側(cè)運(yùn)動半周,再在y軸左側(cè)運(yùn)動半周,完成一個周期,每運(yùn)動一個這樣的周期,上升一定的距離,分析可知,經(jīng)過三個這樣的周期后,甲粒子再次經(jīng)過P點(diǎn).10.[2021全國甲·25,20分,難度★★★★★]如圖,長度均為L的兩塊擋板豎直相對放置,間距也為L,兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上,在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E;兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子自電場中某處以大小為v0的速度水平向右發(fā)射,恰好從P點(diǎn)處射入磁場,從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場,運(yùn)動過程中粒子未與擋板碰撞.已知粒子射入磁場時的速度方向與PQ的夾角為60°,不計重力(1)求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離;(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍;(3)若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場,求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離.題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動答案

題組3帶電粒子在組合場中的運(yùn)動

答案專項(xiàng)2常見的電磁儀器1.[2018年下半年浙江·7,3分,難度★★☆☆☆]電流天平是一種測量磁場力的裝置,如圖所示.兩相距很近的通電平行線圈Ⅰ和Ⅱ,線圈Ⅰ固定,線圈Ⅱ置于天平托盤上.當(dāng)兩線圈均無電流通過時,天平示數(shù)恰好為零.下列說法正確的是(

)A.當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時,兩線圈電流方向相同B.當(dāng)天平示數(shù)為正時,兩線圈電流方向相同C.線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力大于線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力D.線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與托盤對線圈Ⅱ的作用力是一對相互作用力答案1.A

【解題思路】

兩線圈電流方向相同時,線圈相互吸引,天平托盤上翹,根據(jù)杠桿原理,指針指向負(fù)數(shù),故A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯誤.根據(jù)牛頓第三定律,線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力是一對相互作用力,大小相等,C、D選項(xiàng)錯誤.

答案

答案

【方法技巧】

處理本題的關(guān)鍵是弄清霍爾元件的原理,即當(dāng)電流通過導(dǎo)體時,在導(dǎo)體的前、后表面之間產(chǎn)生電壓,此電壓稱為霍爾電壓,最終當(dāng)電子所受電場力和洛倫茲力平衡時,前、后表面間的電勢差保持穩(wěn)定.4.[2016全國Ⅰ·15,6分,難度★★★☆☆]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)量比值約為(

)

A.11 B.12

C.121

D.144答案

5.[2014課標(biāo)Ⅱ·20,6分,難度★★★☆☆](多選)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,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.電子與正電子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑一定相同C.僅依據(jù)粒子運(yùn)動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D.粒子的動能越大,它在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑越小答案

【易錯分析】

求解本題時不少考生易錯選B項(xiàng),錯誤原因是忽視軌跡半徑大小與速度的關(guān)系,其實(shí)電子和正電子質(zhì)量相等,電荷量的大小相等,但電性相反,而速度是可以不相同的.

答案

7.[2017江蘇·15,16分,難度★★★★☆]一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示.大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場,其初速度幾乎為0,經(jīng)加速后,通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,最后打到照相底片上.已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q,質(zhì)量分別為2m和m,圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運(yùn)動軌跡.不考慮離子間的相互作用.(1)求甲種離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x;(2)在圖中用斜線標(biāo)出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域,并求該區(qū)域最窄處的寬度d;(3)若考慮加速電壓有波動,在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之間變化,要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊,求狹縫寬度L滿足的條件.答案

答案

答案

答案

答案

易錯疑難集訓(xùn)

易錯點(diǎn)1不能正確地理解有效長度易錯點(diǎn)1不能正確地理解有效長度答案

【易錯分析】

處理此類問題關(guān)鍵要注意有效長度,表達(dá)式F=BIl中的l即為有效長度.如在垂直磁場平面內(nèi)彎曲導(dǎo)線的有效長度l等于導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連線段的長度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿l由始端流向末端.因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈,其有效長度為零,所以閉合線圈通電后在勻強(qiáng)磁場中,受到的安培力的矢量和為零.2.[2015四川·7,6分,難度★★★★☆](多選)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,不計電子重力.電子源發(fā)射速度v=1.6×106m/s的一個電子,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,l=9.1cmB.θ=60°時,l=9.1cmC.θ=45°時,l=4.55cmD.θ=30°時,l=4.55cm易錯點(diǎn)2對臨界狀態(tài)把握不清易錯點(diǎn)2對臨界狀態(tài)把握不清答案

易錯點(diǎn)2對臨界狀態(tài)把握不清答案

疑難點(diǎn)1帶電粒子在磁場中運(yùn)動的幾何關(guān)系問題疑難點(diǎn)1帶電粒子在磁場中運(yùn)動的幾何關(guān)系問題答案

【疑難點(diǎn)撥】

1.求解帶電粒子在磁場中的運(yùn)動問題關(guān)鍵是要搞清楚幾何關(guān)系.這類題首先要根據(jù)粒子的運(yùn)動情況,確定運(yùn)動的大致軌跡.2.要作出正確的圖象必須注意一些點(diǎn)、線、角的關(guān)系.比如入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓圓心;軌跡半徑r、入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線;速度偏向角、圓心角、弦切角等.一定要記住速度偏向角等于圓心角,也等于弦切角的兩倍.圓心角常用來計算粒子通過圓弧軌跡的運(yùn)動時間.

疑難點(diǎn)2帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的多解問題疑難點(diǎn)2帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的多解問題答案

疑難點(diǎn)2帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的多解問題答案

【壓軸題透析】

本題考查了帶電粒子在磁場中的運(yùn)動,此類問題基本的解題思路是畫出粒子的運(yùn)動軌跡以確定圓心、找到幾何關(guān)系并求出粒子的軌跡半徑.在求解本題的第(2)問時要注意描繪出臨界狀態(tài)下粒子的運(yùn)動軌跡,通過幾何關(guān)系求出入射點(diǎn)到M的最大距離;第(3)問要注意粒子運(yùn)動過程中的重復(fù)性,重復(fù)性往往要對應(yīng)多解.素養(yǎng)題型專練1.[2018年4月浙江·7,3分,難度★★☆☆☆](物質(zhì)觀念、模型建構(gòu))處于磁場B中的矩形金屬線框可繞軸OO'轉(zhuǎn)動,當(dāng)線框中通以電流I時,如圖所示,此時線框左右兩邊受安培力F的方向正確的是(

)答案1.D

【解題思路】

利用左手定則,使大拇指與其余四個手指垂直,四指指向電流方向,讓磁感線穿過手掌心,大拇指所指的方向即為受力方向,故選項(xiàng)D正確.

答案

3.[2020北京·19,10分,難度★★★★☆](模型建構(gòu)、科學(xué)推理)如圖甲所示,真空中有一長直細(xì)金屬導(dǎo)線MN,與導(dǎo)線同軸放置一半徑為R的金屬圓柱面.假設(shè)導(dǎo)線沿徑向均勻射出速率相同的電子,已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e.不考慮出射電子間的相互作用.(1)可以用以下兩種實(shí)驗(yàn)方案測量出射電子的初速度:a.在柱面和導(dǎo)線之間,只加恒定電壓;b.在柱面內(nèi),只加與MN平行的勻強(qiáng)磁場.當(dāng)電壓為U0或磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時,剛好沒有電子到達(dá)柱面.分別計算出射電子的初速度v0.(2)撤去柱面,沿柱面原位置放置一個弧長為a、長度為b的金屬片,如圖乙所示.在該金屬片上檢測到出射電子形成的電流為I,電子流對該金屬片的壓強(qiáng)為p.求單位長度導(dǎo)線單位時間內(nèi)出射電子的總動能.答案

答案

答案

1.[2020年7月浙江·9,3分,難度★★★☆☆](以新情境為載體考查電磁場)特高壓直流輸電是國家重點(diǎn)能源工程.如圖所示,兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2,I1>I2.a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直,b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn),a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等,d點(diǎn)位于b點(diǎn)正下方.不考慮地磁場的影響,則(

)A.b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0B.d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0C.a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下D.c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下1.C

【解題思路】

由于I1、I2不相等,而兩長直導(dǎo)線到b、d的距離相等,所以兩長直導(dǎo)線各自在這兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等,雖方向相反但矢量和不為零,故A、B錯誤;根據(jù)安培定則可知,兩電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下,在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向上,C正確,D錯誤.答案2.[2020全國Ⅱ·17,6分,難度★★★☆☆](以新情境為載體考查電磁場)CT掃描是計算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱,CT掃描機(jī)可用于對多種病情的探測.圖(a)是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖,其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖(b)所示.圖(b)中M、N之間有一電子束的加速電場,虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場;經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn),打到靶上,產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示);將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn).則(

)

A.M處的電勢高于N處的電勢B.增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外D.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移

答案【名師點(diǎn)撥】本題以CT掃描機(jī)中X射線的產(chǎn)生為情境命題,時代性強(qiáng),與所學(xué)知識聯(lián)系緊密,考查考生靈活運(yùn)用所學(xué)物理知識建立物理模型、解決實(shí)際問題的能力,激發(fā)考生學(xué)習(xí)物理的興趣.專題綜合訓(xùn)練1.[2020北京·8,3分,難度★★☆☆☆]如圖所示,在帶負(fù)電荷的橡膠圓盤附近懸掛一個小磁針.現(xiàn)驅(qū)動圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn),小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn).下列說法正確的是(

)A.偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍存在電場B.偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍產(chǎn)生了磁場C.僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向,偏轉(zhuǎn)方向不變D.僅改變圓盤所帶電荷的電性,偏轉(zhuǎn)方向不變答案1.B

【解題思路】

帶負(fù)電荷的橡膠圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn),形成電流,電流周圍(即圓盤周圍)產(chǎn)生了磁場,小磁針在磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確;僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向或者僅改變圓盤所帶電荷的電性,都會形成相反方向的電流,產(chǎn)生的磁場方向也會反向,因此小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變,選項(xiàng)C、D錯誤.2.[2020上?！?,3分,難度★★☆☆☆]如圖所示,接有直流電源E的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置.導(dǎo)軌間存在垂直于紙面向外的磁場,電阻不可忽略的導(dǎo)體棒ab靜止于導(dǎo)軌上,當(dāng)電鍵S閉合的瞬間,導(dǎo)體棒(

)

A.向左移動

B.向右移動C.上下彈跳

D.保持不動答案2.A

【解題思路】

電鍵S閉合的瞬間,根據(jù)電源的正、負(fù)極可判斷ab棒中的電流由a指向b,在垂直紙面向外的磁場中,根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)體棒ab受到向左的安培力,將向左移動,A項(xiàng)正確.3.[2012大綱·18,6分,難度★★★☆☆]如圖,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,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(

)A.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3.C

【解題思路】

由安培定則可知,兩導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場均豎直向下,合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零,選項(xiàng)A錯;由安培定則,兩導(dǎo)線在a、