高考物理最新电磁学知识点之磁场难题汇编含答案解析

高考物理最新电磁学知识点之磁场难题汇编含答案解析
一、选择题
1．无线充电技术已经被应用于多个领域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示；磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。

则（ ）
A ．2
T
t =
时，线圈产生的电动势最大 B ．2
T
t =
时，线圈内的磁通量最大 C ．0~
4T
过程中，线圈产生的电动势增大 D ．
3~4
T T 过程中，线圈内的磁通量增大 2．2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

如图所示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。

分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（ ）
A ．它们在磁场中运动的周期相同
B ．它们的最大速度不相等
C ．两次所接高频电源的频率不相同
D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
3．质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A ．M 带正电，N 带负电
B ．M 的速率大于N 的速率
C ．洛伦磁力对M 、N 做正功
D ．M 的运行时间大于N 的运行时间
4．如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B 和2B 。

一带正电粒子（不计重力）以速度v 从磁场分界线MN 上某处射入磁场区域
Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60︒角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则()
A．ω1∶ω2＝1∶1B．ω1∶ω2＝2∶1
C．t1∶t2＝1∶1D．t1∶t2＝2∶1
5．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )
A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t
B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t
C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t
D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t
6．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。

当通以从左到右的恒定电流I时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、
φ2。

该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b，金属材料单位体积内自由电子数为n，元电荷为e。

那么
A．
12IB enb
ϕϕ
-=B．
12IB enb
ϕϕ
-=-
C．
12
IB ena
ϕϕ
-=D．
12
IB ena
ϕϕ
-=-
7．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍
尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为υ．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U ，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（ ）
A ．前表面的电势比后表面的低
B ．前、后表面间的电压U 与υ无关
C ．前、后表面间的电压U 与c 成正比
D ．自由电子受到的洛伦兹力大小为
eU
a
8．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
9．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 -⨯
10．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+ 11．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是（ ） A ．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 B ．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 C ．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 D ．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直
12．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为N 1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N 2，则以下说法正确的是（ ）
A ．N 1＞N 2,弹簧长度将变长
B ．N 1＞N 2,弹簧长度将变短
C ．N 1＜N 2,弹簧长度将变长
D ．N 1＜N 2,弹簧长度将变短
13．在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 平行于纸面固定放置。

在两导线中通有图示方向电流I 时，纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零。

下列说法正确的是（ ）
A ．匀强磁场方向垂直纸面向里
B ．将导线Q 撤去，a 点磁感应强度为03
2
B
C ．将导线P 撤去，a 点磁感应强度为
012
B
D ．将导线Q 中电流反向，a 点磁感应强度为02B
14．一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示．如果直导线可以自由地运动且通以由a 到b 的电流，则导线ab 受磁场力后的运动情况为( )
A ．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B ．从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C ．从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D ．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
15．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
16．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O 1，乙的圆心为O 2，在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点，其中aO 1＝O 1b ＝bO 2＝O 2c ，此时a 点的磁感应强度大小为B 1，b 点的磁感应强度大小为B 2．当把环形电流乙撤去后，c 点的磁感应强度大小为
A ．2
12
B B -
B ．1
22
B B -
C ．21B B -
D ．
1
3
B 17．如图所示，在x 轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y 轴右侧的磁场磁感应强度的大小为B 。

一个离子以速率v 由O 点沿x 轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示离子运动的轨迹，其中轨迹与y 轴交点为M ，轨迹与x 轴交点为N ，且OM ＝ON ＝L ，由此可判断（ ）
A．这个离子带负电
B．y轴左侧的磁场磁感应强度的大小为
2
B
C．离子的比荷为q
m
＝
v
LB
D．离子在y轴左侧运动的时间是在y轴右侧运动的时间的一半
18．MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab＝bc＝cd，粒子从a运动到d 的时间为t，则粒子的比荷为()
A．3
tB
π
B．
4
3tB
π
C．
tB
π
D．
tB
2π
19．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
20．如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）
A ．+x 方向
B ．﹣x 方向
C ．+y 方向
D ．﹣y 方向
21．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，一对正负电子分别以相同的速度沿与x 轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动的时间之比为
A ．13：
B ．1∶2
C ．1∶1
D ．2∶1
22．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 ．
()211
32
B B -
C ．
()211
2
B B + D ．B 1－B 2
23．如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P 、Q 之间有一个很强的磁场。

一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。

把P 、Q 与电阻R 相连接。

下列说法正确的是（ ）
A ．Q 板的电势高于P 板的电势
B ．R 中有由b 向a 方向的电流
C ．若只改变磁场强弱，R 中电流保持不变
D ．若只增大粒子入射速度，R 中电流增大
24．如图所示，以O 为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A 点有一粒子发射源，沿半径AO 方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是
A ．率越大的粒子在磁场中运动的时间越长
B ．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长
C ．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大
D ．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大
25．如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )
A ．线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流
B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势
C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →d
D ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力
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一、选择题 1．A 解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．磁感应强度随时间按正弦规律变化，如题目图乙，可知0、2
T
、T 处斜率最大，即线圈产生的电动势也最大，故A 正确，C 错误；
BD ．根据BS Φ=可知，在4
T t =和34T 时，线圈内的磁通量最大，故BD 错误。

故选A 。

2．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，周期
2m
T qB
π=
氘核和氦核的比荷相等，则两粒子在磁场中运动的周期相同，故A 正确；
C ．根据回旋加速器的工作原理可知，粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率，故两次频率相同，故C 错误； B ．根据
2
v qvB m R
=
可得最大速度
qBR
v m
=
由于氘核和氦核比荷相同，因此它们的最大速度也相同，故B 错误； D ．最大动能
222
2122k q B R E mv m
==
高频电源的频率与粒子最大动能无关，故D 错误。

故选A 。

3．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A. 根据左手定则，可知，M 带负电，N 带正电，A 错误；
B. 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：
2v qvB m r
=
解得：
mv r qB
=
同一磁场，又M 和N 两粒子的电荷量相同，故轨道半径大小r 和速度v 成正比，故B 正确；
C. 洛伦兹力每时每刻与速度垂直，不做功，C 错误；
D. 粒子在磁场中运动的周期T 的计算如下：
22r m
T v qB
ππ=
= 同一磁场，M 和N 两粒子的电荷量相同，故两粒子在磁场中运动的周期相同，它们均运动了半个周期，故它们运动的时间相同，D 错误； 故选B 。

4．D
解析：D 【解析】 【详解】
AB ．由洛伦兹力充当向心力可知
2v qvB m R
=
根据线速度和角速度关系可得
v R ω=
联立解得
=
qB m
ω 则可知，角速度与磁场成正比，故
12:1:2ωω=
故AB 错误；
CD ．粒子在两磁场中运动轨迹如图所示，粒子在两磁场中转过的圆心角均为120︒，由
2π=
m
T qB
可知，粒子在I 中的周期为II 中周期的2倍；则由 360t T θ
︒
=
可知
12:2:1t t =
故C 错误，D 正确。

故选D 。

5．C
解析：C 【解析】
试题分析：由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变，由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式，可判断出碰后的轨迹是否变化；再由周期变化可得出时间的变化． 带电粒子和不带电粒子相碰，遵守动量守恒，故总动量不变，总电量也保持不变，由
2
v Bqv m r
=，得：mv P r qB qB ==，P 、q 都不变，可知粒子碰撞前后的轨迹半径r 不变，故轨迹应为pa ，因周期2m
T qB
π=
可知，因m 增大，故粒子运动的周期增大，因所对应的弧线不变，圆心角不变，故pa 所用的时间将大于t ，C 正确；
【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式
mv R Bq =
，周期公式2m T Bq π=，运动时间公式2t T θ
π
=
，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，
6．B
解析：B 【解析】 【分析】
金属导体自由电荷为电子，根据左手定则知电子受到洛伦兹向上，知上表面带负电，下表面带正电，上表面的电势比下表面的低。

抓住电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡求出电荷的移动速度，从而得出上下表面的电势差。

【详解】
因为上表面的电势比下表面的低，因为evB=e U
a ，解得：U
v Ba
=，因为电流I=nevs=nevab ，解得：IB U bne =．所以φ1-φ2=-IB enb
，故B 正确。

故选B 。

【点睛】
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡。

7．D
解析：D 【解析】 【详解】
由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，故A 错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有=,=U F evB F eE e
a =洛电，故=U F e a 洛，故D 正确，由U
evB e a
=则电压
U avB =，故前后表面的电压与速度有关，与a 成正比，故BC 错误．
8．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 。

9．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
各个分磁场与合磁场关系如图所示
由数学关系得
5tan 2.910T x B B θ-==⨯
故选A 。

10．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=
+ 故选A 。

11．C
【解析】 【分析】
左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向． 【详解】
根据左手定则的内容知与磁场方向垂直的通电直导线，它受到的磁场作用力与电流方向垂直，与磁场方向垂直，故C 正确，ABD 错误． 【点睛】
解决本题的关键掌握左手定则判定安培力的方向，知道安培力垂直于电流方向与磁场方向构成的平面．
12．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
磁铁的磁感线在它的外部是从N 极到S 极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力减小，由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压缩，弹簧长度将变短．故选B ．
13．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
两长直导线P 和Q 所产生的磁场方向根据安培右手定则可得都垂直纸面向里，所以匀强磁场方向应该垂直纸面向外，纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零，所以每根导线在a 点处产生的磁感应强度为
01
2
B 。

A ． 匀强磁场方向应该垂直纸面向外，故A 错误； B ．将导线Q 撤去，a 点磁感应强度应为012
B 而不是03
2B ，故B 错误；
C ． 将导线P 撤去，a 点磁感应强度为
01
2
B ，
C 正确；
D ．将导线Q 中电流反向，a 点磁感应强度为0B 而非02B ，故D 错误。

故选C 。

14．D
【解析】
试题分析：通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况．当导体转动后，我们可以认为电流向右偏内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况，再判出导体的运动情况．
解：通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，导体应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故D正确，ABC错误；
故选D
【点评】解决本题的关键（1）清楚通电螺线管的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解．
15．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。

16．A
解析：A
【解析】
【详解】
对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在中轴线上的磁场方向均是向左，故c点的磁场方向也是向左的．设ao1=o1b=bo2=o2c=r，设单个环形电流在距离中点r位置的磁感应强度为B1r，在距离中点3r位置的磁感应强度为B3r，故：a点磁感应强度：B1=B1r+B3r；b点
磁感应强度：B 2=B 1r +B 1r ；当撤去环形电流乙后，c 点磁感应强度：B c =B 3r =B 1-1
2
B 2，故选A ．
17．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题意可知，离子刚进入磁场时所受洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，离子带正电，故A 错误；
B ．离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
v qvB m R
=
得
mv R qB
=
在y 轴的左侧离子轨迹半径变为原来的2倍，则磁感应强度变为原来的一半，故B 正确； C ．离子在y 轴右侧运动的轨迹半径为
2
L
，根据 2
2
v qvB m
L = 解得
2q v m LB
= 故C 错误；
D ．离子做圆周运动的周期2πm
T qB
=
，则 2πm T qB
=右，
2π4π=2
m m
T B qB q =⨯左 离子在y 轴左侧的运动时间
π=
=4T m t qB 左左 离子在y 轴右侧的运动时间
π=
=2T m t qB
右右 则
t t =右左
故D 错误。

故选B 。

18．A
解析：A 【解析】
画出粒子的运动轨迹如图，
则有t=1.5T ，则得2
3
T t =，由周期公式2m T qB π=得：
223m t qB π=，解得，粒子的比荷3q m tB
π
=，故A 正确． 点晴：带电粒子垂直射入磁场中，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，已知ab=bc=cd ，画出轨迹，可知时间t=1.5T ，求出周期，由周期公式2m
T qB
π=
求出比荷． 19．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
2qU
v m
=
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 。

20．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
据题意，电子流沿z 轴正向流动，电流方向沿z 轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向（沿z 轴负方向看），通过y 轴A 点时方向向外，即沿x 轴正向。

故选A 。

【点睛】
首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。

21．B
解析：B 【解析】 【详解】
电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示：
电子在磁场中做圆周运动的周期为：
22r m
T v eB
ππ=
= 由几何知识可知：
α=120°，β=60°，
电子在磁场中的匀速时间：
360t T θ
=
︒
则负电子与正电子在磁场中运动时间之比：
6011202
t t βα-+︒===︒
22．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。

23．D
解析：D 【解析】 【详解】
AB ．等离子体进入磁场，根据左手定则可知正电荷向上偏，打在上极板上；负电荷向下偏，打在下极板上；所以上极板带正电，下极板带负电，则P 板的电势高于Q 板的电势，流过电阻电流方向由a 到b ；故A 错误，B 错误； C ．根据稳定时电场力等于磁场力即：
U
q
qvB d
= 则有：
U Bdv =
再由欧姆定律：
U Bdv
I R r R r
=
=++ 电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R 中电流也改变；故C 错误； D ．由上分析可以知道，若只增大粒子入射速度，R 中电流也会增大；故D 正确。

故选D 。

24．B
【解析】
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有
2
v
Bqv m
R
=，解得粒子做圆周运动的
半径
mv
R
Bq
=，设磁场圆形区域半径为r，如图所示
粒子在磁场中运动的偏转角为2θ，由向何关系得：
r
tan
R
θ=，所以v越大，则R大，则
tanθ越小，故θ也越小，而周期
2m
T
Bq
π
=，即不同速率的粒子在磁场中做圆周运动的周
期相同，则粒子在磁场中运动的偏转角越大，运动时间越长，所以速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小，运动的时间越短，故A错误，B正确．粒子在磁场中运动的角速度v Bq
R m
ω==，所以不同速率粒子在磁场中运动的角速度相等，故CD错误；
25．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据E=BωS可知，无论线圈绕轴P1和P2转动，则产生的感应电动势均相等，故感应电流相等，故A正确，B错误；
C．由楞次定律可知，线线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b→a，故C错误；
D．由于线圈P1转动时线圈中的感应电流等于绕P2转动时线圈中得电流，故根据
F=BLI
可知，线圈绕P1转动时dc边受到的安培力等于绕P2转动时dc边受到的安培力，故D错误。

故选A。