新高考物理二輪復習專題3.3 磁場的性質(zhì)（精練卷）（含解析）

高考物理二輪復習講練測（新高考專用）專題三電場和磁場（練）3.3磁場的性質(zhì)第一部分：練真題【2022年真題】1、（2022·重慶卷·T5）2021年中國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造了新的紀錄。為粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運動狀況，某同學將一小段真空室內(nèi)的電場和磁場理想化為方向均水平向右的勻強電場和勻強磁場（如圖），電場強度大小為E，磁感應強度大小為B。若某電荷量為q的正離子在此電場和磁場中運動，其速度平行于磁場方向的分量大小為v1，垂直于磁場方向的分量大小為v2，不計離子重力，則（）A.電場力的瞬時功率為SKIPIF1<0 B.該離子受到的洛倫茲力大小為qv1BC.v2與v1的比值不斷變大 D.該離子的加速度大小不變【答案】D【解析】A．根據(jù)功率的計算公式可知P=Fvcosθ，則電場力的瞬時功率為P=Eqv1，A錯誤；B．由于v1與磁場B平行，則根據(jù)洛倫茲力的計算公式有F洛=qv2B，B錯誤；C．根據(jù)運動的疊加原理可知，離子在垂直于紙面內(nèi)做勻速圓周運動，沿水平方向做加速運動，則v1增大，v2不變，v2與v1的比值不斷變小，C錯誤；D．離子受到的安培力不變，電場力不變，則該離子的加速度大小不變，D正確。故選D。2、（2022·北京卷·T14）2021年5月，中國科學院全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（SKIPIF1<0）取得新突破，成功實現(xiàn)了可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄，向核聚變能源應用邁出重要一步。等離子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認為是物質(zhì)的第四態(tài)。當物質(zhì)處于氣態(tài)時，如果溫度進一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子，此時物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和所有恒星都是等離子體。下列說法不正確的是（）A．核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能B．可以用磁場來約束等離子體C．盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導體D．提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力【答案】A【解析】核聚變釋放的能量源于核反應釋放的核能，不是等離子體中離子的動能，選項A不正確。3、（2022·北京卷·T11）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導線右側(cè)，固定一矩形金屬線框SKIPIF1<0，SKIPIF1<0邊與導線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A．線框中產(chǎn)生的感應電流方向為SKIPIF1<0B．線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C．線框SKIPIF1<0邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培力方向水平向右【答案】D【解析】根據(jù)楞次定律，可判斷出線框中產(chǎn)生的感應電流方向為a→d→c→b→a，選項A錯誤；根據(jù)題述調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，磁通量變化率恒定，根據(jù)法拉第電磁感應定律，線框中產(chǎn)生的感應電動勢恒定，感應電流恒定，選項B錯誤；根據(jù)安培力公式可知，線框SKIPIF1<0邊所受的安培力大小逐漸增大，選項C錯誤；根據(jù)左手定則，可判斷出線框整體受到的安培力方向水平向右，選項D正確。4、（2022·北京卷·T7）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直于紙面向里B．軌跡1對應的粒子運動速度越來越大C．軌跡2對應的粒子初速度比軌跡3的大D．軌跡3對應的粒子是正電子【答案】A【解析】根據(jù)左手定則可以判斷出磁場方向垂直于紙面向里，選項A正確；電子在云室中運動，受到阻力作用，粒子運動速度越來越小，選項B錯誤；根據(jù)r=mv/qB，可知軌跡2對應的粒子初速度比軌跡3的小，選項C錯誤；軌跡3對應的粒子是電子，軌跡2對應的是正電子，選項D錯誤。5、（2022·海南卷·T7）有一個輻向分布的電場，距離O相等的地方電場強度大小相等，有一束粒子流通過電場，又垂直進入一勻強磁場，則運動軌跡相同的粒子，它們具有相同的（）A．質(zhì)量B．電量C．比荷D．動能【答案】D【解析】帶電粒子在輻向分布的電場中運動，qE=mSKIPIF1<0，Ek=SKIPIF1<0，解得R=SKIPIF1<0，在勻強磁場中運動，qvB=mSKIPIF1<0，解得r=SKIPIF1<0，由此可知，運動軌跡相同的粒子，它們具有相同的動能，選項D正確。6、（2022·江蘇卷·T3）如圖所示，兩根固定的通電長直導線a、b相互垂直，a平行于紙面，電流方向向右，b垂直于紙面，電流方向向里，則導線a所受安培力方向（）A.平行于紙面向上B.平行于紙面向下C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外【答案】C【解析】根據(jù)安培定則，可判斷出導線a左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上，右側(cè)部分的磁場方向斜向下方，根據(jù)左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里。故C正確，ABD錯誤。故選C。7、（2022·上海卷·T17）四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，Q為正方形線框的中點。當強度為I的電流從a點流入d點流出時，ad邊在O點產(chǎn)生的磁場方向為（選填：“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知直導線在O點產(chǎn)生的磁場大小與流經(jīng)導線的電流大小成正比，若ad邊在O點產(chǎn)生的磁場磁感應強度為B，則整個線框在O點產(chǎn)生的磁場磁感應強度大小為?！敬鸢浮?垂直紙面向外0【解析】當強度為I的電流從a點流入d點流出時，根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁場判斷的安培定則，可知ad邊在O點產(chǎn)生的磁場方向為垂直紙面向外。由于四根電阻絲電阻相等，設(shè)每根電阻絲的電阻為R，設(shè)ad邊中電流為I1，ab邊、bc邊、cd邊中電流為I2，根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，I1R=I23R，解得另外三根電阻絲中電流為I2=I1/3。由于B正比于I，根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁場判斷的安培定則，可知ab邊、bc邊、cd邊在O點產(chǎn)生的磁場方向都是垂直紙面向里，且產(chǎn)生的磁場磁感應強度大小為B/3，根據(jù)磁場疊加原理可知，整個線框在O點產(chǎn)生的磁場磁感應強度為B-3×B/3=0。（2022·上海卷·T15）半徑為R的金屬圓環(huán)里，有一個垂直于紙面向里且半徑為r的圓形區(qū)域勻強磁場，磁感應強度大小為B。若增大該區(qū)域的磁感應強度，則金屬圓環(huán)的感應電流方向為（選填：“順時針”或“逆時針”）；若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大小不變，方向變化180°，則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為?！敬鸢浮磕鏁r針2Bπr2【解析】半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁場方向垂直于紙面向里，若增大該區(qū)域的磁感應強度，由磁通量公式Φ=BS可知，金屬圓環(huán)內(nèi)磁通量增大，由楞次定律可知，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流方向為逆時針方向。若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大小不變，方向變化180°，則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為△Φ=Φ2-Φ1=Bπr2-（-Bπr2）=2Bπr2。9、（2022·遼寧卷·T8）粒子物理研究中使用的一種球狀探測裝置橫截面的簡化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器。兩個粒子先后從P點沿徑向射入磁場，粒子1沿直線通過磁場區(qū)域后打在探測器上的M點。粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測器上的N點。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài)，忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說法正確的是（）A.粒子1可能為中子 B.粒子2可能為電子C.若增大磁感應強度，粒子1可能打在探測器上的Q點 D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探測器上的Q點【答案】AD【解析】AB．由題圖可看出粒子1沒有偏轉(zhuǎn)，說明粒子1不帶電，則粒子1可能為中子；粒子2向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子2應該帶正電，A正確、B錯誤；C．由以上分析可知粒子1為中子，則無論如何增大磁感應強度，粒子1都不會偏轉(zhuǎn)，C錯誤；D．粒子2在磁場中洛倫茲力提供向心力有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0可知若增大粒子入射速度，則粒子2的半徑增大，粒子2可能打在探測器上的Q點，D正確。故選AD。10、（2022·湖南卷·T3）如圖（a），直導線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場，與OO′距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖（b）所示。導線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（）A.當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導線中電流方向由N指向MB.電流I增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變C.tanθ與電流I成正比D.sinθ與電流I成正比【答案】D【解析】A．當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，對導線做受力分析有可知要讓安培力為圖示方向，則導線中電流方向應由M指向N，A錯誤；BCD．由于與OO′距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，有SKIPIF1<0，F(xiàn)T=mgcosθ則可看出sinθ與電流I成正比，當I增大時θ增大，則cosθ減小，靜止后，導線對懸線的拉力FT減小，BC錯誤、D正確。故選D。11、（2022·廣東卷·T7）如圖所示，一個立方體空間被對角平面SKIPIF1<0劃分成兩個區(qū)域，兩區(qū)域分布有磁感應強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)子以某一速度從立方體左側(cè)垂直SKIPIF1<0平面進入磁場，并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運動軌跡在不同坐標平面的投影中，可能正確的是（）

A.B.C.D.【答案】A【解析】AB．由題意知當質(zhì)子射出后先在MN左側(cè)運動，剛射出時根據(jù)左手定則可知在MN受到y(tǒng)軸正方向洛倫茲力，即在MN左側(cè)會向y軸正方向偏移，做勻速圓周運動，y軸坐標增大；在MN右側(cè)根據(jù)左手定則可知洛倫茲力反向，質(zhì)子在y軸正方向上做減速運動，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)左手定則可知質(zhì)子在整個運動過程中都只受到平行于xOy平面的洛倫茲力作用，在z軸方向上沒有運動，z軸坐標不變，故CD錯誤。故選A。12、（2022·全國甲卷·T18）空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面（SKIPIF1<0平面）向里，電場的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標原點O由靜止開始運動。下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運動軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】AC．在xOy平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標原點O靜止的帶正電粒子在電場力作用下會向y軸正方向運動。磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可判斷出向y軸正方向運動的粒子同時受到沿x軸負方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負方向偏轉(zhuǎn)。AC錯誤；BD．運動的過程中在電場力對帶電粒子做功，粒子速度大小發(fā)生變化，粒子所受的洛倫茲力方向始終與速度方向垂直。由于勻強電場方向是沿y軸正方向，故x軸為勻強電場的等勢面，從開始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次運動到x軸時，電場力做功為0，洛倫茲力不做功，故帶電粒子再次回到x軸時的速度為0，隨后受電場力作用再次進入第二象限重復向左偏轉(zhuǎn)，故B正確，D錯誤。故選B。13、（2022·全國乙卷·T18）安裝適當?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁感應強度B。如圖，在手機上建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為xOy面。某同學在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）測量序號Bx/μTBy/μTBz/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A.測量地點位于南半球B.當?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50μTC第2次測量時y軸正向指向南方D.第3次測量時y軸正向指向東方【答案】BC【解析】A．如圖所示地球可視為一個磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通過這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成11.3度的傾斜。由表中z軸數(shù)據(jù)可看出z軸的磁場豎直向下，則測量地點應位于北半球，A錯誤；B．磁感應強度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應強度大致為SKIPIF1<0計算得B≈50μTB正確；CD．由選項A可知測量地在北半球，而北半球地磁場指向北方斜向下，則第2次測量，測量SKIPIF1<0，故y軸指向南方，第3次測量SKIPIF1<0，故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、D錯誤。故選BC。14、（2022·浙江6月卷·T15）如圖為某一徑向電場示意圖，電場強度大小可表示為SKIPIF1<0，a為常量。比荷相同的兩粒子在半徑r不同的圓軌道運動。不考慮粒子間的相互作用及重力，則（）A.軌道半徑r小的粒子角速度一定小B.電荷量大的粒子的動能一定大C.粒子的速度大小與軌道半徑r一定無關(guān)D.當加垂直紙面磁場時，粒子一定做離心運動【答案】BC【解析】A．根據(jù)電場力提供向心力可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0可知軌道半徑r小的粒子角速度大，故A錯誤；BC．根據(jù)電場力提供向心力可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0可知電荷量大的粒子的動能一定大，粒子的速度大小與軌道半徑r一定無關(guān)，故BC正確；D．磁場的方向可能垂直紙面向內(nèi)也可能垂直紙面向外，所以粒子所受洛倫茲力方向不能確定，粒子可能做離心運動，也可能做近心運動，故D錯誤。故選BC。15、（2022·浙江1月卷·T3）利用如圖所示裝置探究勻強磁場中影響通電導線受力的因素，導線垂直勻強磁場方向放置。先保持導線通電部分的長度L不變，改變電流I的大小，然后保持電流I不變，改變導線通電部分的長度L，得到導線受到的力F分別與I和L的關(guān)系圖像，則正確的是（）A.B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)F=BIL可知先保持導線通電部分的長度L不變，改變電流I的大小，則F-I圖像是過原點的直線，圖像B正確，圖像A錯誤；若保持電流I不變，改變導線通電部分的長度L，則F-L是過原點的直線，則CD均錯誤。故選B。16、（2022·江蘇卷·T13）利用云室可以知道帶電粒子的性質(zhì)，如圖所示，云室中存在磁感應強度大小為B的勻強磁場，一個質(zhì)量為m、速度為v的電中性粒子在A點分裂成帶等量異號電荷的粒子a和b，a、b在磁場中的徑跡是兩條相切的圓弧，相同時間內(nèi)的徑跡長度之比SKIPIF1<0，半徑之比SKIPIF1<0，不計重力及粒子間的相互作用力，求：（1）粒子a、b的質(zhì)量之比SKIPIF1<0；（2）粒子a的動量大小SKIPIF1<0?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）分裂后帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由題干知半徑之比SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0因為相同時間內(nèi)的徑跡長度之比SKIPIF1<0，則分裂后粒子在磁場中的速度為SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0（2）中性粒子在A點分裂成帶等量異號電荷的粒子a和b，分裂過程中，沒有外力作用，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律SKIPIF1<0因為分裂后動量關(guān)系為SKIPIF1<0，聯(lián)立解得SKIPIF1<017、（2022·全國甲卷·T25）光點式檢流計是一種可以測量微小電流的儀器，其簡化的工作原理示意圖如圖所示。圖中A為輕質(zhì)絕緣彈簧，C為位于紙面上的線圈，虛線框內(nèi)有與紙面垂直的勻強磁場；隨為置于平臺上的輕質(zhì)小平面反射鏡，輕質(zhì)剛性細桿D的一端與M固連且與鏡面垂直，另一端與彈簧下端相連，PQ為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條，PQ的圓心位于M的中心使用前需調(diào)零，使線圈內(nèi)沒有電流通過時，M豎直且與紙面垂直；入射細光束沿水平方向經(jīng)PQ上的O點射到M上后沿原路反射。線圈通入電流后彈簧長度改變，使M發(fā)生傾斜，入射光束在M上的入射點仍近似處于PQ的圓心，通過讀取反射光射到PQ上的位置，可以測得電流的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，磁場磁感應強度大小為B，線圈C的匝數(shù)為N。沿水平方向的長度為l，細桿D的長度為d，圓弧PQ的半徑為r﹐r>>d，d遠大于彈簧長度改變量的絕對值。（1）若在線圈中通入的微小電流為I，求平衡后彈簧長度改變量的絕對值x及PQ上反射光點與O點間的弧長s；（2）某同學用此裝置測一微小電流，測量前未調(diào)零，將電流通入線圈后，PQ上反射光點出現(xiàn)在O點上方，與O點間的弧長為s1．保持其它條件不變，只將該電流反向接入，則反射光點出現(xiàn)在О點下方，與O點間的弧長為s2。求待測電流的大小。【答案】（1）SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）由題意當線圈中通入微小電流I時，線圈中的安培力為F=NBIl根據(jù)胡克定律有F=NBIl=k│x│SKIPIF1<0設(shè)此時細桿轉(zhuǎn)過的弧度為θ，則可知反射光線轉(zhuǎn)過的弧度為2θ，又因為d>>x，r>>d則sinθ≈θ，sin2θ≈2θ所以有x=dθs=r2θ聯(lián)立可得SKIPIF1<0（2）因為測量前未調(diào)零，設(shè)沒有通電流時偏移的弧長為s′，當初始時反射光點在O點上方，通電流I′后根據(jù)前面的結(jié)論可知有SKIPIF1<0當電流反向后有SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0同理可得初始時反射光點在O點下方結(jié)果也相同，故待測電流的大小為SKIPIF1<0【2021年真題】1、（2021·重慶卷·T9）某同學設(shè)計了一種天平，其裝置如題圖所示。兩相同的同軸圓線圈M、N水平固定，圓線圈P與MN共軸且平行等距。初始時，線圈M、N通以等大反向的電流后，在線圈P處產(chǎn)生沿半徑方向的磁場，線圈P內(nèi)無電流且天平平衡。設(shè)從上往下看順時針方向為正向。當左托盤放入重物后，要使線圈P仍在原位置且天平平衡，可能的辦法是A.若P處磁場方向沿半徑向外，則在P中通入正向電流B.若P處磁場方向沿半徑向外，則在P中通入負向電流C.若P處磁場方向沿半徑向內(nèi)，則在P中通入正向電流D.若P處磁場方向沿半徑向內(nèi)，則在P中通入負向電流【答案】BC【解析】當左托盤放入重物后，要使線圈P仍在原位置且天平平衡，則需要線圈P需要受到豎直向下的安培力。若P處磁場方向沿半徑向外，由左手定則可知，可在P中通入負向電流，選項A錯誤B正確；若P處磁場方向沿半徑向內(nèi)，由左手定則可知，可在P中通入正向電流，選項C正確D錯誤。2、（2021·浙江1月卷·T8）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磁場B.螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場C.螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場D.磁感線畫得越密，內(nèi)部磁場越接近勻強磁場【答案】B【解析】根據(jù)螺線管內(nèi)部的磁感線分布可知，在螺線管的內(nèi)部，越接近于中心位置，磁感線分布越均勻，越接近兩端，磁感線越不均勻，可知螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場。故選B。3、（2021·北京卷·T12）如圖所示，在xOy坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場。一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，OP=a。不計重力。根據(jù)上述信息可以得出（）A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程B.帶電粒子在磁場中運動的速率C.帶電粒子在磁場中運動的時間D.該勻強磁場的磁感應強度【答案】A【解析】粒子恰好垂直于y軸射出磁場，做兩速度的垂線交點為圓心SKIPIF1<0，軌跡如圖所示A．由幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0因圓心的坐標為SKIPIF1<0，則帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程為SKIPIF1<0故A正確；BD．洛倫茲力提供向心力，有SKIPIF1<0解得帶電粒子在磁場中運動的速率為SKIPIF1<0因軌跡圓的半徑SKIPIF1<0可求出，但磁感應強度SKIPIF1<0未知，則無法求出帶電粒子在磁場中運動的速率，故BD錯誤；C．帶電粒子圓周的圓心角為SKIPIF1<0，而周期為SKIPIF1<0則帶電粒子在磁場中運動的時間為SKIPIF1<0因磁感應強度SKIPIF1<0未知，則運動時間無法求得，故C錯誤；故選A。4、（2021·全國甲卷·T16）兩足夠長直導線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與SKIPIF1<0在一條直線上，SKIPIF1<0與OF在一條直線上，兩導線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁場在距離導線d處的磁感應強度大小為B，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為（）A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B【答案】B【解析】兩直角導線可以等效為如圖所示兩直導線，由安培定則可知，兩直導線分別在M處的磁感應強度方向為垂直紙面向里、垂直紙面向外，故M處的磁感應強度為零；兩直導線在N處的磁感應強度方向均垂直紙面向里，故M處的磁感應強度為2B；綜上分析B正確。故選B。5、（2021·全國乙卷·T16）如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為SKIPIF1<0的帶電粒子從圓周上的M點沿直徑SKIPIF1<0方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為SKIPIF1<0，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)SKIPIF1<0；若射入磁場時的速度大小為SKIPIF1<0，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)SKIPIF1<0，不計重力，則SKIPIF1<0為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】根據(jù)題意做出粒子的圓心如圖所示設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系有第一次的半徑SKIPIF1<0第二次的半徑SKIPIF1<0根據(jù)洛倫茲力提供向心力有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故選B。6、（2021·廣東卷·T5）截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導線，長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導線，若中心直導線通入電流SKIPIF1<0，四根平行直導線均通入電流SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，電流方向如圖所示，下列截面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是（）AB.C.D.【答案】C【解析】因SKIPIF1<0，則可不考慮四個邊上的直導線之間的相互作用；根據(jù)兩通電直導線間的安培力作用滿足“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”，則正方形左右兩側(cè)的直導線SKIPIF1<0要受到SKIPIF1<0吸引的安培力，形成凹形，正方形上下兩邊的直導線SKIPIF1<0要受到SKIPIF1<0排斥的安培力，形成凸形，故變形后的形狀如圖C。故選C。7、（2021·海南卷·T13）如圖，在平面直角坐標系SKIPIF1<0的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的SKIPIF1<0點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為SKIPIF1<0。當SKIPIF1<0時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A.粒子一定帶正電B.當SKIPIF1<0時，粒子也垂直x軸離開磁場C.粒子入射速率為SKIPIF1<0D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為SKIPIF1<0【答案】ACD【解析】A．根據(jù)題意可知粒子垂直SKIPIF1<0軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A正確；BC．當SKIPIF1<0時，粒子垂直SKIPIF1<0軸離開磁場，運動軌跡如圖粒子運動的半徑為SKIPIF1<0洛倫茲力提供向心力SKIPIF1<0解得粒子入射速率SKIPIF1<0若SKIPIF1<0，粒子運動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子離開磁場時與SKIPIF1<0軸不垂直，B錯誤，C正確；D．粒子離開磁場距離SKIPIF1<0點距離最遠時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選ACD。8、（2021·湖北卷·T9）一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強磁場中，在某一時刻突然分裂成a、b和c三個微粒，a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運動，環(huán)繞方向如圖所示，c未在圖中標出。僅考慮磁場對帶電微粒的作用力，下列說法正確的是（）A.a帶負電荷 B.b帶正電荷C.c帶負電荷 D.a和b的動量大小一定相等【答案】BC【解析】ABC．由左手定則可知，粒子a、粒子b均帶正電，電中性的微粒分裂的過程中，總的電荷量應保持不變，則粒子c應帶負電，A錯誤，BC正確；D．粒子在磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由于粒子a與粒子b的質(zhì)量、電荷量大小關(guān)系未知，則粒子a與粒子b的動量大小關(guān)系不確定，D錯誤。故選BC。9、（2021·浙江省6月卷·T15）如圖所示，有兩根用超導材料制成的長直平行細導線a、b，分別通以SKIPIF1<0和SKIPIF1<0流向相同的電流，兩導線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點p，到兩導線的距離相等。下列說法正確的是（）A.兩導線受到的安培力SKIPIF1<0B.導線所受的安培力可以用SKIPIF1<0計算C.移走導線b前后，p點的磁感應強度方向改變D.在離兩導線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應強度為零的位置【答案】BCD【解析】A．兩導線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A錯誤；B．導線所受的安培力可以用SKIPIF1<0計算，因為磁場與導線垂直，故B正確；C．移走導線b前，b的電流較大，則p點磁場方向與b產(chǎn)生磁場方向同向，向里，移走后，p點磁場方向與a產(chǎn)生磁場方向相同，向外，故C正確；D．在離兩導線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導線在任意點產(chǎn)生的磁場均不在同一條直線上，故不存在磁感應強度為零的位置。故D正確。故選BCD。10、（2021·浙江省6月卷·T7）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點時的照片如圖所示，對該時刻，下列說法正確的是（）A.秋千對小明的作用力小于SKIPIF1<0B.秋千對小明的作用力大于SKIPIF1<0C.小明的速度為零，所受合力為零D.小明的加速度為零，所受合力為零【答案】A【解析】在最高點，小明的速度為0，設(shè)秋千的擺長為l，擺到最高點時擺繩與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，秋千對小明的作用力為F，則對人，沿擺繩方向受力分析有SKIPIF1<0由于小明的速度為0，則有SKIPIF1<0沿垂直擺繩方向有SKIPIF1<0解得小明在最高點的加速度為SKIPIF1<0所以A正確；BCD錯誤；故選A。11、（2021·福建卷·T6）如圖，四條相互平行的細長直導線垂直坐標系xOy平面，導線與坐標平面的交點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、d為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標原點O，e為SKIPIF1<0的中點且在y軸上；四條導線中的電流大小相等，其中過a點的導線的電流方向垂直坐標平面向里，其余導線電流方向垂直坐標平面向外。則（）A．O點的磁感應強度為0B．O點的磁感應強度方向由O指向cC．e點的磁感應強度方向沿y軸正方向D．e點的磁感應強度方向沿y軸負方向【答案】BD【解析】AB．由題知，四條導線中的電流大小相等，且到O點的距離相等，故四條導線在O點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中在O點產(chǎn)生的磁感應強度方向，如圖所示由圖可知，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0相互抵消，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0合成，根據(jù)平行四邊形定則，可知O點的磁感應強度方向由O指向c，其大小不為零，故A錯誤，B正確；CD．由題知，四條導線中的電流大小相等，a、b到e點的距離相等，故a、b在e點的磁感應強度大小相等，c、d到e點的距離相等，故c、d在e點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中在O點產(chǎn)生的磁感應強度方向，如圖所示由圖可知SKIPIF1<0與SKIPIF1<0大小相等，方向相反，互相抵消；而SKIPIF1<0與SKIPIF1<0大小相等，方向如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則，可知兩個磁感應強度的合磁感應強度沿y軸負方向，故C錯誤，D正確。故選BD?！?020年真題】1、（2020·浙江7月卷·T9）特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導線分別通有方向相同的電流SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）A.b點處的磁感應強度大小為0B.d點處的磁感應強度大小為0C.a點處的磁感應強度方向豎直向下D.c點處磁感應強度方向豎直向下【答案】C【解析】A．通電直導線周圍產(chǎn)生磁場方向由安培定判斷，如圖所示SKIPIF1<0在b點產(chǎn)生的磁場方向向上，SKIPIF1<0在b點產(chǎn)生的磁場方向向下，因為SKIPIF1<0即SKIPIF1<0則在b點的磁感應強度不為零，A錯誤；BCD．如圖所示，d點處的磁感應強度不為零，a點處的磁感應強度豎直向下，c點處的磁感應強度豎直向上，BD錯誤，C正確。故選C。2、（2020·全國=1\*ROMANI卷·T18）一勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，SKIPIF1<0為半圓，ac、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子，在紙面內(nèi)從c點垂直于ac射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時間最長的粒子，其運動時間為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動SKIPIF1<0，SKIPIF1<0可得粒子在磁場中的周期SKIPIF1<0粒子在磁場中運動的時間SKIPIF1<0則粒子在磁場中運動的時間與速度無關(guān)，軌跡對應的圓心角越大，運動時間越長。采用放縮圓解決該問題，粒子垂直ac射入磁場，則軌跡圓心必在ac直線上，將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大。當半徑SKIPIF1<0和SKIPIF1<0時，粒子分別從ac、bd區(qū)域射出，磁場中的軌跡為半圓，運動時間等于半個周期。當0.5R<r<1.5R時，粒子從半圓邊界射出，逐漸將軌跡半徑從0.5R逐漸放大，粒子射出位置從半圓頂端向下移動，軌跡圓心角從SKIPIF1<0逐漸增大，當軌跡半徑為R時，軌跡圓心角最大，然后再增大軌跡半徑，軌跡圓心角減小，因此當軌跡半徑等于R時軌跡圓心角最大，即軌跡對應的最大圓心角SKIPIF1<0粒子運動最長時間為SKIPIF1<0,故選C。3、（2020·全國=3\*ROMANIII卷·T14）如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到（）A.撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運動B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動C.撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動D.撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動【答案】B【解析】無論開關(guān)S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有，從而引起穿過圓環(huán)的磁通量突然增大，根據(jù)楞次定律（增反減同），右邊圓環(huán)中產(chǎn)生了與左邊線圈中方向相反的電流，異向電流相互排斥，所以無論哪種情況，圓環(huán)均向右運動。故選B。4、（2020·全國=3\*ROMANIII卷·T18）真空中有一勻強磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一速率為v的電子從圓心沿半徑方向進入磁場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略重力。為使該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應強度最小為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】為了使電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，則其運動軌跡，如圖所示A點為電子做圓周運動的圓心，r為半徑，由圖可知SKIPIF1<0為直角三角形，則由幾何關(guān)系可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0；由洛倫茲力提供向心力SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，故C正確，ABD錯誤。故選C。5、（2020·天津卷·T7）如圖所示，在Oxy平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強磁場。一帶電粒子從y軸上的M點射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角SKIPIF1<0。粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后在N點（圖中未畫出）垂直穿過x軸。已知SKIPIF1<0，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，重力不計。則（）A.粒子帶負電荷 B.粒子速度大小為SKIPIF1<0C.粒子在磁場中運動的軌道半徑為a D.N與O點相距SKIPIF1<0【答案】AD【解析】A．粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力，可知粒子帶負電，A正確；BC．粒子運動的軌跡如圖由于速度方向與y軸正方向的夾角SKIPIF1<0，根據(jù)幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0則粒子運動的軌道半徑為SKIPIF1<0洛倫茲力提供向心力SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0BC錯誤；D．SKIPIF1<0與SKIPIF1<0點的距離為SKIPIF1<0D正確。故選AD。6、（2020·浙江1月卷·T11）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導線通以大小相同的電流I。在角平分線上，對稱放置四個相同的正方形金屬框。當電流在相同時間間隔內(nèi)增加相同量，則（）

A.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向內(nèi)運動B.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向外運動C.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向內(nèi)運動D.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向外運動【答案】B【解析】先對1和3線圈進行分析，根據(jù)安培定則畫出直流導線在線框中的磁場方向：電流大小相等，線圈關(guān)于兩導線對稱，所以線圈中的磁通量為0，電流增大時，根據(jù)楞次定律可知線圈中無感應電流，不受安培力，所以1和3線圈靜止不動；再對2和4線圈進行分析，根據(jù)安培定則畫出直流導線在線圈中的磁場方向：電流增大，根據(jù)楞次定律判斷感應電流方向（如圖所示），靠近直流導線的線圈導體周圍磁感應強度較大，因此受力起主要作用，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向（如圖所示），根據(jù)力的合成可知2、4線圈沿著對角線向外運動，故B正確，ACD錯誤。故選B．7、（2020·海南卷·T6）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線，當導線中通有垂直于紙面向里的電流I時，導線所受安培力的方向為（）A.向上 B.向下 C.向左 D.向右【答案】B【解析】根據(jù)安培定則，可知蹄形電磁鐵的分布情況，如圖所示故導線所處位置的磁感應線的切線方向為水平向右，根據(jù)左手定則，可以判斷導線所受安培力的方向為向下。故選B。8、（2020·全國=2\*ROMANII卷·T24）如圖，在0≤x≤h，SKIPIF1<0區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子以速度v0從磁場區(qū)域左側(cè)沿x軸進入磁場，不計重力。（1）若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應強度的最小值Bm；（2）如果磁感應強度大小為SKIPIF1<0，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x軸正方向的夾角及該點到x軸的距離。【答案】（1）磁場方向垂直于紙面向里；SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；SKIPIF1<0【解析】（1）由題意，粒子剛進入磁場時應受到方向向上的洛倫茲力，因此磁場方向垂直于紙面向里。設(shè)粒子進入磁場中做圓周運動的半徑為R，根據(jù)洛倫茲力公式和圓周運動規(guī)律，有SKIPIF1<0①由此可得SKIPIF1<0②粒子穿過y軸正半軸離開磁場，其在磁場中做圓周運動的圓心在y軸正半軸上，半徑應滿足SKIPIF1<0③由題意，當磁感應強度大小為Bm時，粒子的運動半徑最大，由此得SKIPIF1<0④（2）若磁感應強度大小為SKIPIF1<0，粒子做圓周運動的圓心仍在y軸正半軸上，由②④式可得，此時圓弧半徑為SKIPIF1<0⑤粒子會穿過圖中P點離開磁場，運動軌跡如圖所示。設(shè)粒子在P點的運動方向與x軸正方向的夾角為α，由幾何關(guān)系SKIPIF1<0⑥即SKIPIF1<0⑦由幾何關(guān)系可得，P點與x軸的距離為SKIPIF1<0⑧聯(lián)立⑦⑧式得SKIPIF1<0⑨第二部分：練新題1、（2023屆·河南安陽市高三上學期開學考試）中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造了全超導非圓界面托卡馬克實驗裝置（EAST），這是我國科學家率先建成的世界上第一個全超導核聚變“人造太陽”實驗裝置。將原子核在約束磁場中的運動簡化為帶電粒子在勻強磁場中的運動，如圖所示。磁場方向水平向右，磁感應強度大小為B，甲粒子速度方向與磁場垂直，乙粒子速度方向與磁場方向平行，丙粒子速度方向與磁場方向間的夾角為SKIPIF1<0，所有粒子的質(zhì)量均為m，電荷量均為SKIPIF1<0，且粒子的初速度方向在紙面內(nèi)，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則（）A.甲粒子受力大小為SKIPIF1<0，方向水平向右B.乙粒子的運動軌跡是拋物線C.丙粒子在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，其動能不變D.從圖中所示狀態(tài)，經(jīng)過SKIPIF1<0時間后，丙粒子位置改變了SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．由于甲粒子速度方向與磁場垂直，其所受洛倫茲力為SKIPIF1<0根據(jù)左手定則，該力垂直于紙面向里，A錯誤；B．由于乙粒子速度方向與磁場方向平行，所受洛倫茲力為0，不計重力和粒子間相互作用，則乙粒子向右做勻速直線運動，B錯誤；C．將丙粒子的速度沿水平與豎直方向分解SKIPIF1<0，SKIPIF1<0則丙粒子的運動可以分解為在垂直紙面的平面內(nèi)的勻速圓周運動與水平向右的勻速直線運動，即丙粒子向右做螺旋運動，C錯誤；D．根據(jù)上述分析，分運動具有等時性、等效性與獨立性，則丙粒子在垂直紙面的平面內(nèi)的勻速圓周運動有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0丙粒子水平向右做勻速直線運動，時間t內(nèi)向右運動的距離為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選D。2、（2023屆·河南安陽市高三上學期開學考試）Ioffe-Pritchard磁阱常用來約束帶電粒子的運動。如圖所示，在SKIPIF1<0平面內(nèi)，以坐標原點O為中心，邊長為SKIPIF1<0的正方形的四個頂點上，垂直于平面放置四根通電長直導線，電流大小相等，方向已標出，“×”表示電流方向垂直紙面向里，“?”表示電流方向垂直紙面向外。已知電流為I的無限長通電直導線在距其r處的圓周上產(chǎn)生的磁感應強度大小為SKIPIF1<0，k為比例系數(shù)。下列說法正確的是（）A.直導線2、4相互排斥，直導線1、2相互吸引B.直導線1、4在O點的合磁場的方向沿x軸負方向C.直導線1、4在O點的合磁場的磁感應強度大小為SKIPIF1<0D.直導線2、4對直導線1的作用力是直導線3對直導線1的作用力大小的2倍【答案】D【解析】A．同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，所以直導線2、4相互吸引，直導線1、2相互排斥，故A錯誤；BC．直導線1、4在O點產(chǎn)生的磁場強度如下所示

其中SKIPIF1<0

所以直導線1、4在O點的合磁場的方向沿x軸正方向，大小為SKIPIF1<0

故BC錯誤。D．同BC項分析，直導線2、4在直導線1處產(chǎn)生的合磁場為SKIPIF1<0

直導線3在直導線1處產(chǎn)生的磁場為SKIPIF1<0所以直導線2、4對直導線1的作用力是直導線3對直導線1的作用力大小的2倍，故D正確。故選D。3、（2023屆·河南創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟高三上學期開學考試）如圖所示，從右向左看，帶正電的金屬圓環(huán)繞軸SKIPIF1<0順時針勻速旋轉(zhuǎn)，金屬圓環(huán)的左側(cè)有通有逆時針方向電流的超導圓環(huán)，兩環(huán)共軸放置，其中O點為左邊超導圓環(huán)的圓心，SKIPIF1<0點為右邊金屬圓環(huán)的圓心。下列說法正確的是（）A.超導圓環(huán)不受安培力作用 B.兩環(huán)在磁場力作用下相互排斥C.兩環(huán)在磁場力作用下相互吸引 D.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩點連線的中點的磁感應強度不可能為零【答案】B【解析】ABC．根據(jù)題意可知，金屬環(huán)形成順時針的等效電流，與超導環(huán)的電流方向相反，根據(jù)異向電流相互排斥可知，兩環(huán)在磁場力作用下相互排斥，即超導圓環(huán)受安培力作用，故AC錯誤，B正確；D．由安培定則可知，當兩圓環(huán)中的電流相等時，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩點連線的中點的磁感應強度為零，故D錯誤。故選B。4、（2023屆·湖南九校聯(lián)考高三上學期開學考試）如圖甲所示，軟導線放在光滑絕緣水平面上，兩端分別固定在P、Q兩點，P、Q間距離為L，空間有垂直水平面向上，磁感應強度大小為B的勻強磁場，通過P、Q兩點通入大小為I、方向如圖乙所示恒定電流，同時給軟導線上A點施加一個水平力，使軟導線形狀如圖乙所示，PA段與QA段軟導線長度之比為SKIPIF1<0，則下列判斷正確的是（）

A.PA段與QA段軟導線受到的安培力大小之比一定為SKIPIF1<0B.作用在A點的水平拉力方向一定與PQ連線垂直C.整個軟導線受到的安培力大小為BILD.撤去拉力整個軟導線最后靜止時受到的安培力與未撤去拉力時整個軟導線受到的安培力大小不相等【答案】BC【解析】A．由題中條件無法得出PA段與QA段導線的有效長度之比為SKIPIF1<0，結(jié)合SKIPIF1<0可知PA段與QA段軟導線受到的安培力大小之比不一定為SKIPIF1<0，故A錯誤；B．由題可知PA段導線與QA段導線在垂直PQ連線方向的等效長度相等，則PA段導線所受安培力在平行PQ連線方向的分力與QA段導線所受安培力在平行PQ連線方向的分力大小相等，方向相反，故作用在A點的水平拉力方向一定與PQ連線垂直，故B正確；CD．撤去拉力前和撤去拉力后整個軟導線的有效長度均為SKIPIF1<0，則整個軟導線受到的安培力大小均為SKIPIF1<0，故C正確，D錯誤。故選BC。5、（2023屆·江蘇鎮(zhèn)江市一中高三上學期開學考試）一光滑絕緣的正方體固定在水平面內(nèi)。SKIPIF1<0導體棒可繞過其中點的轉(zhuǎn)軸在正方體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，SKIPIF1<0導體棒固定在正方體的下底面。開始時兩棒相互垂直并靜止，兩棒中點SKIPIF1<0連線在正方體的中軸線上?，F(xiàn)對兩棒同時通有圖示（A到B、D到C）方向的電流。下列說法中正確的是（）A.通電后SKIPIF1<0棒仍將保持靜止 B.通電后SKIPIF1<0棒將要順時針轉(zhuǎn)動（俯視）C.通電后SKIPIF1<0棒將要逆時針轉(zhuǎn)動（俯視） D.通電瞬間線段SKIPIF1<0間存在磁感應強度為零的位置【答案】B【解析】ABC．從正視方向研究SKIPIF1<0導體棒電流產(chǎn)生的磁場分布，如圖所示可知SKIPIF1<0導體棒電流在SKIPIF1<0端有垂直SKIPIF1<0棒向上的分磁場，根據(jù)左手定則可知SKIPIF1<0端受到垂直于紙面向外的安培力，SKIPIF1<0端向外轉(zhuǎn)動，SKIPIF1<0導體棒電流在SKIPIF1<0端有垂直SKIPIF1<0棒向下的分磁場，根據(jù)左手定則可知SKIPIF1<0端受到垂直于紙面向里的安培力，SKIPIF1<0端向里轉(zhuǎn)動，故俯視看導體棒SKIPIF1<0將要順時針轉(zhuǎn)動，B正確，AC錯誤；D．根據(jù)安培定則可知通電瞬間SKIPIF1<0導體棒電流和SKIPIF1<0導體棒電流在線段SKIPIF1<0間產(chǎn)生的磁場方向相互垂直，故通電瞬間線段SKIPIF1<0間不存在磁感應強度為零的位置，D錯誤；故選B。6、（2023屆·山東學情空間區(qū)域校驗共同體高三上學期開學考試）A、B是兩種放射性元素的原子核，原來都靜止在同一勻強磁場，真中一個放出α粒子，另一個放出β粒子，運動方向都與磁場方向垂直。圖中a、b與c、d分別表示各粒子的運動軌跡，下列說法中正確的是（）A.A放出的是α粒子，B放出的是β粒子 B.a為α粒子運動軌跡，d為β粒子運動軌跡C.α軌跡中的粒子比b軌跡中的粒子動量小 D.磁場方向一定垂直紙面向外【答案】A【解析】A．放射性元素放出α粒子時，α粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個粒子的軌跡應為外切圓。而放射性元素放出β粒子時，β粒子與反沖核的速度相反，而電性相反，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個粒子的軌跡應為內(nèi)切圓。故B放出的是β粒子，A放出的是α粒子。故A正確；B．根據(jù)帶電粒子在磁場中的運動的半徑計算公式可得SKIPIF1<0即SKIPIF1<0其中發(fā)出的粒子與反沖核的動量相等，而反沖核的電荷量大，故軌跡半徑小，故b為α粒子運動軌跡，c為β粒子運動軌跡，故B錯誤；C．根據(jù)動量守恒定律可知a軌跡中粒子和b軌跡中的粒子動量大小相等。故C錯誤；D．粒子在磁場中做勻速圓周運動，磁場方向不同，粒子旋轉(zhuǎn)的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方向。故D錯誤。故選A。7、（2023屆·山東莒南縣一中高三上學期開學考試）如圖所示，現(xiàn)有三條完全相同的