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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 年高中物理磁场解题技巧总结年高中物理磁场解题技巧总结 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，有 a、b、c、d 四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为vavb=vcvd，质量关系为ma=mbmc=md。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（）A射向A2的是 d 粒子 B射向P2的是 b 粒子 C射向A1的是 c 粒子 D射向P1的是 a 粒子 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、质谱仪的原理如图所示，虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，C、D间有一荧光屏。同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子，无初速度进入加速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在荧光屏C点，b离子恰好打在D点。离子重力不计。则（）4 Aa离子质量比b的大 Ba离子质量比b的小 Ca离子在磁场中的运动时间比b的长 Da、b离子在磁场中的运动时间相等 多选题 8、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（）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 5 9、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=10、如图所示，空间电、磁场分界线与电场方向成45角，分界面一侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为0，另一侧为平行纸面向上的匀强电场。一带电荷量为+、质量为的粒子从点以0的速度沿垂直电场和磁场的方向射入磁场，一段时间后，粒子恰好又回到点。（场区足够大，不计粒子重力）则（）A当粒子第一次进入电场时，速度与分界线所成的锐角为45 6 B当粒子第二次进入电场时，到点的距离为2200 C电场强度大小为00 D粒子回到点所用的总时间为(2+2)0 填空题 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_02E 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：D 解析：BD根据粒子在磁场B2中的偏转方向，由左手定则可知，粒子带正电。粒子能通过速度选择器时有qE=qvB，可得 =结合题意可知，b、c 两粒子能通过速度选择器，a 的速度小于 b 的速度，所以 a 所受的静电力大于洛伦兹力，a 向P1板偏转，d的速度大于 b 的速度，所以d所受的静电力小于洛伦兹力，d向P2板偏转，故 B 错误，D 正确；AC只有 b、c 两粒子能通过速度选择器进入磁场B2，根据=知，质量大的轨道半径大，则射向A1的是 b粒子，射向A2的是 c 粒子，故 A、C 错误。故选 D。3、答案：A 解析：8 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 因 =0.3m 9 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 =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 10 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。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 11 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：B 解析：AB设离子进入磁场的速度为v，在电场中 =122 在磁场中 =2 联立解得 =12 由题图知，b离子在磁场中运动的轨道半径较大，a、b为同位素，电荷量相同，所以b离子的质量大于a离子的质量，A 错误，B 正确；12 CD在磁场中运动的时间均为半个周期，即 =2=由于b离子的质量大于a离子的质量，故b离子在磁场中运动的时间较长，CD 错误。故选 B。8、答案：ACD 解析：ABC根据 =2 解得 =a粒子的轨迹如图 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 13 =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。故选 ACD。14 9、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 0=34 15 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=由运动半径 16 =解得 m=故 D 正确。故选 ACD。10、答案：ABC 解析：根据题意可知，粒子的运动轨迹如图 A粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据圆周运动的特点可知，粒子第一次到达边界时的偏转角是90，即速度与分界线所成的锐角为45，故 A 正确；B由 A 选项分析可知，粒子进入电场的方向，与电场强度方向相反，故粒子先减速到零，再反方向加速到原来的速度第二次进入磁场，在磁场中做圆周运动，经过34后，由S点进入电场，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律 =2 17 带入数据解得 =00 由图根据几何关系解得 =22=2200 故 B 正确；C设电场的电场强度为E，粒子第二次进入电场的方向与电场方向垂直，根据图可知，水平方向 2=0 竖直方向 2=122 根据牛顿第二定律 =联立代入数据解得 =00 故 C 正确；D粒子回到点所用的总时间包括在磁场中的运动时间1，第一次进入电场时先减速后加速的时间2及第二次在电场中偏转的时间3，粒子在磁场中运动的时间由几何关系可知 1=20 第一次进入电场时先减速后加速的时间 18 2=20=20 第二次在电场中偏转的时间 3=20=20 粒子回到点所用的总时间为 =1+2+3=(2+4)0 故 D 错误。故选 ABC。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 19 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