高考物理长沙电磁学知识点之磁场知识点训练及答案

高考物理长沙电磁学知识点之磁场知识点训练及答案
一、选择题
1．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和，则（）
A． B． C． D．不能判断
2．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
3．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。

工作原理如图所示，将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中，测出管壁上MN两点间的电势差为U，已知血管的直径为d，则血管中的血液流量Q为（）
A．πdU
B
B．
π
4
dU
B
C．
πU
Bd
D．
π
4
U
Bd
4．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个质量、电荷量均相等的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断正确的是
A．运动的轨道半径不同
B．重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同
C．运动的时间相同
D．重新回到磁场边界的位置与O点距离不相等
5．三根通电长直导线a、b、c平行且垂直纸面放置，其横截面如图所示，a、b、c恰好位于直角三角形的三个顶点，∠c＝90︒，∠a＝37︒。

a、b中通有的电流强度分别为I1、I2，c受到a、b的磁场力的合力方向与a、b连线平行。

已知通电长直导线在周围某点产生的磁
场的磁感应强度
I
B k
r
=，k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离，sin37︒
＝0.6。

下列说法正确的是（）
A．a、b中电流反向,1I：216
I=：9
B．a、b中电流同向,1I：24
I=：3
C．a、b中电流同向,1I：216
I=：9
D．a、b中电流反向,1I：24
I=：3
6．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为
A．2F B．1.5F C．0.5F D．0
7．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 ．
8．如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个相同的金属环M 和N ．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（ ）
A ．两环静止不动
B ．两环互相远离
C ．两环互相靠近
D ．两环同时向左运动
9．如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入，粒子沿直线通过速度选择器，已知速度选择器的电场强度为E ，磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束，它们的轨道半径关系为132r r r =<，不计重力及粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（ ）
A ．P 1极板带负电
B ．能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1
B
E
C ．三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等
D ．粒子1的比荷
11q m 大于粒子2的比荷2
2
q m 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．如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外．已知放射源放出的射线有α、β、γ三种．下列判断正确的是
A ．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B ．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C ．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D ．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
12．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
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．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i 随时间t 的
变化关系如图乙所示．在0~
2
T 时间内直导线中电流向上，则在~2T
T 时间内线框中感应
电流的方向与所受安培力情况是（ ）
A ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
15．我国探月工程的重要项目之一是探测月球32
He 含量。

如图所示，32He （2个质子和1个中子组成）和42He （2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P 进入平板S 下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M 、N 。

下列说法正确的是（ ）
A ．速度选择器内部的磁场垂直纸面向外
B ．平板S 下方的磁场垂直纸面向里
C ．经过狭缝P 时，两种粒子的速度不同
D ．痕迹N 是3
2
He 抵达照相底片上时留下的 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，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。

一带电粒子垂直磁场边界从a 点射入，从b 点射出。

下列说法正确的是
A ．粒子带正电
B ．粒子在b 点速率大于在a 点速率
C ．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b 点右侧射出
D ．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 18．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 19．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
20．如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。

图中曲线ab ，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。

由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知（ ）
A．粒子带负电，由a向b运动
B．粒子带负电，由b向a运动
C．粒子带正电，由a向b运动
D．粒子带正电，由b向a运动
21．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是 ( )
A．A 板带正电
B．有电流从 a 经用电器流向 b
C．金属板A、B 间的电场方向向下
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
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，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
24．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
25．电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
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一、选择题 1．C 解析：C 【解析】 【详解】
第一次将金属框由位置I 平移到位置Ⅱ，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以
，选项C 正确.ABD 错
故选C
2．D
解析：D 【解析】 【详解】
AB ．由洛伦兹力充当向心力可知
2
v 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 。

3．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，有
U
q
qvB d
= 解得
U v Bd
=
而流量为
24U dU Q vS R Bd B
ππ==
⋅= 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

4．B
解析：B 【解析】 【分析】
由题正负离子的质量与电量相同，进入同一磁场做匀速圆周运动的周期相同，根据偏向角的大小分析运动时间的长短．由牛顿第二定律研究轨道半径．根据圆的对称性，分析离子重新回到边界时速度方向关系和与O 点距离． 【详解】
A ．根据牛顿第二定律得
2v qvB m r
=
得
mv r qB
=
由题q 、v 、B 大小均相同，则r 相同，故A 错误；
B ．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同，故B 正确．
C ．粒子在磁场中运动周期为
2m
T qB
π=
则知两个离子圆周运动的周期相等．根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为22πθ-，轨迹的圆心角也为
22πθ-，运动时间
1222t T πθ
π-=
同理，负离子运动时间
222t T θπ
=
显然时间不等，故C 错误；
D ．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O 点距离
2sin S r θ=
r θ、相同，则S 相同，故D 错误．
故选B 。

5．A
解析：A 【解析】 【详解】
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，且c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行，则ab 中电流方向相反，c 受力分析如图所示： 竖直方向平衡得：
11
sin 37
sin 53a b ac bc
k
I k I r r ︒︒⋅=⋅ 根据几何关系得：
cos37ac ab r r ︒= cos53bc ab r r ︒=
联立解得：
16
9
a b I I =
A ．a 、b 中电流反向,1I ：216I =：9与分析相符，故A 正确；
B ．a 、b 中电流同向,1I ：24I =：3与分析不符，故B 错误；
C ．a 、b 中电流同向,1I ：216I =：9与分析不符，故C 错误；
D ．a 、b 中电流反向,1I ：24I =：3与分析不符，故D 错误。

解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
设每一根导体棒的电阻为R ，长度为L ，则电路中，上下两路电阻之比为
12:2:2:1R R R R ==，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比
12:1:2I I =．如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L ，根据安培力计
算公式F ILB =，可知12::1:2F F I I '==，得1
2
F F '=，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN 所受的合力大小为3
2
F F F '+=
，故本题选B ．
7．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．
8．C
解析：C 【解析】
同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈的运动情况是相互靠近,故C 对；ABD 错； 故选C
9．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．若射入速度选择器中的粒子带正电，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的1P 极板带正电，故A 错误；
B ．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，洛伦兹力等于电场力，即有
1qvB qE =
所以能通过狭缝0S 的带电粒子的速率为
1
E v B =
故B 错误；
C ．粒子在磁场中做半个匀速圆周运动，其运动时间为
122r r
t v v
ππ=
= 由于三个粒子运动的半径不等，所以运动时间也不相等，故C 错误；
D 进入2B 磁场中的粒子速度是一定的，根据2
2mv qvB r
=可得
2
mv
r qB =
知r 越大，比荷
q
m
越小，粒子1的半径小于粒子2的半径，所以粒子1的比荷大于粒子2的比荷，故D 正确； 故选D 。

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．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
α射线是高速 4
2 e H 流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力
向右，故丙是α射线．β射线是高速电子流 0
1e -（），质量数为0，带一个负电荷．根据左手
定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是β射线．γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线． 故B 正确．
12．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 。

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．C
解析：C 【解析】 【详解】 BD ．在0~
2
T
时间内，直导线中的电流向上，由乙可知在2T ～T 时间内直线电流方向向
下，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流；故B 项不合题意，D 项不合题意．
AC ．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左．离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A 项不合题意，C 项符合题意．
15．D
解析：D 【解析】
【分析】 【详解】
A ．由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向里，故A 错误；
B ．粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向外，故B 错误；
C ．在速度选择器中
qE
qvB
解得
E v B
=
即经过狭缝P ，两种粒子的速度相同，故C 错误； D ．粒子在平板下方磁场中做圆周运动有
2
'
v qvB m R
=
得
'
mv
R qB =
即比荷大的，半径小，故3
2
He 的轨迹半径小，落到N 点，故D 正确。

故选D 。

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ao 1=o 1b=bo 2=o 2c=r ，设单个环形电流在距离中点r 位置的磁感应强度为B 1r ，在距离中点3r 位置的磁感应强度为B 3r ，故：a 点磁感应强度：B 1=B 1r +B 3r ；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．C
解析：C 【解析】 【详解】
由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b 、a 两点的速率，根据
2
v qvB m r
=确定粒子运动半径和运动时间。

由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁
感应强度，由公式
2
v
qvB m
r
=得：
mv
r
qB
=，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子
有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误。

18．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；19．A
解析：A
【解析】
【分析】
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。

20．A
解析：A
【解析】据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度
减小，则由公式得知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从a向b运动。

在a处，粒子所受的洛伦兹力斜右下方，由左手定则判断可知，该粒子带负电，A正确．
21．D
解析：D 【解析】
A 、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A 板带负电．故A 错误．
B 、因为B 板带正电，A 板带负电，所以电流的流向为b 经用电器流向a ．故B 错误．
C 、因为B 板带正电，A 板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C 错误．
D 、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D 正确．故选D ．
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势．
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】 【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-+︒===︒ 故选B 。

24．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。

25．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
根据左手定则得，A选项洛伦兹力方向竖直向下，B选项洛伦兹力方向竖直向下，C选项不受洛伦兹力，D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外．故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】
解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系．。