高考物理新电磁学知识点之磁场难题汇编含答案(2)

高考物理新电磁学知识点之磁场难题汇编含答案(2)
一、选择题
1．如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O 点，出现一个光斑．在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B 的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为r 的圆弧运动，打在荧光屏上的P 点，然后在磁场区域再加一竖直向下，场强大小为E 的匀强电场，光斑从P 点又回到O 点，关于该粒子（不计重力），下列说法正确的是
A ．粒子带负电
B ．初速度为B v E
C ．比荷为2q B r m E
D ．比荷为2q
E m
B r
2．回旋加速器是加速带电粒子的装置.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )
A ．减小磁场的磁感应强度
B ．增大匀强电场间的加速电压
C ．增大
D 形金属盒的半径
D ．减小狭缝间的距离
3．如图所示，有abcd 四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m a ＝m b ＜m c ＝m d ，以不等的速度v a ＜v b ＝v c ＜v d 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B 2磁场，由此可判定( )
A．射向P1的是a离子B．射向P2的是b离子
C．射到A1的是c离子D．射到A2的是d离子
4．如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大，
A．其轨迹对应的圆心角越大
B．其在磁场区域运动的路程越大
C．其射出磁场区域时速度的偏向角越大
D．其在磁场中的运动时间越长
5．如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场垂直纸面向里，右侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。

一边长为L、电阻为R的单匝正方形导体线圈abcd，水平向右运动到图示位置时，速度大小为v，则（）
A．ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向右
B．ab边受到的安培力向右，cd边受到的安培力向左
C．线圈受到的安培力的大小为
22 2B L v
R
D．线圈受到的安培力的大小为
22 4B L v
R
6．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
7．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平
面（未画出）。

一群比荷为q
m
的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同
方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。

则下列说法正确的是（）
A．离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等
B．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
C．离子在磁场中运动时间一定相等
D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
8．如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线MN间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到M点的距离为d，已知磁场磁感强度为B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（）
A．液滴一定带正电
B．所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接
C．液滴从底面小孔通过时的速度为
g v
L =
D．恒定电压为U Lg
=
9．如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，比荷为e
m
的电子以速度
v0从A 点沿AB边射出（电子重力不计），欲使电子能经过AC边，磁感应强度B的取值为
A ．
B ＜03mv ae B ．B ＜02mv ae
C ．B ＞03mv ae
D ．B ＞02mv ae
10．三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC 的三个顶点，并与该三角形所在平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示．则三角形的中心O 处的合磁场方向为( )
A ．平行于A
B ，由A 指向B
B ．平行于B
C ，由B 指向C C ．平行于CA ，由C 指向A
D ．由O 指向C
11．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U 1的电场加速后，射人水平放置，电势差为U 2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板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中，则粒子入磁场和射出磁场的M 、N 两点间的距离d 随着U 1和U 2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（ ）
A ．d 随U 1变化，d 与U 2无关
B ．d 与U 1无关，d 随U 2变化
C ．d 随U 1变化，d 随U 2变化
D ．d 与U 1无关，d 与U 2无关
12．科学实验证明，足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小I B k l
，式中常量k >0，I 为电流强度，l 为该点与导线的距离。

如图所示，两根足够长平行直导线分别通有电流3I 和I （方向已在图中标出），其中a 、b 为两根足够长直导线连线的三等分点，O 为两根足够长直导线连线的中点，下列说法正确的是( )
A ．a 点和b 点的磁感应强度方向相同
B ．a 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度小
C ．b 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度大
D．a点和b点的磁感应强度大小之比为5：7
13．如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（）
A．桌面对磁铁的支持力增大
B．桌面对磁铁的支持力减小
C．桌面对磁铁的支持力不变
D．以上说法都有可能
14．如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是( )
A．粒子一定带负电
B．粒子的速度大小v=B/E
C．若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动
D．若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变
15．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）
A．B． C．
D．
16．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内通过管内某横截面的流体的体积)。

为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空的部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。

流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)，图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料，现给流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前、后两面，当导电流体稳定地流
经流量计时，在管外将流量计上、下两面分别与一串联了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为( )
A ．()I c bR
B a ρ+ B ．()I b aR B c ρ+
C ．() I a cR B b ρ+
D ．
()I bc R B a ρ+ 17．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。

电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S 的瞬间（ ）
A ．两个金属环都向左运动
B ．两个金属环都向右运动
C ．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
D ．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
18．下列说法正确的是（ ）
A ．带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动
B ．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动
C ．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动
D ．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动
19．关于电场和磁场，下列说法中正确的是（ ）
A ．电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的
B ．电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展
C ．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向
D ．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关
20．导线中带电粒子的定向运动形成了电流。

带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。

如图所示，设导线ab 中每个带正电粒子定向运动的速度都是v ，单位体积的粒子数为n ，粒子的电荷量为q ，导线的横截面积为S ，磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是
A ．由题目已知条件可以算得通过导线的电流为I nqvS =
B ．题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断
C ．每个粒子所受的洛伦兹力为F qvB =洛，通电导线所受的安培力为F nqvB =安
D ．改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变
21．如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿过铝板后到达PQ 的中点O ，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为
A ．2
B ．2
C ．1
D ．2 22．现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。

质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。

若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。

此离子和质子的质量比约为
A ．11
B ．12
C ．121
D ．144
23．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分ab 、cd 、ef 构成一个等边三角形，
O 为三角形的中心，M 、N 分别为O 关于导线ab 、cd 的对称点,当三根导线中通以大小相等，方向如图所示的电流时，M 点磁感应强度的大小为B 1，O 点磁感应强度大小为B 2，若将导线ab 中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则N 点磁感应强度的大小为（ ）
A ．
B 1＋B 2
B ．()21132B B -
C ．()2112B B +
D ．B 1－B 2
24．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。

一带电粒子从磁场边界上的a 点射入、b 点射出，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A ．粒子在a 点的速率小于在b 点的速率
B ．粒子带正电
C ．若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b 点左侧射出
D ．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
25．某小组重做奥斯特实验，在一根南北方向放置的直导线的正下方放置一小磁针，如图所示，给导线通入恒定电流，小磁针再次静止时偏转了30°，已知该处地磁场水平分量55.010B T -=⨯，通电直导线在该处产生的磁感应强度大小为（ ）
A ．52.910T -⨯
B ．57.110T -⨯
C ．58.710T -⨯
D ．41.010T -⨯
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一、选择题
1．D
解析：D
【详解】
垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B 的匀强磁场后，粒子束打在荧光屏上的P 点，根据左手定则可知，粒子带正电，选项A 错误；当电场和磁场同时存在时：
qvB Eq =,解得E v B
= ，选项B 错误；在磁场中时，由2v qvB m r =，可得：2q v E m rB B r
==,故选项D 正确，C 错误；故选D. 【点睛】
本题主要是考查带电粒子在复合场的运动，解答本题要能够根据共点力的平衡条件分析洛伦兹力和电场力的大小关系；在复合场中做匀速直线运动粒子，在解题时要注意过程分析和受力分析．
2．C
解析：C
【解析】
【详解】
粒子在回旋加速器中的最大半径为D 形盒的半径，由2
m υq υB m R
=，故最大动能为 222
2122m k m q B R E m υm
== A ．由以上推导可知，增大磁感应强度可以增大最大动能，故A 错误；
B ．增加加速电压对最大动能无影响，故B 错误；
C ．增大
D 形盒半径R 可以增大最大动能，故C 正确；
D ．减小狭缝间距离对最大动能无影响，D 错误；
故选C 。

3．A
解析：A
【解析】
试题分析：通过在磁场中偏转知，粒子带正电．在速度选择器中，有qE=qvB ．E v B =，只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器．所以只有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 的电场力大于洛伦兹力，a 向P 1板偏转．故A 正确，B 错误．只有b 、c 两粒子能通过速度选择器进入磁场B 2，根据2
.mv r qB =，知质量大的半径大，知射向A 1的是b 离子，射向A 2的是c 离子．故C 、D 错误．
故选A ．
考点：速度选择器；带电粒子在匀强磁场中的而运动.
4．B
【解析】
试题分析：设磁场区域半径为R ，轨迹的圆心角为α，如图示：
粒子在磁场中运动的时间为，而轨迹半径，而，粒子速度越大，则r 越大，α越小（与射出磁场时的速度偏向角相等），t 越小，故B 对． 考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动．
【名师点睛】带电粒子在有界磁场中的常用几何关系
（1）四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点． （2）三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍．
5．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．线框的左右两边分别切割两磁场产生的动生电动势由右手定则可找出方向，如图所示
两动生电源串联，总电流为顺时针方向，再由左手定则可得ab 边受到的安培力向左，cd 边受到的安培力向左，故AB 错误；
CD ．线框的电动势为2E BLv =，则电流为
2E BLv I R R
=
= 两个安培力力之和为线框受到的安培力 224=22B L v F F BIL R
==总 故C 错误，D 正确。

故选D 。

6．B
【解析】 【分析】 【详解】
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 。

7．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
2mv qvB r
=
解得
mv r qB
=
因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故A 错误；
BD ．由圆的性质可知，轨迹圆（离子速率较大，半径较大）与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，最长弦长为PQ ，故由Q 点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长，故B 正确，D 错误；
C ．设粒子轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为
2t T θπ=
其中
2m
T qB
π=
所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故C 错误。

故选B 。

8．D
解析：D 【解析】
【详解】
A ．由于电场强度方向不清楚，则无法确定液滴的电性，故A 错误；
B ．若液滴带正电，洛伦兹力垂直纸面向外，则电场力垂直纸面向里，说明正极与正方形盒子的前表面连接，若液滴带负电，洛伦兹力垂直纸面向里，则电场力垂直纸面向外，说明正极与正方形盒子的前表面连接，则所加电压的正极一定与正方形盒子的前表面连接，故B 错误；
C ．稳定后液滴所受电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下运动，故将做匀变速曲线运动，则有
x d v t =
2122
L gt = y gt =v
联立解得
2
x gd v L
=
，y v gL = 液滴从底面小孔通过时的速度为
2222()
x y
g L d v v v L
+=+=
故C 错误；
D ．稳定后洛伦兹力等于电场力
x U qv B q
L
= 解得
U Bd gL =
故D 正确。

故选D 。

9．C
解析：C 【解析】 【详解】
当电子从C 点离开磁场时，电子做匀速圆周运动对应的半径最小，设为R ，如图所示：
由几何知识得：
2R cos30∘=a ，
解得：
R =
；
欲使电子能经过AC 边,必须满足：R <而
20
v evB m r
=，
得：
mv R eB
=
， 解得：
B ae
>
；
A. B ＜0
ae
．故A 项错误； B. B ＜0
2mv ae
．故B 项错误；
C. B ．故C 项正确；
D. B ＞
2mv ae
．故D 项错误． 10．A
解析：A 【解析】 【分析】
由题意可知考查磁感应强度的矢量性，根据右手螺旋定则及磁感应强度的矢量性分析可得。

【详解】
根据右手螺旋定则，电流A 在O 产生的磁场平行于BC ，且由C 向B ，B 电流在O 产生的磁场平行AC ，且由A 向C ，电流C 在O 产生的磁场平行AB ，且由A 向B ，由于三导线电流大小相同，到O 点的距离相同，根据平行四边形定则，则合场强的方向平行于AB ，由A 指向B 。

A ．由前面分析可知合磁场方向平行于A
B ，由A 指向B 故A 正确 BCD ．由前分析可知合磁场平行于AB ，由A 指向B 故BCD 错误。

【点睛】
先用右手螺旋定则确定出每条导线在0处磁感应强度的大小，再矢量求和可求得合磁场的方向。

11．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
设带电粒子经电压为U 1的电场加速后速度为v 0，由动能定理，有
2
1012
qU mv =
带电粒子在电势差为U 2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v 分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有
cos v v
θ= 粒子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θ，则有
2cos d
R
θ= 所以
2Rv d v
=
又因为半径公式
mv R qB
=
则有
2mv d qB
=
故d 与m ，v 0成正比，与B ，q 成反比，即d 只与U 1有关，与U 2无关，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

12．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．左边导线在a 点和b 点产生的磁场方向向下，右边导线在a 点和b 点产生的磁场反向也向下，故a 点和b 点磁场方向相同，均向下，故A 正确；
B ．设两导线之间距离为3l ，则a 点的磁感应强度为
3722a I I I B k
k k l l l
=+= O 点的磁感应强度为
3833322
O I I I B k
k k l l l =+= 故a 点磁感应强度大于O 点，故B 错误； C ．b 点磁感应强度为
3522b I I I B k
k k l l l
=+= 故b 点磁感应强度小于O 点，故C 错误；
D ．由B 、C 分析可知，a 点和b 点的磁感应强度大小之比为
7
5
a b B B = 故D 错误； 故选A 。

13．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
直导线放置在条形磁铁中央，直导线受到水平向左的磁场，根据左手定则可知直导线受到竖直向下的安培力，根据牛顿第三定律可知，直导线对磁铁一个竖直向上的力，故桌面对磁铁的支持力减小，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

14．C
解析：C 【解析】
粒子从左射入，若带负电，则受到向上的电场力，和向下的洛伦兹力，若带正电，则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，只要满足qvB qE =，即速度E
v B
=
，粒子就能做直线运动通过，故AB 错误；若速度大小改变，则电场力qE ，但是洛伦兹力qvB 发生变化，打破二力平衡，所以合力与初速度方向不共线，做曲线运动，C 正确D 错误．
【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关．
15．B
解析：B 【解析】 【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向． 【详解】
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B 正确． 【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．
16．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
如图甲所示，两极板(上、下两面)间距为c ，磁场方向如图中所示。

当外电路断开时，运动电荷受洛伦兹力作用而偏转，两极板带电(两极板作为电路供电部分)而使电荷受电场力，当运动电荷稳定时，两极板所带电荷量最多，两极板间的电压最大，等于电源电动势E 。

测量电路可等效成如图乙所示。

甲 乙 由受力平衡得
qE qvB c
＝
电源电动势
E ＝Bvc
流量
Q ＝Sv ＝bcv
接外电阻R ，由闭合电路欧姆定律得
E ＝I (R ＋r )
又知导电液体的电阻
l c r S ab
ρρ
== 由以上各式得
()I c Q bR B a
ρ=
+
17．C
解析：C
【解析】
【详解】
AB．若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故AB错误；
C．线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故C正确；
D．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，则铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，故D错误。

故选C。

18．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A．若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上，只在电场力的作用下，做曲线运动，故A错误；
B．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，如果磁场力不恒定，则不一定作匀速圆周运动，故B错误；
C．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时，若磁场力恒定，且重力与电场力平衡，带电粒子可能作匀速圆周运动，故C错误；
D．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下，若这三个力平衡，合力为0，则带电粒子可以作匀速直线运动，故D正确；
故选D。

19．D
解析：D
【解析】
【详解】
A.电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A错误；
B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展，故B错误；
C. 磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂直时，不受安培力，故C错误；
D. 电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D正确；20．A
解析：A
【解析】
判断洛伦兹力的方向用左手定则，电流由其定义I=Q/t 确定，洛伦兹力的集中表现为安培力。

【详解】 电流：Q nqvst I nqvs t t
=
==，则A 正确；导线受到的安培力的方向由左手定则判断，则B 错误；粒子所受的洛伦兹力为F 洛=qvB ，导线长度为L ，则其受的安培力为：
F=nqLSvB=BIL ，则C 错误；洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向也反向，则D 错误；故选A 。

【点睛】
本题考查电流的微观表达式，关键在于明确有多少电荷流过我们所确定的截面，并由洛伦兹力的集中表现为安培力。

21．D
解析：D 【解析】 【分析】
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，从而求出磁感应强度的表
达式．结合动能2
12
k E mv =，最终得到关于磁感应强度B 与动能E k 的关系式，从关系式及题设条件--带电粒子在穿越铝板时减半，就能求出上下磁感应强度之比． 【详解】
由动能公式2
12
k E mv =
，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力得2
v qvB m r
=，
联立可得
mv
B qr ==
上下磁场磁感应强度之比为
1 122r B
B r ==⨯=下上下
上
， D 正确．
22．D
解析：D 【解析】 【详解】
直线加速过程根据动能定理得
212
qU mv =
得
v =
① 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
2
v qvB m R
=
得
mv
R qB
=
② ①②两式联立得：
22
2qB R m U
=
一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U 相同，同一出口离开磁场则R 相同，所以m ∝B 2，磁感应强度增加到原来的12倍，离子质量是质子质量的144倍，D 正确，A 、B 、C 错误。

故选D 。

23．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
无限长直导线ab 、cd 、ef ，构成一个等边三角形，且三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流，O 为三角形的中心，且O 点磁感应强度大小为B 2，因为直导线ab 、cd 关于O 点对称，所以这两导线在O 点的磁场为零，则磁感应强度大小B 2是由直导线ef 产生的，而直导线ab 、ef 关于N 点对称，所以这两根直导线的磁场为零，因此N 点的磁感应强度大小为B 2。

因为M 点的磁感应强度为1ef cd ab B B B B =++，又因为2ef B B =，B ef 与B cd 大小相等．当撤去导线ab 中电流时，其余两根导线在N 点的磁感应强度大小为
()211
32
cd ef B B B B -=
- 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

【点睛】
根据通电导线周围的磁场对称性、方向性，去确定合磁场大小．磁场的方向相同，则大小相加；方向相反的，大小相减。

24．C
解析：C。