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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)人教版人教版 20222022 年高中物理磁场考点专题训练年高中物理磁场考点专题训练 单选题 1、有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（）A通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 2、如图所示，金属杆ab的质量为m、通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，平行导轨间的距离为L，金属杆ab静止且紧压在水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成角，金属杆ab与水平导轨间动摩擦因数为，下列关于金属杆ab受力的说法正确的是（）A所受安培力的大小为sinB所受安培力的大小为BIL C所受摩擦力的大小为tanD所受摩擦力的大小为 3、如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（）2 A弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 4、如图所示，长方形的长=0.6m，宽=0.3m，O、e 分别是、的中点，以e为圆心、为半径的圆弧和以 为圆心、为半径的圆弧组成的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度=0.25T。一群质量=3 107kg、电荷量=2 103C的带正电粒子以速度=5 102m/s沿垂直于且垂直于磁场方向射入磁场区域，（不计粒子重力及粒子间的相互作用）。则下列判断正确的是（）A从边射入的粒子，从边上各点射出 B从边射入的粒子，从边上各点射出 C从边射入的粒子，从b点射出 D从边射入的粒子，从边上各点射出 5、如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为m、带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v0射入匀强磁场，粒子从Q点飞出，速度偏转角为 60现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场时，速度偏转角为 120，不计粒子重力，则（）3 A该粒子带正电 B匀强磁场的磁感应强度为302 C该粒子第二次射入磁场的速度为02 D该粒子第二次在磁场中运动的时间为2330 6、介子方程为+0，其中介子和介子是带负电的基元电荷，0介子不带电。一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径K与之比为 21，如图所示，0介子的轨迹未画出，由此可知介子的动量大小与0介子的动量大小之比为（）A11B12C13D16 7、如图所示，L1和L2为平行线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2线上，带电粒子从A点以初速度v与L2线成 30角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计粒子重力，下列说法中不正确的是（）4 A带电粒子一定带正电 B带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同 C若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点 D若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2线成 60角斜向上，它就不再经过B点 多选题 8、如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里。一带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经P点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，则小球在板间运动过程中（）A动能将会增大 B电势能将会减小 C所受静电力将会增大 D所受洛伦兹力将会增大 9、如图所示，在半径为L的圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，在x轴与磁场边界的交点P处有一粒子发射源，能沿平面与x轴成任意夹角向磁场区域发射质量为m，带电量为的粒子，且发射速度的大小为=。在发射的众多粒子中b粒子在磁场中的运动时间恰好为a粒子在磁场中运动时间的两倍。已知a粒子的入射方向与x轴正方向成30角，若不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力，下列说法正确的是（）5 Ab粒子的入射方向与x轴正方向成30角 Bb粒子的入射方向与x轴正方向成60角 Ca、b两粒子离开磁场后的运动方向相互平行 D从磁场外沿y轴正方向从不同位置射入的，一群同速率的上述粒子经磁场作用后一定都过P点 10、如图所示，某同学为探究带电粒子“约束”问题。构想了向里的匀强磁场区域，磁感应强度为B，边界分别是半径为R和 2R的同心圆，O为圆心，A为磁场内在圆弧上的点且OP=PA。若有一粒子源垂直磁场方向在纸面内的 360发射出比荷为的带负电粒子，速度连续分布且无相互作用，不计其重力，sin37=0.6。对粒子源的位置和被约束相关量的说法正确的是（）A在A时，被磁场约束的粒子速度最大值=32 B在O时，被磁场约束的粒子速度最大值m=32 C在O时，被磁场约束的粒子每次经过磁场时间最大值m=127m90B D在P时，被磁场约束的粒子速度最大值m=填空题 6 11、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变），重力不计，从图中情况可以确定粒子带_电，粒子的运动方向从_（填“a到b”或“b到a”）。12、两根垂直交叉但不接触的导线，流过每条导线的电流大小相等，方向如图所示，ABCD 为导线附近的四个区域，在_区域，有磁感强度为零的一点 7 人教版 2022 年高中物理磁场_019 参考答案 1、答案：B 解析：A当通电直导线放置方向与匀强磁场方向在同一直线上时，不受安培力的作用，A 选项错误；B安培力可以看成导体内大量电子共同受到洛伦兹力产生的，即 B 正确；C在匀强磁场中，洛伦兹力始终与运动方向垂直，此时洛伦兹力不做功，C 错误；D由左手定则可知，通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D 也错误 故选 B。2、答案：B 解析：AB由题意可知磁感应强度与金属杆垂直，所以金属杆所受安培力的大小为 =故 A 错误，B 正确；CD金属杆受力分析如图所示 根据平衡条件可得其所受摩擦力的大小为 =sin 8 故 CD 错误。故选 B。3、答案：A 解析：试题分析：条形磁铁正上方磁场方向水平向右，根据左手定则，通电导线受到竖直向下的安培力，所以弹簧的拉力增大，根据牛顿第三定律，磁铁对导线有向下的作用力，则导线对磁铁有向上的作用力，故磁铁对桌面的压力减小，A 正确 考点：考查了安培力 4、答案：C 解析：粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力 =2 可得 =0.3m 从边射入的粒子先做直线运动，设某一粒子从点进入磁场，其圆心为，如图所示 9 因 =0.3m 根据几何关系，可得虚线四边形是菱形，则该粒子一定从点射出，同理，从边射入的粒子，全部从点射出；从边射入的粒子，轨迹均为以为半径的圆弧，所以从点射入的从点射出，从边射入的粒子，因边界上无磁场，粒子到达边界后做直线运动，即从边射入的粒子全部通过点，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。5、答案：D 解析：A由左手定则可知该粒子带负电，故 A 错误；B由 =2 知 10 =如图，由几何关系可得 1=tan60=3 =303 故 B 错误；C由几何关系知 2=33 =2 知 =2 则进入磁场速度为 =03 故 C 错误；D第二次粒子在磁场中运动的时间 =13=2330 故 D 正确。故选 D。11 6、答案：C 解析：因为K=11，=22，它们的半径K与之比为 2:1，所以K=21，介子在P点发生衰变，衰变后介子的运动方向与介子相反，衰变过程根据动量守恒定律有：=+0 解得 0=+=3 所以有 0=13 A.介子的动量大小与0介子的动量大小之比为 11，与分析不一致，故 A 错误；B.介子的动量大小与0介子的动量大小之比为 12，与分析不一致，故 B 错误；C.介子的动量大小与0介子的动量大小之比为 13，与分析相一致，故 C 正确；D.介子的动量大小与0介子的动量大小之比为 16，与分析不一致，故 D 错误。故选 C.7、答案：A 12 解析：A画出带电粒子运动的两种可能轨迹，如图所示，对应正、负电荷，故 A 错误；B带电粒子经过B点的速度跟在A点时的速度大小相等、方向相同，故 B 正确；C根据轨迹，粒子经过边界L1时入射点到出射点间的距离与经过边界L2时入射点到出射点间的距离相同，与速度大小无关，所以当初速度变大但保持方向不变，它仍能经过B点，故 C 正确；D设L1与L2之间的距离为d，由几何知识得A到B的距离为 x2tan 所以，若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2线成 60角斜向上，它就不再经过B点，故 D 正确。此题选择不正确的选项，故选 A。8、答案：AD 解析：ABC小球从A点滑下进入复合场区域时沿水平方向做直线运动，则小球受力平衡，判断可知小球带正电，则有 mgqEqvB 13 从C点滑下刚进入复合场区域时，其速度小于从A点滑下时的速度，则有 +小球向下偏转，重力做正功，静电力做负功，因为 mgqE，则合力做正功，小球的电势能和动能均增大，且洛伦兹力=也增大，故 A、D 正确，B 错误；C由于板间电场是匀强电场，则小球所受静电力恒定，故 C 错误。故选 AD。9、答案：ACD 解析：ABC根据 =2 解得 =a粒子的轨迹如图 14 根据几何关系，a粒子的入射方向与x轴正方向成30角，a粒子在磁场中转过的圆心角为60，根据 =2 b粒子在磁场中的运动时间恰好为a粒子在磁场中运动时间的两倍，则b粒子转过的圆心角为120，b粒子的轨迹如图 根据几何关系b粒子的入射方向与x轴正方向成30角，a、b两粒子离开磁场后的运动方向相互平行，故 AC正确，B 错误；D根据 =2 解得 =根据左手定则粒子向左偏转，粒子沿着y轴正方向从不同位置射入，设射入位置与圆心的连线与x轴的夹角为，根据几何关系其轨迹中心的坐标为(cos ,sin)根据几何关系，该轨迹中心与P点的距离为 =(cos +)2+(sin 0)2=则粒子的轨迹必然经过P点，即粒子经磁场作用后一定都过P点，故 D 正确。15 故选 ACD。10、答案：ACD 解析：A粒子最大运动半径为 m=12(2+)=32 由运动半径 m=m 解得 m=32 故 A 正确；BC设粒子运动半径为0，如图甲所示 在 中 2+2=2 则 2+02=(2 0)2 得 16 0=34 则 m=34 由 =106 解得 m=12790 故 C 正确，B 错误；D如图乙所示 在 中 2+2=2 =32 =12 =2 得 17 =由运动半径 =解得 m=故 D 正确。故选 ACD。11、答案：正 b到a 解析：12由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动满足 =2 半径公式 =可知，粒子的半径逐渐的减小，所以粒子的运动方向是从b到a，由左手定则可知，粒子带正电。12、答案：AC 解析：由安培定则得到，在 A 区域水平导线产生的磁场垂直纸面向外，竖直导线产生的磁场垂直纸面向里，所以有磁感强度为零的一点，A 对；在 B 区域水平导线产生的磁场垂直纸面向外，竖直导线产生的磁场垂直纸面向外，所以没有磁感强度为零的一点，B 错；在 C 区域水平导线产生的磁场垂直纸面向里，竖直导线产生的磁场垂直 18 纸面向外，所以有磁感强度为零的一点，C 对；在 D 区域水平导线产生的磁场垂直纸面向里，竖直导线产生的磁场垂直纸面向里，所以没有磁感强度为零的一点，D 错