2023年高考物理试题分项版汇编系列专题11磁场（含解析）

专题11磁场一、单项选择题1．以下说法正确的选项是〔〕A.密立根通过油滴实验测得了根本电荷的数值B.卡文迪许最先通过实验测出了静电力常量C.库仑研究了电荷之间的作用力，安培提出了电荷周围存在着它产生的电场D.奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定那么【答案】A【解析】密立根通过油滴实验测得了根本电荷的数值,选项A正确；卡文迪许最先通过实验测出了万有引力常量，选项B错误；库仑研究了电荷之间的作用力，法拉第提出了电荷周围存在着它产生的电场，选项C错误；安培发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定那么，选项D错误；应选A.2．如下图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A.方向沿纸面向上，大小为(＋1)ILBB.方向沿纸面向上，大小为(－1)ILBC.方向沿纸面向下，大小为(＋1)ILBD.方向沿纸面向下，大小为(－1)ILB【答案】A点睛：此题也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向，然后合成。视频3．如下图，a、b是两根垂直纸面的通有等值电流的直导体，两导线外有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向右，那么a、b中电流的方向为A.都向纸里B.都向纸外C.a中电流方向向纸外，b中向纸里D.a中电流方向向纸里，b中向纸外【答案】C【解析】A、假设a、b中均向纸外，根据安培定那么判断可知：a在p处产生的磁场Ba方向垂直于ap连线向上，b在p处产生的磁场Bb方向垂直于连线向上，根据平行四边形定那么进行合成，P点的磁感应强度方向竖直向上，如下图，故A错误；B、假设a、b中均向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向下．故B错误；C、假设a中向纸外，b中向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向水平向右．故C正确；D、假设a中向纸里，b中向纸外，同理可知，那么得P点的磁感应强度方向水平向左．故D错误；应选C。4．如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、L3中的相同，以下说法正确的选项是〔〕A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L2所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面平行C.L3在L1处的磁场方向与L1、L2所在平面垂直D.L2与L3在L1处的合磁场方向与L1、L2所在平面平行【答案】A5．一个用于加速质子的盘旋加速器，其核心局部如下图，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连，高频交流电周期为T，以下说法正确的选项是A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子【答案】A【解析】A、由得,当时,v最大,,由此可以知道质子的最大速度随B、R的增大而增大，故A正确；B、由得,当时,v最大,,由此可以知道质子的最大速度只与粒子本身的荷质比,加速器半径,和磁场大小有关,与加速电压无关,故B错误;C、考虑到狭义相对论,任何物体速度不可能超过光速,故C错误;D、此加速器加速电场周期,加速粒子时,两个周期不同,不能加速粒子.故D错误;综上所述此题答案是：A6．教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体〞，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧〞，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。以下关于这两个趣味实验的说法正确的选项是〔〕A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动【答案】C【解析】图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故AB均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定那么知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，那么弹簧将不再上下振动，应选项C正确，D错误；应选C.7．如下图为航母上电磁弹射装置的等效电路图〔俯视图〕，使用前先给超级电容器C充电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场〔方向垂直纸面向外〕作用下加速。那么以下说法正确的选项是〔〕A.电源给电容器充电后，M板带正电B.导体棒在安培力作用下向右运动C.超级电容器相当电源，放电时两端电压不变D.在电容器放电过程中，电容器电容不断减小【答案】B【解析】电容器下极板接正极，所以充电后N乙极带正电，故A错误；放电时，电流由F到E，那么由左手定那么可知，安培力向右，所以导体棒向右运动，故B正确；电容器放电时，电量和电压均减小，故C错误；电容是电容器本身的性质，与电压和电量无关，故放电时，电容不变，故D错误．应选B．点睛：此题考查电容以及安培力的性质，要注意掌握左手定那么以及电容的性质等根本内容，明确电容由导体本身的性质决定．8．如下图，a、b为竖直正对放置的平行金属板构成的偏转电场，其中a板带正电，两板间的电压为U，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为B，一带正电粒子以速度v0从两板中间位置与a、b平行方向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场，运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场，设M、N两点距离为x〔M、N点图中未画出〕，从N点射出的速度为v，那么以下说法中正确的选项是A.只增大带电粒子的比荷大小，那么v减小B.只增大偏转电场的电压U的大小，那么v减小C.只减小初速度v0的大小，那么x不变D.只减小偏转电场的电压U的大小，那么x不变【答案】D【解析】粒子在电场中，水平方向；竖直方向，；，解得，那么只增大带电粒子的比荷大小，那么v增大，选项A错误；只增大偏转电场的电压U的大小，那么E变大，v变大，选项B错误；减小初速度v0的大小，那么导致进入磁场的速度减小，由半径公式R=，可知，导致半径减小，那么x也减小，故C错误；减小偏转电场的电压U的大小，设速度与磁场边界的夹角为θ，那么由半径公式，结合几何关系，可得：x=2Rsinθ=，那么会导致x不变，故D正确；应选D．点睛：考查粒子做类平抛运动与匀速圆周运动的处理规律，掌握圆周运动的半径公式，注意运动的合成与分解的方法．9．如下图，平行板电容器的两个极板与水平方向成θ角，极板间距为d，两极板M、N与一直流电源相连，且M板接电源正极，MN间电势差为U，现有一带电粒子以初速度v0进入并恰能沿图中所示水平直线从左向右通过电容器。假设将电容器撤走，在该区域重新加上一个垂直于纸面的匀强磁场，使该粒子仍以原来初速度进入该区域后的运动轨迹不发生改变，那么所加匀强磁场的磁感应强度方向和大小正确的选项是A.垂直于纸面向里UcosθdC.垂直于纸面向外Ucosθd【答案】C【解析】根据题意可知，粒子做直线运动，那么电场力与重力的合力与速度在同一直线上，所以电场力只能垂直极板向上，受力如下图因为上极板带正电，电场力方向与板间场强方向相反，故微粒带负电；根据受力图，粒子做直线运动，那么电场力与重力的合力与速度方向反向，在竖直方向：mg在该区域重新加上一个垂直于纸面的匀强磁场，粒子做直线运动，由于粒子受到的洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，那么根据二力平衡可知，洛伦兹力的方向向上．根据左手定那么可知，磁场的方向垂直于纸面向外．根据二力平衡得：q所以：BC正确；ABD错误；应选C。10．如下图，MN和PQ表示垂直于纸面的两个相互平行的平面，在这两个平面之间的空间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向与纸面垂直。一个带电粒子以某一初速度由MN平面上的A点沿垂直MN平面的方向进入这个场区恰能沿直线运动，并从PQ平面上的C点离开场区，AC连线与两平面垂直。如果这个区域只有电场，其他条件不变，那么粒子从PQ平面上的B点离开场区；如果这个区域只有磁场，其他条件不变，那么粒子从PQ平面上的D点离开场区。假设粒子在上述三种情况下通过场区的总时间分别是t1、t2和t3，运动的加速度大小分别为a1、a2和a3，不计空气阻力及粒子所受重力的影响，那么以下判断中正确的选项是〔〕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】试题分析：带电粒子分别在复合场、电场、磁场中做匀速直线运动、类平抛运动、匀速圆周运动，比拟三种情况下带电粒子在两个相互平行平面之间运动时间及加速度大小．各自由相应规律表示出时间和加速度，从而得到结论．在复合场中，带电粒子做匀速直线运动，那么有Eq=Bqv，那么有E=Bv．在复合场中的时间，而在单一电场中水平方向也是做匀速直线运动，所以运动的时间，而在单一磁场中做匀速圆周运动，运动的时间，由于两平面之间，所以时间关系为．到于加速度，在复合场中，单一电场中和磁场中的加速度由电场力和洛仑兹力产生，但两种力相等，所以，但方向不同，即，故C正确．11．一个静止的铀核，放射一个粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如下图，那么正确的说法()A.1是，2是钍B.1是钍，2是C.3是，4是钍D.3是钍，4是【答案】B【解析】一个静止的铀核发生衰变后变为钍核，粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据动量守恒定律知，两粒子的动量大小相等，速度方向相反，都为正电，根据左手定那么，为两个外切圆；根据，因两粒子的动量大小相等、磁感应强度B相同，那么电量大的轨道半径小，知1是钍核的径迹，2是粒子的径迹，B正确，ACD错误，选B．【点睛】衰变生成的新核与粒子动量守恒，根据左手定那么判断粒子的受力方向，从而判断出是内切圆还是外切圆．12．如下图为磁流体发电机的示意图，一束等离子体〔含正、负离子〕沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，那么电路稳定后〔〕A.离子可能向N磁极偏转B.A板聚集正电荷C.R中有向上的电流D.离子在磁场中偏转时洛伦兹力可能做功【答案】C【解析】由左手定那么知，正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，离子不可能向N磁极偏转，A、B错误；电路稳定后，电阻R中有向上的电流，C正确；因为洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不可能做功，D错误，应选C.13．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中做匀速圆周运动，那么()A.粒子的速率加倍，周期减半B.粒子的速率不变，轨道半径减半C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的D.粒子的速率不变，周期不变【答案】B【解析】由洛伦兹力提供向心力，，解得；，解得。A、D项，由动能定理，洛仑兹力对粒子不做功，所以粒子的速率不变，磁感应强度是原来的2倍，那么周期减半，故A、D项错误。B、C项，由上面分析可知，粒子的速率不变，磁感应强度是原来的2倍，半径减半，故B项正确，C项错误。综上所述，此题正确答案为B。14．有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是A.静止不动B.向纸外平动C.N极向纸外，S极向纸内转动D.N极向纸内，S极向纸外转动【答案】C15．如下图，质量为m的金属导体棒MN被两根轻质柔软的细导线吊在一个绝缘支架上，细导线的另一端与电源和开关相连，构成闭合回路，金属棒可做自由摆动，其接入电路局部的长度为L，在竖直方向上有磁感应强度为B的匀强磁场，初始时刻，开关处于断开状态，导体棒MN静止不动，现把开关闭合后，发现导体棒摆动的最大摆角是，那么导体棒中通有的电流I为(重力加速度为g)A.B.C.D.【答案】D【解析】根据动能定理得，解得，应选D。16．在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如下图，以下说法正确的选项是A.新核为B.轨迹1是新核的径迹C.衰变过程中子数不变D.新核沿顺时针方向旋转【答案】A【解析】发生衰变时动量守恒，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定那么判断得知，放出的粒子应带负电，是β粒子，所以发生的是β衰变，β衰变把一个中子转化为质子，放出一个电子，中子数减小，粒子是电子，根据质量数守恒和电荷数守恒，配平核反响方程式，可知衰变方程为，故新核是，A正确C错误；静止的发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式可知半径与电荷量q成反比，新核的电荷量q大，所以新核的半径小，所以轨迹2是新核的轨迹，B错误；根据洛伦兹力提供向心力，由左手定那么判断得知：新核要沿逆时针方向旋转，D错误．17．如下图，用相同导线绕成的两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，假设磁场的磁感应强度均匀增大，开始时的磁感应强度不为0，那么〔〕A.任意时刻，穿过a、b两线圈的磁通量之比均为1：4B.a、b两线圈中产生的感应电动势之比为1：2C.a、b两线圈中产生的感应电流之比为4：1D.相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2：1【答案】D【解析】A、任意时刻，穿过a、b两线圈的磁感线条数，磁通量相等，磁通量之比为1：1．故A错误．B、根据法拉第电磁感应定律得：E=S，S=πr2，那么S相等，也相等，所以感应电动势相等，感应电动势之比为1：1，故B错误．C、线圈a、b的半径分别为r和2r，周长之比为1：2，电阻之比为1：2，根据欧姆定律知I=，得a、b两线圈中产生的感应电流之比为2：1．故C错误．D、根据焦耳定律得Q=t，得相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2：1，故D正确．应选：D18．如下图，某一空间存在正交的匀强电场和匀强磁场共存的场区，三个速度不同的质子沿垂直电场线和磁感线方向从同一点射入场区，其轨迹为图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条虚线．设三个质子沿轨迹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进入场区时速度大小分别为v1、v2、v3，射出场区时速度大小分别为v1′、v2′、v3′，不计质子所受到的重力，那么以下判断正确的选项是〔〕A.v1＞v2＞v3，v1＞v1′，v3<v3′B.v1＞v2＞v3，v1＜v1′，v3<v3′C.v1＜v2＜v3，v1＞v1′，v3＞v3′D.v1＜v2＜v3，v1＜v1′，v3＜v3′【答案】A【解析】质子重力不计，根据左手定那么知，质子所受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，沿轨迹Ⅰ的质子洛伦兹力大于电场力，即qv1B＞qE，，沿轨迹Ⅱ的质子洛伦兹力等于电场力，即qv2B=qE，，沿轨迹Ⅲ的质子洛伦兹力小于电场力，即qv3B＜qE，，可知v1＞v2＞v3．沿轨迹Ⅰ的质子运动过程中，电场力做负功，洛伦兹力不做功，根据动能定理得，v1＞v1′，沿轨迹Ⅱ的质子运动过程中，速度不变，v2=v2′，沿轨迹Ⅲ的质子运动过程中，电场力做正功，洛伦兹力不做功，根据动能定理得，v3<v3′，故A正确，B、C、D错误．应选：A．19．如下图，在示波管右边有一通电圆环，那么示波管中的电子束将〔〕A.向上偏转B.向下偏转C.向纸外偏转D.匀速直线运动【答案】D【解析】由安培定那么可知，在示波管处电流磁场方向水平向右；电子束由左向右运动，电子束形成的电流方向水平向左，与磁感线平行，由左手定那么可知，电子束不受安培力，做匀速直线运动，D正确，ABC错误。应选：D。【点睛】由安培定那么判断出通电导线中的电流在示波管位置的磁场方向；然后由左手定那么判断出电子束受到的安培力方向，最后根据电子束的受力方向判断电子束的运动。20．如下图，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd．当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是〔〕A.一起向左运动B.一起向右运动C.相向运动，相互靠近D.相背运动，相互远离【答案】D【解析】根据安培右手螺旋定那么知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，当电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为acdb，根据安培左手定那么知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向运动，相互远离，故D正确，ABC错误。21．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中,如下图,．通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看()A.液体将顺时针旋转B.液体将逆时针旋转C.假设仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变D.假设仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变【答案】B22．在科学开展史上，不少物理学家作出了重大奉献。以下陈述中不符合历史事实的是A.伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，B.在研究电磁现象时，安培引入了“场〞的概念C.密立根进行了屡次实验，比拟准确地测定了电子的电量D.奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系【答案】B【解析】伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，选项A正确；在研究电磁现象时，法拉第引入了“场〞的概念，选项B错误；密立根进行了屡次实验，比拟准确地测定了电子的电量，选项C正确；奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，选项D正确；此题选择不符合事实的选项，应选B.23．关于磁感线，以下说法中正确的选项是〔〕A.磁感线是实际存在于磁场中的线B.磁感线是一条条不闭合的曲线C.磁感线有可能出现相交的情况D.磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致【答案】D【解析】磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在，故A错误．在磁体的内部，磁感线从磁体的S出发回到N极；而外部那么是从磁体的N极出发回到S极，构成闭合曲线，故B错误；假设两条磁感线可以相交，那么交点处就可以做出两个磁感线的方向，即该点磁场方向就会有两个，这与理论相矛盾，因此磁感线不能相交，故C错误．磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致；故D正确；应选D．24．如下图，边长为l，质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为。导线框中的电流大小为〔〕A.B.C.D.【答案】A【解析】试题分析：当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为，电流方向向右，当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为，电流方向变为向左，据此根据平衡条件列式求解．当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向上，故，当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向下，故，联立可得，A正确．25．如下图正方形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带正电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准正方形区域的中心射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，假设带电粒子只受磁场力的作用，那么以下说法正确的选项是()A.这些粒子在磁场中运动的时间都相等B.在磁场中运动时间越短的粒子，其速率越小C.在磁场中运动时间越短的粒子，其轨道半径越大D.在磁场中运动时间越短的粒子，其通过的路程越小【答案】C【解析】试题分析：质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，那么运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．因此运动轨迹对应的半径越大，那么粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定．由周期公式得：由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，根据可知，在磁场中运动时间越短的带电粒子，圆心角越小，半径越大，由知速率一定越大，故AB错误C正确；经过的路程即为弧长，由于圆心角越小，半径越大，所以路程不一定小，D错误26．关于磁通量以下说法正确的选项是〔〕．A.磁通量越大表示磁感应强度越大B.面积越大穿过它的磁通量也越大C.穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D.磁通量不仅有大小而且有方向是矢量【答案】D【解析】磁通量可理解为穿过单位面积的磁感线的条数，与线圈的面积、磁感应强度以及线圈的放置有关，那么磁通量越大，磁感应强度不一定越大，选项A错误；当磁场与面积相互垂直时穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度，C错误；根据φ=BScos27．现代人几乎离不了方便的磁卡，利用磁性材料记录信息的磁卡保存不当就会失去磁性．关于磁卡保存，以下做法不正确的选项是〔〕A.用软纸轻擦磁卡B.用磁卡拍打桌面C.使磁卡远离热源D.使磁卡远离磁体【答案】B28．在隧道工程以及矿山爆破作业中，局部未发火的炸药残留在爆炸孔内，很容易引起人身事故．为此，科学家制造了一种专门用于隧道工程以及矿山爆破作业的炸药--磁性炸药．在磁性炸药制造的过程中掺入10%的磁性材料-一钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．使用磁性炸药时，遇到不发火的情况可用磁性探测器探测出未发火的炸药．掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约为2240℃～3100℃，一般炸药引爆温度最高为140℃左右，以上材料说明〔〕①磁性材料在低温下容易被磁化②磁性材料在高温下容易被磁化③磁性材料在低温下容易被消磁④磁性材料在高温下容易被消磁．A.①③B.②④C.①④D.②③【答案】C【解析】由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向根本一致，因而易被磁化，故①正确，②错误；而高温时，分子剧烈运动，导致趋向根本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而到达消磁目的；即磁性材料高温下容易消磁，低温下容易磁化，故④正确，③错误。所以C正确，ABD错误。29．实验室里用的磁铁是用什么材料制成的〔〕A.软磁性材料B.硬磁性材料C.软铁D.不锈钢【答案】B【解析】磁性材料分为硬磁材料和软磁材料，硬磁性材料〔永磁体〕指磁化后能长久保持磁性的材料；软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性．故实验室里用的磁铁是用硬磁性材料制成的．故B正确、ACD错误；应选B．30．电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁〔〕A.能保持磁性B.可能被其他磁体吸引C.去磁迅速D.能导电【答案】C【解析】因为软铁被磁化后退磁很快，也就是说上面的铜线螺线管没有磁场时，软铁的磁场会很快消失，而钢那么会保存磁性，要好一会才磁性会消失．电磁铁的目的在于控制磁场的产生和消失，所以要用软铁，因为软铁的磁场更易改变．故C正确，ABD错误．应选C.点睛：此题较简单，考查了电磁铁的特点：容易被磁化，也容易退磁，这正是电磁铁的优点．31．把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到〔〕A.一段只有N极，另一段只有S极的两块磁铁B.两段均无磁性的铁块C.两段均有N极和S极的磁铁D.两段磁极无法确定的磁极【答案】C【解析】磁铁分成两段后，其中的每一段仍然具有磁性，仍是一个磁体．磁体就具有两个异名磁极,应选C.32．随着社会的开展，磁记录已深入到各个领域，进入千家万户．银行、邮政、公交等许多机构发行的磁卡，就是利用磁性材料记录信息的．关于磁卡以下说法错误的选项是〔〕A.磁卡是硬磁性材料制造的B.磁卡要远离热源，以防退磁C.将磁卡放在强磁铁附近，以加强磁性D.不要与锋利的物体放在一起，以防划破磁卡【答案】C【解析】磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行的，但在剧烈敲打时，分子电流的排布重新变的杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，故对外不显磁性，所带信息消失，那么是由硬磁性材料制造的，故做法A是正确的．磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现磁性，但在高温时，分子电流的排布重新变的杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，磁卡所带信息消失，故应使磁卡远离热源，即做法B是正确的．磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现一定的磁性，携带一定的信息，但当磁卡靠近磁体时是由于受到磁场的作用力分子电流的排布发生改变，磁卡所带信息消失，故C做法错误．磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行的，但在剧烈敲打时，分子电流的排布重新变的杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，故对外不显磁性，所带信息消失，故需要用软纸轻擦磁卡，故做法D是正确的．此题选择错误的选项，应选C.33．关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，以下说法中正确的选项是〔〕A.F与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】试题分析：根据左手定那么拇指，四指以及磁场方向的关系判断根据左手定那么可知安培力的方向一定垂直于磁场和电流方向，但是磁场方向不一定和电流方向垂直，B正确．34．当磁铁接近发光的白炽灯泡，可以看到灯丝抖起来．关于这一现象〔〕A.磁铁靠近不通电的灯泡也会发生同样的现象B.这是一种电磁感应现象C.如果灯泡中通过的是恒定电流，也会发生同样的现象D.这是因为通电的灯丝受安培力作用的结果【答案】D【解析】试题分析：通电导线在磁场中受到安培力的方向，在磁场方向一定时，安培力方向与电流方向有关．因为白炽灯中通有电流，受到磁铁所产生的磁场的安培力的作用，由于白炽灯中的电流为交变电流，所以电流方向在变化，所以受到的安培力方向也在变化，故发生抖动现象，故D正确．35．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知()A.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过【答案】C【解析】假设小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向西偏转，A错误；假设小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针；由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向东偏转，但不能肯定是磁铁的作用，也有可能是电流引起的，因此不能肯定，是有可能的，B错误；假设小磁针正上方有电子流自南向北水平通过，电流方向即为自北向南，所以小磁针的N极向东偏转，因此有可能，C正确；发现小磁针的N极向东偏转，说明小磁针的正上方有电子流自南向北水平通过，D错误．36．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流.安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与反面的温度差，从而提出“地球磁场是绕地球的环行电流引起的〞的假设.磁子午线是地球磁场N极与S极在地球外表的连线，那么该假设中的电流方向是A.由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线C.由南向北沿磁子午线D.由赤道向两极沿磁子午线【答案】B【解析】因为地磁场N极在地球南极附近，地磁场S极在地球北极附近，故由安培定那么可得题中假设的电流方向是由东向西垂直磁子午线，B正确．37．关于盘旋加速器中电场和磁场的说法中正确的选项是〔〕A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有磁场才能对带电粒子起加速作用D.磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动【答案】D【解析】盘旋加速器是利用电场进行加速，而磁场中受到洛伦兹力作用，由于洛伦兹力方向始终垂直于速度方向，所以在磁场中速度的大小不变，没有起到加速作用，反而使粒子偏转，做匀速圆周运动。故D正确．38．如下图,质量为m，电量为q的带正电物体,在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，那么()A.物体的速度由v减小到零的时间等于mv/μ(mg+Bqv)B.物体的速度由v减小到零的时间小于mv/μ(mg+Bqv)C.假设另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向水平向右的匀强电场,物体将作匀速运动D.假设另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向竖直向上的匀强电场,物体将作匀速运动【答案】D电场力大小为F=mg+Bqv，方向竖直向上，物体与水平面间的正压力为零，不受摩擦力作用，故做匀速直线运动，D正确．39．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，那么()A.此空间一定不存在磁场B.此空间一定不存在电场C.此空间可能只有匀强磁场，方向与电子速度垂直D.此空间可能同时有电场和磁场【答案】D【解析】当空间只有匀强磁场，且电子的运动方向与磁场方向垂直时，受洛伦兹力作用，会发生偏转，C不正确；当空间既有电场又有磁场，且两种场力相互平衡时，电子不会发生偏转，AB不正确，D正确．40．一个重力可忽略的带正电的粒子射入某一区域后做匀速圆周运动，那么这一区域可能有()A.匀强电场，且电场方向跟粒子的运动方向垂直B.匀强电场，且电场方向跟粒子的运动方向平行C.匀强磁场，且磁场方向跟粒子的运动方向垂直D.匀强磁场，且磁场方向跟粒子的运动方向平行【答案】C【解析】不计重力的带电粒子不可能在匀强电场中做匀速圆周运动，因为其受到的电场力是恒力，而提供向心力的力的方向时刻在改变，AB错误；假设带电粒子的速度方向与磁场方向平行，那么粒子不受洛伦兹力的作用，将做匀速直线运动，D错误C正确．41．如下图,ABCDEF为一正六边形的六个端点，现有垂直于纸面向里的匀强磁场和平行于BA向右的匀强电场，一带电粒子从A点射入场中，恰好沿直线AE做匀速直线运动。现撤去磁场，粒子仍从A点以原速度射入场中，粒子恰好从F点射出。假设撤去电场而保存磁场，粒子仍以原速度从A点射入，那么粒子将从哪条边射出〔不计粒子重力〕A.ABB.BCC.CDD.DE【答案】B【解析】试题分析：根据做匀速直线运动的条件求出电场力与洛伦兹力的关系；只有电场时，粒子做类平抛运动，根据运动的特点求出电场力与六边形的边长的关系，最后由带电粒子在磁场中运动的特点求出带电粒子在磁场中运动的半径，然后判断出粒子的出射点．只有电场时带电粒子向右偏转，那么粒子带正电；根据左手定那么可知，只有磁场时，粒子受到的洛伦兹力的方向向左，粒子将向左偏转；开始时粒子在复合场中做匀速直线运动，那么有：，设六边形的边长为L，只有电场时，竖直向上的方向上有：，水平方向上有：，当只有磁场时，洛伦兹力提供向心力，那么有：，联立可得：，由几何关系可知：，而，所以粒子将从BC边射出磁场，B正确．42．如下图，空间的虚线区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速v0由A点垂直场边界进入该区域，沿直线运动从O点离开场区。如果这个区域只有电场，粒子将从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，粒子将从C点离开场区，且BO=CO。设粒在上述三种情况下，从A到B，从A到O和从A到C所用的时间分别是t1、t2和t3。比拟t1、t2和t3的大小，有A.t1=t2=t3B.t1=t2＜t3C.t1＜t2=t3D.t1＜t2＜t【答案】B【解析】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动，运动时间t1=，如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间：t2=，如果这个区域只有磁场，那么这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小，所以运动时间：t3＞，所以t1=t2＜t3，故B正确，ACD错误．应选B．点睛：注意分析带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况各不相同，复合场中做匀速直线运动，电场做类平抛运动，磁场做匀速圆周运动，根据不同的运动规律解题．43．把动能和速度方向都相同的质子和粒子别离开，如果使用匀强电场和匀强磁场，可行的方法是()A.只能用磁场B.只能用电场C.电场和磁场都可以D.电场和磁场都不行【答案】B【解析】使用匀强电场时：设电场强度为E，电场的宽度为L，偏转角为θ，粒子的初速度为v0．那么有：tanθ=vyv0=atv0=qEm⋅Lv0v0=qEL2Ek；由题E、L、Ek相同，可见偏转角度大的是α粒子．可以分开．使用匀强磁场时：设粒子的质量为m．电量为q，磁感应强度为B，速率为v，半径为R，动能为Ek点睛：粒子在匀强磁场和匀强电场中运动研究方法不同：粒子在电场中做类平抛运动，运用运动的合成与分解的方法处理．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律研究．44．如下图,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,假设要使粒子能从AC边穿出磁场,那么匀强磁场的大小B需满足(

)A.B.C.D.【答案】B【解析】粒子刚好到达C点时，其运动轨迹与AC相切，如下图：那么粒子运动的半径为：r=acot30°=a，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子要能从AC边射出，粒子运行的半径：R＞r，解得：，应选D．点睛：此题是考查了粒子在有界磁场中的运动问题，解题的关键是画出粒子的运动轨迹，运用几何知识求解半径，然后应用牛顿第二定律即可正确解题．45．如下图，正八边形区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带电的粒子从h点沿he图示方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb．当速度大小为vd时，从d点离开磁场，在磁场中运动的时间为td，不计粒子重力。那么以下正确的说法是()A.tb:td=2:1B.tb:td=1:2C.tb:td=3:1D.tb:td=1:3【答案】C【解析】根据题意可知，粒子从b点和从d点离开的运动轨迹如下图；由图利用几何关系可知，从b点离开时粒子转过的圆心角为135°，而从d点离开时粒子其圆心角为45°，因粒子在磁场中的周期相同，由t=T可知，时间之比等于转过的圆心角之比，故tb：td=135°：45°=3：1，故C正确，ABD错误．应选C．点睛：此题考查了粒子在磁场中的运动，应先分析清楚粒子的运动过程，然后应用牛顿第二定律解题，此题的解题关键是画轨迹，由几何知识求出带电粒子运动的半径和圆心角．46．如下图，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，电流强度均为I，方向垂直纸面向里(电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度B＝，其中k为常数)．某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过原点O，速度大小为v，方向沿y轴正方向，那么电子此时所受磁场力为()A.方向垂直纸面向里，大小为B.方向指向x轴正方向，大小为C.方向垂直纸面向里，大小为D.方向指向x轴正方向，大小为【答案】A点睛：解决此题的关键掌握安培定那么判断电流周围的磁场方向，运用左手定那么判断洛伦兹力的方向．47．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如下图的长方体流量计。该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U。假设用Q表示污水流量〔单位时间内排出的污水体积〕，以下说法中正确的选项是A.M端的电势比N端的高B.电压表的示数U与a和b均成正比，与c无关C.电压表的示数U与污水的流量Q成正比D.假设污水中正负离子数相同，那么电压表的示数为0【答案】C【解析】根据左手定那么，知正离子所受的洛伦兹力方向向里，那么向里偏转，N板带正电，M板带负，那么M板的电势比N板电势低．故A错误；最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB=q，解得U=vBb，与污水中正负离子数无关．故BD错误．因，那么流量，因此，与污水流量成正比．故C正确．应选C．点睛：此题使霍尔效应问题；解决此题的关键掌握左手定那么判断洛伦兹力的方向，抓住离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡列方程讨论求解．48．如图，空间有垂直纸面向里的匀强磁场，水平放置的管道内壁光滑，半径略小于管道内径，所带电荷量，质量的小球A静止，与A大小相等，质量的不带电绝缘小球B以速度v=3m/s向右与A发生弹性碰撞，以下说法正确的选项是〔〕A.B球碰后的速度大小为2m/sB.A球碰后对管道上外表有压力C.A球碰后对管道下外表有压力D.A、B、C选项说法都不对【答案】D49．电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长7.5m，宽1.5m．假设发射质量为50g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达3km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力．以下说法正确的选项是()A.磁场方向为竖直向下B.磁场方向为水平向右C.磁感应强度的大小为103TD.电磁炮的加速度大小为3×105m【答案】C【解析】由左手定那么，根据安培力向右可判断磁场方向竖直向上，选项AB错误；由动能定理BILx＝12mv2，得B＝103T，C正确；由牛顿第二定律BIL＝ma，得a＝6×105m/s2，50．如下图，质量为m的铜棒长为L，棒的两端各与长为L的细软铜线相连，静止悬挂在磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当棒中通过恒定电流后，铜棒向上摆动，最大偏角为θ.那么棒中的电流强度为()A.I=mg1-cosθC.I=mgtan【答案】A【解析】根据动能定理BIL2sinθ－mgL(1－cosθ)＝0，可得I=mg1-cosθBL51．乐乐同学想利用“电磁弹簧秤〞称量一金属棒的质量，如下图，一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒连接且绝缘，金属棒通过开关与一电路相连，电源右侧为正极，开关接通以后，以下说法正确的选项是()A.金属棒所受安培力竖直向下B.仅改变电流方向，安培力方向不变C.仅增大磁感应强度，安培力变小D.假设滑动变阻器的滑片向左滑动，那么安培力减小【答案】A【解析】由左手定那么知，金属棒受到的安培力竖直向下；仅改变电流方向，安培力方向变为向上；由F＝BIL，知B增大，F增大，滑片向左滑动R减小，I增大，F增大；应选A.52．如下图，带电小球沿竖直的光滑绝缘圆弧形轨道内侧来回往复运动，匀强磁场方向垂直纸面向里，它向左或向右运动通过最低点时()A.加速度大小不相等B.速度大小不相等C.所受洛伦兹力大小相等D.轨道对它的支持力大小相等【答案】C【解析】带电小球沿竖直的光滑绝缘圆弧形轨道向左或向右运动通过最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以通过最低点时速度大小相等，选项B错误；由a＝v2r得通过最低点时加速度大小相等，选项A错误；通过最低点时所受洛伦兹力大小为F＝qvB，故F大小不变，选项C正确；向左或向右运动通过最低点时，洛伦兹力方向相反，而合力相等，所以轨道对它的支持力大小不相等，选项D错误．53．如下图是实验室里用来测量磁场力的一种仪器—电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，假设他测得CD段导线长度为4×10－2m，天平(等臂)平衡时钩码重力为4×10－5N，通过导线的电流I＝0.5A，由此，测得通电螺线管中的磁感应强度B为A.2.0×10－3T，方向水平向右B.5.0×10－3T，方向水平向右C.2.0×10－3T，方向水平向左D.5.0×10－3T，方向水平向左【答案】A【解析】天平平衡时，CD段导线所受的安培力大小为：F=mg；由F=BIL得：B=FIL＝mgIL＝4×54．1930年劳伦斯制成了世界上第一台盘旋加速器，其原理如下图，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，以下说法正确的选项是()A.离子盘旋周期逐渐增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量【答案】D【解析】根据T=2πmqB可知，粒子的盘旋周期不变，选项A错误；粒子由加速器的中心附近进入加速器，从加速器的边缘出加速器．故B错误．粒子在电场中加速，在磁场中偏转，可知从电场中获得能量，故C错误，D正确．应选点睛：解决此题的关键掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子从电场中获得能量，但是出盘旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关．55．如下图为电流天平，可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂到达平衡．以下说法中正确的选项是()A.线圈受到的安培力大小为BIlB.线圈受到的安培力方向水平指向纸内C.假设发现左盘向上翘起，那么应增大线圈中的电流D.假设电流大小不变而方向反向，线圈仍保持平衡状态【答案】C【解析】线圈受到的安培力大小为nBIl，选项A错误；由左手定那么可知，线圈受到的安培力方向竖直向上，选项B错误；假设发现左盘向上翘起，说明线圈受到的安培力减小了，那么应增大线圈中的电流，选项C正确；假设电流大小不变而方向反向，那么安培力变为向下，此时线圈将下沉不能保持平衡状态，选项D错误；应选C.56．如图甲所示，用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度．挂在天平右臂下方的单匝矩形线圈中通入如图乙所示的电流，此时天平处于平衡状态．现保持边长MN和电流大小、方向不变，将该矩形线圈改为三角形线圈，挂在天平的右臂下方，如图丙所示．那么()A.天平将向左倾斜B.天平将向右倾斜C.天平仍处于平衡状态D.无法判断天平是否平衡【答案】B【解析】天平原本处于平衡状态，线圈受到向上的安培力作用；由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，将该矩形线圈改为三角形线圈，那么有效长度最短，磁场强度B和电流大小I不变，所以所受的安培力变小，那么天平向右倾斜，应选B．点睛：此题主要考查了安培力，在计算通电导体在磁场中受到的安培力时，一定要注意F=BIL公式的L是指导体的有效长度．57．如下图，弹簧测力计下挂有一长为L、质量为m的金属棒，金属棒处于磁感应强度垂直纸面向里的匀强磁场中，棒上通有如下图方向的电流I，金属棒处于水平静止状态，假设此时弹簧测力计示数大小为F，重力加速度为g，金属棒以外局部的导线没有处于磁场中且质量不计，那么以下说法正确的选项是()A.金属棒所受的安培力方向竖直向上B.金属棒所受的安培力大小为mg－Fx/kwC.假设将电流增大为原来的2倍，平衡时弹簧测力计示数会增大为2FD.假设将磁感应强度和金属棒质量同时增大为原来的2倍，平衡时弹簧测力计示数会增大为2F【答案】D【解析】由左手定那么可知，金属棒所受的安培力方向向下，选项A错误；由平衡知识可知：mg+F安=F，那么金属棒所受的安培力大小为F－mg，选项B错误；假设将电流增大为原来的2倍，那么安培力变为原来的2倍，根据F=mg+F安可知，平衡时弹簧测力计示数不会增大为2F，选项C错误；假设将磁感应强度和金属棒质量同时增大为原来的2倍，那么安培力变为原来的2倍，根据F=mg+F安可知，平衡时弹簧测力计示数不会增大为2F，选项D正确；应选D.58．如下图，把一根通电的硬直导线ab用轻绳悬挂在通电螺线管正上方，直导线中的电流方向由a向b.闭合开关S瞬间，导线a端所受安培力的方向是()A.向上B.向下C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里【答案】D【解析】根据安培定那么可知，开关闭合后，螺线管产生的磁场等效为N极在右端的条形磁铁产生的磁场．根据左手定那么可知，导线a端所受安培力垂直纸面向里，选项D正确．59．如下图，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内．那么()A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变【答案】D点睛：此题关键是知道“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥〞的结论；知道磁场的叠加原理.60．如下图，甲空间中没有电场；乙空间中有竖直向上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场。三个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的相同位置O点以相同初速度v0沿水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙图中斜面上A、B、C点〔图中未画出〕，距离O点的距离分别为lOA、lOB、lOC。小球受到的电场力始终小于重力，不计空气阻力。那么A.B.C.D.【答案】C【解析】甲图小球不受电场力加速度为g，带电小球在乙图中受到竖直向下的电场力与重力，加速度大于g，而在丙图中受到竖直向上的电场力与重力，加速度小于g，根据类平抛运动规律，他们落在斜面上时均有：，解得：，可知，当加速度越大时，所用时间越短，因此沿斜面运动的距离也就越小，即，故C正确，ABD错误。61．如图，空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质子同时到达P点。OP=a，质子2沿与OP成300角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，那么质子l和2发射的时间间隔为A.B.C.D.【答案】D【解析】根据粒子2的运动轨迹可知粒子运动的轨道半径为r=a，周期；质子2沿与OP成300角的方向发射,那么在磁场中运动的时间为；粒子1也经过P点可知粒子1射入的速度方向与OP成1500角，那么在磁场中运动的时间为，那么质子1和2发射的时间间隔为，应选D.62．如图，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。A为磁场边界上一点，有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子〔不计重力〕在纸面内向各个方向以相同的速率通过A点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。那么粒子从A点进入磁场时的速率为〔〕A.B.C.D.【答案】A【解析】因为粒子射出边界的位置处于边界的某一段圆弧上，并不是整个圆周上都有，所以粒子做圆周运动的半径小于R；那么粒子能射到的边界其圆弧所对应的弦长正好等于圆周运动的直径，因为这段圆弧的弧长是圆周长的，所以，弦长对应的等腰三角形的内顶角为120°，所以，弦长2r=2Rsin60°，那么粒子做圆周运动的半径r＝Rsin60°＝R；粒子做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，即qvB＝m，所以，故A正确，BCD错误；应选A.63．相隔一定距离的电荷或磁体间的相互作用是怎样发生的?这是一个曾经使人感到困惑、引起猜测且有过长期争论的科学问题。19世纪以前，不少物理学家支持超距作用的观点。英国的迈克尔·法拉第于1837年提出了电场和磁场的概念，解释了电荷之间以及磁体之间相互作用的传递方式，打破了超距作用的传统观念。1838年，他用电力线(即电场线)和磁力线(即磁感线)形象地描述电场和磁场，并解释电和磁的各种现象。以下对电场和磁场的认识，正确的选项是A.法拉第提出的磁场和电场以及电场线和磁感线都是客观存在的B.处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中的通电导线一定受到安培力C.电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零

D.通电导线与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的【答案】D【解析】A、电场和磁场均是客观存在的特殊物质；电场线和磁感线是人类为了形象地描述电场场而引入的虚拟的线，实际中并不存在，故A错误；B、处在电场中的电荷一定受到电场力，正电荷受力方向与电场方向一致；在磁场中的通电导线如与磁场方向平行，不受安培力作用，故B错误；C、零势点是任意选择的，电势为零的地方电场强度不一定为零，故C错误；D.根据磁场的性质可知，通电导线与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的，故D正确。应选：D。64．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为，式中是磁感应强度，是磁导率，在空气中为一常数．以通电螺线管〔带有铁芯〕为例，将衔铁吸附在通电螺线管的一端，假设将衔铁缓慢拉动一小段距离，拉力所做的功就等于间隙中磁场的能量．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度，某研究性学习小组用一根端面面积为的条形磁铁吸住一相同面积的铁片，再用力缓慢将铁片与磁铁拉开一段微小距离，并测出拉力大小为，如下图．由此可以估算出该条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度为〔〕A.B.C.D.【答案】D点睛：此题关键根据题意得到磁场能量密度的定义，然后根据功能关系求得条形磁铁与铁片P之间的磁场所具有的能量，再根据题意列式求解．65．在匀强磁场中的某一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不同。以以下图象描述的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系，a、b两点各代表一组F、I的数据。其中正确的选项是ABCD【答案】B【解析】试题分析：根据安培力的求解公式可知：F=BIL，可知F-I关系为正比关系，那么选项B正确.考点：安培力66．如下图，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行。假设直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，那么以下关于导线框受到的安培力的判断正确的选项是〔〕A.导线框有两条边所受安培力的方向相同B.导线框有两条边所受安培力的大小相同C.导线框所受的安培力的合力向左D.导线框所受的安培力的合力向右【答案】BD【解析】试题分析：假设直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，上下两边电流方向相反、而所在区域磁场方向相同，那么安培力大小相等、方向相反，同样左右两条边电流方向也相反，所受安培力方向相反，由于所在区域磁场大小不等，那么所受安培力大小不等。那么B正确C错。假设直导线中的电流增大，那么导线右侧磁场增强，线圈中磁通量增大，根据楞次定律推论线圈将向右移从而阻碍线圈中磁通量增大，所以所受合力向右，那么D正确C错。考点：此题考查安培力与楞次定律。67．如下图,含有11H、12H、24He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器,沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在PA.粒子在偏转磁场中运动的时间都相等B.打在P1点的粒子是2C.打在P2点的粒子是12HD.O2P2的长度是O2P1长度的4倍【答案】C【解析】A、粒子运动的周期：T=2πr/v=2πm/qB2，三种粒子的比荷不相同，所以粒子在偏转磁场中运动的时间不相等，故A错误；B、带电粒子在沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，即：qvB1=qE，所以：v=E/B1，可知从粒子速度选择器射出的粒子具有相等的速度；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以：qvB2=mv2r，r=mvqB2=mq.vB2，可知粒子的比荷越大，那么运动的半径越小，所以打在PD、由题中的数据可得，11H的比荷是12H和24He的比荷的2倍，所以11H的轨道的半径是12H和24He的半径的1/2，即O应选：C。【名师点睛】带电粒子在速度选择器中运动时，根据平衡条件即可得出粒子的速度与电场强度和磁感应强度的关系；根据粒子运动的周期公式和三种粒子的比荷关系可计算出三种粒子运动的周期关系；粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可列出方程得出粒子运动半径，由此结论即可得出粒子打在板上的位置；根据三种粒子的比荷关系，和前述半径结论即可得出O2P2和O2P1的关系。68．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．以下说法正确的选项是〔〕A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大【答案】BD【解析】试题分析：带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，虽然电量、质量不同，但比荷相同，所以运动圆弧对应的半径与速率成正比．它们的周期总是相等，因此运动的时间由圆心角来决定．解：A、入射速度不同的粒子，假设它们入射速度方向相同，假设粒子从左边边界出去那么运动时间相同，虽然轨迹不一样，但圆心角相同．故A错误；B、在磁场中半径，运动圆弧对应的半径与速率成正比，故B正确；C、在磁场中运动时间：〔θ为转过圆心角〕，虽圆心角可能相同，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，故C错误；D、由于它们的周期相同的，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也一定越大．故D正确；应选：BD【点评】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．视频69．如下图，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计;匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，那么〔〕A.导体棒向左运动B.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为C.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D.开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为【答案】BD【解析】试题分析：开关闭合，由左手定那么可知，磁感线穿过掌心，那么大拇指向为垂直磁感线向右，从而导致导体棒向右运动．故A错误；当开关闭合后，根据安培力公式F=BIL，与可得，故B正确，C错误；当开关闭合后，安培力的方向与导轨成90°-θ的夹角，再根据力的分解可得，合力大小，再由牛顿第二定律与安培力的大小可知，加速度a＝，故D正确；应选BD．考点：左手定那么；安培力；牛顿第二定律【名师点睛】考查左手定那么、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律、安培力的大小公式及力的分解，注意左手定那么与右手定那么的区别．同时注意安培力的方向与导轨的夹角。70．如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是()A.B.C.D.【答案】C点评：考查通电螺线管周围磁场的分布，及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，此题较简单但会出错．视频71．如下图，在真空中一个光滑的绝缘的水平面上，有直径相同的两个金属球A、C．质mA=0.01kg，mC=0.005kg．静止在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中的C球带正电，电量qC=1×10﹣2C．在磁场外的不带电的A球以速度v0=20m/s进入磁场中与C球发生正碰后，C球对水平面压力恰好为零，设向右为正，那么碰后AA.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s【答案】B【解析】设A球初速度方向为正方向，设碰后A、C速度为vA和vC，由动量守恒得，mAv0=mAvA+mCvC碰后，两球平均分配电荷，C球对水平面压力恰好为零，那么有：mCg=BqvC由两式代入数据得，vA=10m/s；应选B.72．如下图,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,那么:粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为()A.d随v0增大而增大,d与U无关B.d随v0增大而增大,d随U增大而增大C.d随U增大而增大,d与v0无关D.d随v0增大而增大,d随U增大而减小【答案】A【解析】试题分析：带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为，那么有：而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于，那么有：，所以，又因为半径公式，那么有．故d与m、v0成正比，与B、q成反比，与U无关，故C正确；考点：考查了带电粒子在组合场中的运动【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择适宜方法处理．对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径视频73．带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如下图．运动中经过b点，Oa＝Ob，假设撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直于y轴进入电场，粒子仍能通过b点，不考虑粒子重力，那么电场强度E与磁感应强度B之比为()A.v0B.1C.2v0D.【答案】C【解析】设oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，即：，得：．如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，竖直沿y轴负方向做匀加速运动，即：，得到：，所以：，选项C正确．应选C．点睛：带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径．74．如下图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束。∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如下图，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1。假设将M处长直导线移至P处，那么O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2。那么F2与F1之比为()A.∶1B.∶2C.1∶1D.1∶2【答案】B【解析】依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，那么电子在O点受到的洛伦兹力为；那么当M移至P点时，O点合磁感强度大小为：B2=2××cos30°=，那么电子在O点受到的洛伦兹力为，那么F2与F1之比为：2．应选B.75．如下左图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为()A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析：磁场是一种特殊物质形态，既看不见又摸不着．因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向．解：如下图为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况：磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以沿Z轴正方向磁感应强度B的大小是先变小后变大．由于题目中问的是磁感应强度B的大小，故C正确；应选：C【点评】假设考虑磁感应强度的方向，那么将C图象中的后半局部画在时间轴的下方．76．如下图，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环。在杆转动的过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如下图，那么此时刻〔〕A.有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零【答案】A【解析】试题分析：ab杆切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，由右手定那么判断感应电流方向，由左手定那么判断安培力方向．解：图示位置时，ab杆向左运动，根据右手定那么，判断出ab杆中感应电流方向a→b，电流通过电流表，方向由c→d．根据左手定那么，作用于ab的安培力向右．故A正确．应选A77．如下图，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等。电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，当它运动到b点时，击中并吸收了一个处于静止状态的电子，不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用，那么它们在磁场中的运动轨迹是()A.B.C.D.【答案】D【解析】正离子以某一速度击中并吸收静止的电子后，速度保持不变，电荷量变为+e，由左手定那么可判断出正离子过B点时所受洛仑兹力向下；由可得，电量减半，那么半径增大到原来的2倍，故磁场中的运动轨迹为C；应选C．78．如下图，在x轴的上方〔y＞0的空间内〕存在着垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个带正电粒子质量为m，电量为q，从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°，不计粒子重力，粒子在磁场中的运动时间为A.B.C.D.【答案】C点睛：求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间，常常根据t=T，θ是轨迹的圆心角，根据几何知识，轨迹的圆心角等于速度的偏向角．79．一圆环形铝质金属圈〔阻值不随温度变化〕放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直于金属圈平面〔即垂直于纸面〕向里，如图甲所示。假设磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中()A.感应电流逐渐增大，沿逆时针方向B.感应电流恒定，沿顺时针方向C.圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心D.圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心【答案】D【解析】试题分析：从图乙中可得第3s内垂直向里的磁场均匀增大，穿过线圈垂直向里的磁通量增大，由楞次定律可得，感应电流为逆时针方向；根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为，根据欧姆定律产生的感应电流为，正比于，第3s内磁通量的变化率恒定，所以产生的感应电流恒定，AB错误；圆环各微小段受安培力，由于磁场逐渐增大，电流不变，根据公式，可得圆环各微小段受力逐渐增大，由左手定那么可得，安培力的方向沿半径指向圆心．故C错误；D正确．考点：考查了电磁感应与图像80．了解物理规律的发现过程，学会像物理学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学史实的是A.牛顿发现了万有引力定律，通过实验测出了引力常