高考物理大一轮复习第九章磁场练习手册Word文件下载.docx

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C.ab和dc边所受安培力大小相等,方向相同

D.线圈四个边都受安培力作用,它们的合力为零

3.（2015·

苏锡常镇二模）两根相互靠近的长直导线1、2中通有相同的电流,相互作用力为F.若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后,导线2所受安培力的合力恰好为零.则所加磁场的方向是（　　）

A.垂直纸面向里

B.垂直纸面向外

C.垂直导线向右

D.垂直导线向左

4.（2016·

金陵中学）如图是磁电式电流表的结构,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,线圈中a、b两条导线长均为l,通以图示方向的电流I,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则（　　）

甲

乙

A.该磁场是匀强磁场

B.线圈平面总与磁场方向垂直

C.线圈将逆时针转动

D.a、b导线受到的安培力大小总为BIl

5.（2015·

南师附中）如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置,整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中.当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab保持静止.则磁感应强度的方向和大小可能为（　　）

A.竖直向上,

B.平行导轨向上,

C.水平向右,

D.水平向左,

二、多项选择题

6.（2015·

新课标Ⅱ）指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说法中正确的是（　　）

A.指南针可以仅具有一个磁极

B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场

C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰

D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转

7.（2016·

泰州中学改编）如图所示,在倾角为37°

的光滑固定斜面上有一根长为0.4m、质量为0.6kg的通电直导线,电流大小I=2A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁场中,磁感应强度随时间变化规律是B=（1+2t）T、方向竖直向上,取g=10m/s2,sin37°

=0.6,cos37°

=0.8,则下列说法中正确的是（　　）

A.t=2s时,斜面对导线的支持力为6.8N

B.t=2s时,斜面对导线的支持力为2.4N

C.t=4.5s时,斜面对导线的支持力为1.2N

D.t=4.5s时,斜面对导线的支持力为零

8.（2016·

安徽蚌埠第三次质检）三根平行的长直通电导线,分别通过一个等边三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,O点到三个顶点的距离相等,如图所示.已知abc中的电流之比为1∶1∶2,方向如图所示.若a点在O处的

磁感应强度为B,则下列说法中正确的是（　　）

A.O点的磁感应强度为3B

B.O点的磁场沿aO方向

C.导线c受到的安培力沿Oc方向

D.导线a受到的安培力方向与cb边平行

9.（2017·

海安中学）如图所示,两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、O'

两点,已知OO'

连线水平,导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ,保持导线中的电流大小和方向不变,在导线所在空间加上匀强磁场后,绝缘细线与竖直方向的夹角均变小,则所加磁场的方向可能沿（　　）

A.z轴正向B.z轴负向

C.y轴正向D.y轴负向

三、非选择题

10.（2015·

新课标全国卷Ⅰ）如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;

弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;

闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.

11.如图所示,U形平行金属导轨与水平面成37°

角,金属杆ab横跨放在导轨上,其有效长度为0.5m,质量为0.2kg,与导轨间的动摩擦因数为0.1.空间存在竖直向上的磁感应强度为2T的匀强磁场.要使ab杆在导轨上保持静止,则ab中的电流大小应在什么范围?

（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取g=10m/s2,sin37°

=0.8）

第2讲　磁场对运动电荷的作用

1.如图所示,一个带正电的粒子沿x轴正方向射入匀强磁场中,它所受到的洛伦兹力方向沿y

轴正方向,则磁场方向（　　）

A.一定沿z轴正方向

B.一定沿z轴负方向

C.一定在xOy平面内

D.一定在xOz平面内

2.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面.一质量为m、电荷量为q（q>

0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°

.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为（　　）

A.　　B.C.　　D.

3.（2016·

全国卷Ⅱ）一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°

角.当筒转过90°

时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为（　　）

A.B.C.D.

扬州中学）两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率先后从a点沿对角线方向射入正方形匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,甲粒子垂直bc离开磁场,乙粒子垂直ac从d点离开磁场,不计粒子重力,则（　　）

A.甲粒子带负电,乙粒子带正电

B.甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的2倍

C.甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍

D.甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等

5.（2016·

木渎中学）如图所示是半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面）,磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电离子（不计重力）沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点P与ab的距离为.若离子做圆周运动的半径也为R,则粒子在磁场中运动的时间为（　　）

新课标Ⅱ卷）有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子（　　）

A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍

B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍

C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍

D.做圆周运动的角速度是Ⅰ中的k倍

7.如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m.不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动,下列说法中正确的是（　　）

A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上

B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线一定过圆心

C.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长

D.只要速度满足v=,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

安徽“江南十校”联考）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.M为磁场边界上一点,有无数个带电荷量为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M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.下列说法中正确的是（　　）

A.粒子从M点进入磁场时的速率为v=

B.粒子从M点进入磁场时的速率为v=

C.若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

D.若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

南师附中）如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场.三个相同带正电的粒子,比荷为,先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受磁场力作用.已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域,编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域,编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域.则（　　）

A.编号为①的粒子进入磁场区域的初速度大小为

B.编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间t=

C.编号为③的粒子在ED边上飞出的位置与E点的距离为（2-3）a

D.三个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为4∶2∶1

10.（2016·

安徽马鞍山三模）如图所示,在xOy平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,其中x<

0区域无磁场,在0<

x<

a区域的磁场方向垂直xOy平面向里,在x>

a区域的磁场方向垂直xOy平面向外.一质量为m、电荷量为+q的粒子,从坐标原点O处以一定的速度沿x轴正方向射入磁场.

（1）若该粒子恰好过点[a,（-1）a],则粒子的速度为多大?

（2）在满足

（1）的情况下,粒子从磁场中射出时距离原点O的距离为多少?

（3）若粒子从O点入射的速度大小已知,且无

（1）中条件限制,为使粒子能够回到原点O,则a应取何值?

11.（2015·

南京、盐城、徐州二模）如图所示的xOy坐标系中,y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向里.P点的坐标为（-2L,0）,Q1、Q2两点的坐标分别为（0,L）,（0,-L）.坐标为（-,0）处的C点固定一平行于y轴放置的长为L的绝缘弹性挡板,C为挡板中点,带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y方向分速度不变,沿x方向分速度反向,大小不变.带负电的粒子质量为m,电荷量为q,不计粒子所受重力.若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场,在磁场中运动.求:

（1）从Q1直接到达Q2处的粒子初速度大小.

（2）从Q1直接到达O点,粒子第一次经过x轴的交点坐标.

（3）只与挡板碰撞两次并能回到P点的粒子初速度大小.

微小专题5　带电粒子在磁场中运动的临界极值与多解问题

1.如图所示,在边长为L的等边三角形ACD区域内,存在垂直于所在平面向里的匀强磁场.大量的质量为m、电荷量为q的带正电粒子以相同速度（速度大小未确定）沿垂直于CD的方向射入磁场,经磁场偏转后三条边均有粒子射出,其中垂直于AD边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0.不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求:

（1）磁场的磁感应强度大小.

（2）要确保粒子能从CD边射出,射入的最大速度.

（3）AC、AD边上可能有粒子射出的范围.

2.（2016·

扬州一模）现代物理经常