考点09磁场(解析版)-2021届高三《新题速递·物理》2月刊(高考复习)
考点09磁场(原卷版)-2021届高三《新题速递·物理》1月刊(高考复习)
考点09磁场1．（2021·全国高三其他模拟）如图所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图甲所示，一群带正电的同种粒子在0t =时从虚线上的O 点垂直于磁场方向向上与右边界成θ（0180θ︒<<︒）角射入磁场，如图乙所示，已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为r ，周期为T ，不计粒子重力，则在θ角变化过程中下列说法正确的是（ ）A ．粒子距水平虚线的最远距离为2rB ．粒子在磁场中运动的速度始终不变C ．无论θ角多大，粒子均能射出磁场D ．粒子在虚线上方运动的最长时间为32T 2．（2021·黑龙江大庆市·大庆实验中学高二期末）金属棒MN 两端用细软导线悬挂于a 、b 两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN 平行于纸面，如图所示。
若金属棒通有从M 向N 的电流，此时悬线上有拉力。
为了使拉力等于零，下列措施可行的是（ ）A ．减小电流B ．将电流方向改为从N 流向MC ．将磁场方向改为垂直于纸面向外，并减小磁感应强度D ．将磁场方向改为垂直于纸面向外，同时将电流方向也改为从N 流向M 并增大电流强度 3．（2021·全国高三其他模拟）六根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正六边形，O 为正六边形的中心，通过长直导线a 、b 、c 、d 、e 、f 的电流分别为1I 、2I 、3I 、4I 、5I 、6I ，a 、c ，e 中通过的电流大小相等，b 、d 、f 中通过的电流大小相等，电流方向如图所示．已知通电长直导线在距导线r 处产生的磁感应强度大小为I B k r'=，此时O 点处的磁感应强度大小为6B ，导线a 在O 处产生磁场的磁感应强度大小为B ，则移除e 导线后，e 导线所在处的磁感应强度大小为（ ）A ．0B ．BCD ．2B4．（2021·全国高三月考）如图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向上，L 2中的电流方向向右； L 1的右边有a 、b 两点，它们相对于L 2对称。
专题9 磁场 -2021年高考物理二轮复习(原卷版)
专题9 磁场一、单选题1．（2020·全国高考真题）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。
一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。
已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。
为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（）A．32mvaeB．mvaeC．34mvaeD．35mvae4．（2020·浙江高考真题）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两条固定的相互垂直彼此绝缘的导线通以大小相同的电流I。
在角平分线上，对称放置四个相同的正方形金属框。
当电流在相同时间间隔内增加相同量，则（）A．1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向内运动B．1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向外运动C．2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向内运动D．2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向外运动5．（2019·全国高考真题）如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为（ ）A ．5π6m qB B ．7π6m qBC ．11π6m qBD ．13π6m qB6．（2019·全国高考真题）如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外．ab 边中点有一电子发源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子．已知电子的比荷为k ．则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为（ ）A ．14kBlB ．14kBl ，54kBlC ．12kBlD ．12kBl ，54kBl 7．（2018·浙江高考真题）磁流体发电的原理如图所示．将一束速度为v 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B 的匀强磁场中，在相距为d 、宽为a 、长为b 的两平行金属板间便产生电压．如果把上、下板和电阻R 连接，上、下板就是一个直流电源的两极．若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是（ ）A ．上板为正极，电流Bdvab I Rab d ρ=+B ．上板为负极，电流2Bvad I Rab bρ=+C．下板为正极，电流BdvabIRab dρ=+D．下板为负极，电流2BvadIRab bρ=+二、多选题8．（2020·天津高考真题）如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。
(2021年整理)高考物理专题复习――磁场
（完整）高考物理专题复习――磁场编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）高考物理专题复习――磁场）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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高中物理复习-—磁场此部分内容为磁场，由基础知识—-专题知识组成，高考复习必备的资料！！一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。
小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式.磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在-—奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验.1．地磁场地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近.2．地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似.3．指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果.4．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角,简称磁偏角。
说明：①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。
②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。
2021高考物理一轮复习第9章磁场第1讲磁场及磁吃电流的作用课时作业含解析202103222114
第1讲磁场及磁场对电流的作用1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小B[在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故B a＜B b，B正确，A错误；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，C、D错误。
]2.如图所示，一水平的可自由移动的通电长直导线置于螺线管的右端，通入垂直纸面向外方向的电流，当开关K闭合瞬间，长直导线的运动方向为( )A．向上 B.向下C．向左D.向右A[当闭合开关K瞬间，根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场在长直导线处的方向水平向右，再根据左手定则判断出通电导线的受力方向向上，故选项A正确。
] 3．(2020·某某模拟)磁场中同一位置处放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。
在导线中通入不同的电流，测得安培力F和电流I的数据，并描绘在FI图象中，其中a、b各代表一组F、I的数据。
则以下图象正确的是( )C[本题考查安培力随电流变化的图象。
磁场中同一位置处放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。
该位置的磁感应强度不变，由安培力公式F＝BIL可知，导线受到安培力F和电流I的大小成正比，FI图象正确的是C。
]4．(2019·密云区期末)如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，则( )A．b点的磁感应强度可能为零B．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C．cd导线受到的安培力方向向右D．同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变D[本题考查安培定则、左手定则的应用。
根据安培定则，两平行直导线在b点产生的磁场方向相同，所以b点的磁感应强度垂直纸面向外，不可能为零，选项A错误；根据安培定则，ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，选项B错误；根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，cd导线受到的安培力方向向左，选项C错误；同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力依然向左，方向不变，选项D正确。
2021年高考物理专题复习：磁场(含答案解析)
2021年高考物理专题复习：磁场1．如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。
一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了30°，重力加速度为g，求：（1）区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小。
（2）区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小。
（3）微粒从P运动到Q的时间有多长。
2．在如图所示的直角坐标系中，有一长为L 的轻绳一端固定在第一象限内的O ′点，且可绕O ′点在竖直平面内转动，另一端拴有一个质量为m 的小球，小球电荷量为+q ，OO ′连线与y 轴成45°，OO ′的长度为L ．在x 轴上方有水平向左的匀强电场E 1，在x 轴下方有竖直向上的匀强电场E 2，且E 1＝E 2=mg q，在x 轴下方的虚线（虚线与y 轴成45°）右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ．先将小球放在O ′的正上方，从绳恰好绷直处由静止释放，小球进入磁场时将绳子断开．求：（1）绳子第一次绷紧后小球的速度大小．（2）小球刚进入磁场区域时的速度．（3）小球从进入磁场到第一次经过x 轴上的时间．3．如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。
在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q 的粒子从直线ac 与圆的交点a 正对圆心射入柱形区域，而后从圆上的b 点离开该区域，bo 连线与直线垂直。
圆心O 到直线的垂直距离为12R ，现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线ac 的匀强电场，同一粒子以同样速率在a 点沿直线ac 射入柱形区域，也在b 点离开该区域。
若磁感应强度大小为B ，不计重力。
（1）求粒子入射的初速度大小；（2）求电场强度的大小。
(新课标Ⅰ版)高考物理 (第02期)名校试题解析分项汇编 专题09 磁场(含解析)新人教版选修33
全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。
备注：新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。
一、单项选择题1.【2014•湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示，一个理想边界为PQ 、MN 的匀强磁场区域，磁场宽度为d ，方向垂直纸面向里．一电子从O 点沿纸面垂直PQ 以速度v 0进入磁场．若电子在磁场中运动的轨道半径为2d ．O′ 在MN 上，且OO′与MN 垂直．下列判断正确的是（ ）A ．电子将向右偏转B ．电子打在MN 上的点与O′点的距离为dC ．电子打在MN 上的点与O′点的距离为d 3D ．电子在磁场中运动的时间为．03v d考点：带电粒子在匀强磁场中的运动2.【2013•湖北黄冈等七市高三联考】奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系，法拉第发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善.关于电磁感应，下列说法中正确的是A.运动的磁铁能够使附近静止的线圈中产生电流B.静止导线中的恒定电流可以使附近静止的线圈中产生电流C.静止的磁铁不可以使附近运动的线圈中产生电流D.运动导线上的恒定电流不可以使附近静止的线圈中产生电流3.【2013•河北沧州五校第二次高三联考】在电磁学建立和发展的过程中，许多物理学家做出了重要贡献。
下列说法符合史实的是A．法拉第首先提出正电荷、负电荷的概念 B．库仑首先提出电荷周围存在电场的观点C．奥斯特首先发现电流的磁效应 D．洛伦兹提出分子电流假说3.C解析：首先提出正电荷、负电荷概念的科学家不是法拉第，是富兰克林，A错误．法拉第首先提出电荷周围存在电场的观点，B错误．丹麦物理学家奥斯特首先发现电流的磁效应，C 正确．安培提出分子电流假说，可以很好地解释软铁被磁化的现象，D错误．故选C．考点：物理学史二、多项选择题4.【2013•湖北黄冈等七市高三联考】如图所示，两段长度均为l、粗细不同的铜导线a、b 良好接触，接在某一直流电路中。
2021届高考物理三轮冲刺重难点训练：磁场(解析版)
磁场(原卷)1.[来源:2021年江西省重点中学协作体高考物理第一次联考试卷（2月份）]如图所示，半圆光滑绝缘轨道MN固定在竖直平面内，O为其圆心，M、N与O高度相同，匀强磁场方向与轨道平面垂直．现将一个带正电的小球自M点由静止释放，它将沿轨道在M、N 间做往复运动．下列说法中正确的是()A. 小球在M点和N点时均处于平衡状态B. 小球由M到N所用的时间大于由N到M所用的时间C. 小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等D. 小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等2.[来源:2021年湖北省宜昌市高考物理模拟试卷（2月份）]如图所示，A、B、C三根通电长直导线均水平固定，导线通入的恒定电流大小相等，方向如图，其中A、B垂直纸面且关于C 对称，则导线C所受磁场力的情况是()A. 大小为零B. 方向竖直向上C. 方向竖直向下D. 方向水平向左3.[来源:2021年广东省韶关市高考物理一模试卷]如图甲所示是一个“简易电动机”，一节5号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。
该“简易电动机”的原理图如图乙所示，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是张平平()A. 从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转B. 电池的输出功率等于线框转动的机械功率C. 线框①、②两部分导线电阻在电路中是串联关系D. “简易电动机”由静止到转动起来的过程中，线框中的电流减小4.[来源:2021年广东省河源市源城区高考物理模拟试卷（2月份）]中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平，向家坝−上海特高压直流输电工程，是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。
图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2。
2021届高考 物理二轮专题复习好题精选：磁场 解析版
磁场 解析版1．（2021·山东高三专题练习）在磁场中的某同一位置放置一条导线，导线的方向与磁场方向垂直，先后在导线中通入不同的电流I ，导线所受的磁场力F 也不一样。
下列四幅图中，a 、b 均各代表一组F 、I 的数据，则能正确表示F 与I 关系的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】BC 【详解】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为F BIL =由于磁场强度B 和导线长度L 不变，因此F 与I 的关系图象为过原点的直线，故AD 错误，BC 正确。
故选BC 。
2．（2021·广东深圳市·高三月考）如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里。
一带电小球恰能以速度v 0做直线运动，其轨迹如图虚线所示，虚线与水平方向成30°角，小球最终穿过一轴线沿小球运动方向且固定摆放的光滑绝缘管道（管道内径略大于小球直径），下列说法正确的是（ ）A ．小球一定带正电B ．磁场和电场的大小关系为0EB=C ．小球可能是从管道的乙端运动到甲端D ．若小球刚进入管道时撤去磁场，小球将在管道中做匀速直线运动 【答案】AD 【详解】A ．小球做匀速直线运动，当带正电时，电场力水平向左，重力竖直向下。
从甲端运动到乙端时，洛伦兹力垂直于虚线斜向右上三力恰好平衡，能保证小球沿图中虚线运动。
当小球带负电时，电场力水平向右，重力竖直向下。
从甲端运动到乙端时或者从乙端运动到甲端时，洛伦兹力垂直于虚线斜向左上或者右上，均不能使小球沿直线运动。
故A 正确； B ．由A 项分析可知，电场力和洛伦兹力关系为0sin 30qEqv B︒=整理，得2v E B = 故B 错误；C ．根据A 项分析，小球只能是从管道的甲端运动到乙端。
故C 错误；D ．未撤磁场时，小球三力平衡，其中电场力和重力沿虚线方向的合力为零，当撤去磁场时，在管道中所受重力和电场力均没有变化，故沿虚线方向（管道方向）合力仍为零。
2021年高考物理磁场及其对电流的作用考点全攻关答案详解教师版(19页)
2021年高考物理磁场及其对电流的作用考点全攻关磁场及其对电流的作用（解析版）双基过关：一、磁场、磁感应强度1．磁场的基本性质磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向．(2)定义式：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N极的指向．(4)单位：特斯拉，符号为T.3．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场．(2)特点：磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线．4．地磁场(1)地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示．(2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北．5．磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．自测1(多选) 如图所示是我国最早期的指南仪器——司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场．下列与地磁场有关的说法，正确的是()A．地磁场是一种物质，客观上存在B．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行C．通电导线在地磁场中可能不受安培力作用D．运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力可以对运动电荷做正功【答案】AC【解析】地磁场是客观存在的一种物质，磁感线是人们为了研究方便而假想出来的，故A正确；磁感线是闭合的曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故B错误；当通电导线与地磁场平行放置时，导线不受安培力，故C正确；由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力不做功，故D错误．二、磁感线和电流周围的磁场1．磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．(2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱．①磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S 极指向N极．①同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．①磁感线是假想的曲线，客观上并不存在．2．几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场如图所示(2)电流的磁场自测2如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．图4【答案】三、安培力的大小和方向1．大小若I①B，F＝0；若I①B，F＝BIL.2．方向可以用左手定则来判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都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通电导线在磁场中所受安培力的方向．安培力方向总垂直于B、I所决定的平面，即一定垂直于B和I，但B 与I不一定垂直．3．两平行通电导线间的作用同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．自测3以下说法中正确的是()A．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行B．安培力的方向可以用右手定则来判定C．磁感线可以形象地描述各点的磁场强弱和方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时N极所指的方向一致D．放置在磁场中1 m长的导线，通过1 A的电流，该处磁感应强度是1 T，则导线受到的安培力为1 N【答案】C题热点一：安培力和磁场的叠加1．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”．2.磁场叠加问题的解题思路(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图5所示为M 、N 在c 点产生的磁场B M 、B N . (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B . 题型1 安培力的大小和方向例1 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．已知导体棒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 ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．0 【答案】B【解析】设三角形边长为l ，通过导体棒MN 的电流大小为I ，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML 和LN 的电流大小为I2，如图所示，依题意有F ＝BlI ，则导体棒ML 和LN 所受安培力的合力为F 1＝12BlI ＝12F ，方向与F 的方向相同，所以线框LMN 受到的安培力大小为F ＋F 1＝1.5F ，选项B 正确．变式1如图所示，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，通过L 1、L 2中的电流相同，L 1、L 2中的电流方向垂直纸面向里，L 3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线，则该导线受到的安培力的方向为( )A ．指向L 1B ．指向L 2C ．指向L 3D ．背离L 3 【答案】C【解析】因同向电流之间相互吸引，异向电流之间相互排斥，可知L3对等边三角形的中心上的导线是吸引力，方向指向L3；而导线L1和L2对等边三角形的中心上的导线都是斥力，因大小相等且互成120°角，则其合力方向指向L3，则三条导线对等边三角形的中心上的导线的安培力的合力方向指向L3，故选C.题型2磁场的叠加例2有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面于a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图.a、b的连线水平，c是ab的中点，d点与c点关于b点对称．已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则关于a处导线在d点产生磁场的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是()A．B1＋B2，方向竖直向下B．B1－B2，方向竖直向上C.B12＋B2，方向竖直向上 D.B12－B2，方向竖直向下【答案】D【解析】根据安培定则，a、b导线在c点的磁场方向都向下，因a、b导线通有大小相等的恒定电流，故b导线在c点的磁场为B12，由于b距离c点和d点一样，所以b导线在d点的磁场大小为B12，方向向上；根据安培定则，a导线在d点的磁场方向向下，则其大小为B12－B2.变式2如图所示，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里且大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零．若仅让P中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为()A．2B0 B.233B0 C.33B0D．B0【答案】B【解析】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为0，由此可知，外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，即B1＝B0；依据几何关系有：B P cos 30°＝12B0，解得通电导线P或Q在a处的磁场大小均为B P＝33B0；当P中的电流反向，其他条件不变，再依据几何关系及三角知识，则有：B2＝B P＝33B0，方向垂直于PQ向上，由矢量的合成法则，那么a点处磁感应强度的大小为B＝B02＋33B02＝233B0，故B正确，A、C、D错误．命题热点二：安培力作用下导体运动情况的判断1．问题特点安培力作用下导体的运动问题与力学中的运动问题一样，同样遵从力学基本规律，只是研究对象所受的力中多分析安培力而已．2．规律分析判定通电导体在安培力作用下的运动方向或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁感线分布情况，再弄清楚导体中电流的方向，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势．3．判定方法电流元法分割为电流元――→左手定则安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流例3 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是(从上往下看)( )A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上升 【答案】A【解析】如图甲所示，把直线电流等效为无数小段，中间的点为O 点，选择在O 点左侧S 极右上方的一小段为研究对象，该处的磁场方向指向左下方，由左手定则判断，该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里，在O 点左侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力，把各段电流元受到的力合成，则O 点左侧导线受到垂直纸面向里的安培力；同理判断出O 点右侧的导线受到垂直纸面向外的安培力．因此，由上向下看，导线沿顺时针方向转动．分析导线转过90°时的情形：如图乙所示，导线中的电流垂直纸面向外，由左手定则可知，导线受到向下的安培力．由以上分析可知，导线在顺时针转动的同时向下运动．选项A 正确． 变式3 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置．接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M 和N 的电流大小分别为I 1和I 2，已知I 1>I 2，方向均向上．若用F 1和F 2分别表示导线M 与N 受到的磁场力，则下列说法正确的是( )A．两根导线相互排斥B．为判断F1的方向，需要知道I1和I2的合磁场方向C．两个力的大小关系为F1>F2 D．仅增大电流I2，F1、F2会同时增大【答案】D【解析】同向电流相互吸引，故A错误；为判断F1的方向，需要知道I2在I1处产生的磁场方向，故B错误；F1和F2是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C错误；增大电流I2，F1、F2同时增大，故D正确．变式4将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看()A．圆环顺时针转动，靠近磁铁B．圆环顺时针转动，远离磁铁C．圆环逆时针转动，靠近磁铁D．圆环逆时针转动，远离磁铁【答案】C【解析】该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相斥、异极相吸，C正确．命题热点三：安培力作用下的平衡问题通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力电综合模型，该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成．这类题目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定．因此解题时一定要先把立体图转化为平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系，如图所示．例4如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O′点，杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流，空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为θ，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小来保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是()A．一直减小B．一直增大C．先减小后增大D．先增大后减小【答案】C【解析】磁场在转动的过程中，杆处于平衡状态，杆所受重力的大小和方向不变，悬线的拉力方向不变，由图解法结合左手定则可知，在磁场沿逆时针方向缓慢转动的过程中，安培力先减小后增大，由F＝BIL可知，磁场的磁感应强度先减小后增大，故选C.变式5(多选)光滑斜面上放置一个通电导体棒，施加磁场后导体棒静止在斜面上，则以下四种情况中可能的是()【答案】BC【解析】A图，由左手定则可知，导体棒受到竖直向下的安培力作用，导体棒所受合力不可能为0，选项A错误；B图中的导体棒受到的安培力水平向右，导体棒所受合力可能为0，选项B正确；C图中的导体棒受到的安培力方向沿斜面向上，导体棒所受合力可能为0，选项C正确；D图中的导体棒受到的安培力方向沿斜面向下，导体棒受到的合力不可能为0，选项D错误．变式6如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里．电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线C位于水平面且处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是()A.32B0IL，水平向左 B.32B0IL，水平向右C.3B0IL，水平向左D.3B0IL，水平向右【答案】D【解析】根据安培定则，知A、B电流在C处的磁场方向分别垂直于AC、BC斜向下，如图所示，可知θ＝30°，则有：B C＝3B0，方向竖直向下；再由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为F安＝3B0IL；由于导线C位于水平面且处于静止状态，所以导线C受到的静摩擦力大小为3B0IL，方向水平向右．课时精练：一、双基巩固练：1．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图1.结合上述材料，下列说法不正确．．．的是()图1A．地理南、北极与地磁场的北、南极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【解析】地球为一巨大的磁体，地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近，并不重合，故A、B正确；地球内部也存在磁场，只有赤道附近上空磁场的方向才与地面平行，故C错误；射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不平行，一定受到地磁场力的作用，故D正确．2.磁场中某区域的磁感线如图2所示，则()图2A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小【答案】A【解析】磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出B a>B b，所以A正确，B错误；安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误．3.一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且①abc＝①cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图3中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为()图3A．2BIL B．3BIL C．(3＋2)BIL D．4BIL【答案】B【解析】因为①abc＝①cde＝120°，根据几何关系可知①bcd＝60°，故b与d之间的直线距离也为L，则导线abcde有效长度为3L，故所受安培力的大小为：F＝3BIL，故A、C、D错误，B 正确．4．L2是竖直固定的长直导线，L1、L3是水平固定且关于L2对称的长直导线，三根导线均通以大小相同、方向如图4所示的恒定电流，则导线L2所受的磁场力情况是()图4A．大小为零B．大小不为零，方向水平向左C．大小不为零，方向水平向右D．大小不为零，方向竖直向下【答案】A【解析】由右手螺旋定则可知，L1与L3在L2所在直线上产生的合磁场方向竖直向下，即L2处的磁场方向与电流方向平行，所以L2所受磁场力为零．5. 如图5，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场B，导体棒处于静止状态．现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步()图5A．增大B．减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大【答案】A【解析】对导体棒进行受力分析如图：磁场方向缓慢旋转到水平方向，则安培力方向缓慢从图示位置转到竖直向上，因为初始时刻安＝BIL，所培力沿斜面向上，与支持力方向垂直，最小，所以安培力一直变大，而安培力：F安以磁场一直增大，B、C、D错误，A正确．6．(多选)如图6，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反．下列说法正确的是()图6A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1①1①3D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3①3①1【答案】BC【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．对L1受力分析，如图甲所示，可知L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在的平面平行，故A错误；对L3受力分析，如图乙所示，可知L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在的平面垂直，故B正确；设三根导线间两两之间的相互作用力的大小为F，则L1、L2受到的磁场作用力的合力大小均等于F，L3受到的磁场作用力的合力大小为3F，即L1、L2、L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1①1①3，故C正确，D错误．7. (多选)如图7，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外．已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和12B 0，方向也垂直于纸面向外．则( )图7A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为712B 0B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为112B 0C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为112B 0D ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为712B 0【答案】AC【解析】原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知在b 点：12B 0＝B 0－B 1＋B 2 在a 点：13B 0＝B 0－B 1－B 2由上述两式解得B 1＝712B 0，B 2＝112B 0，A 、C 项正确．8．如图8所示，AC 是四分之一圆弧，O 为圆心，D 为圆弧中点，A 、D 、C 处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场，O 处的磁感应强度恰好为零．如果将D 处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为()图8A．2(2－1)B B．2(2＋1)B C．2B D．0【答案】A【解析】A、D、C处的通电直导线在O处的磁感应强度的方向如图所示，大小相等，设为B0，则A、D、C处的通电直导线在O处的合磁感应强度大小为B＝(2＋1)B0，即B0＝B2＋1.如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为B′＝B＋B0－2B0＝2(2－1)B，故B、C、D错误，A正确．二、综合提升练9. (多选)如图9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F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()图9A．弹簧长度将变长B．弹簧长度将变短C．F1>F2 D．F1<F2【答案】BC【解析】如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向垂直于磁场方向指向右下方，根据牛顿第三定律，对条形磁铁受力分析，如图乙所示，所以台秤对条形磁铁的支持力减小，即台秤示数F1>F2，在水平方向上，由于F′有水平向左的分力，条形磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短．10. 如图10所示，一根长为L的金属细杆通有电流I时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上．斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I，磁感应强度大小变为4B，重力加速度为g.则此时金属细杆()图10A．电流流向垂直纸面向外B．受到的安培力大小为2BIL sin θC．对斜面压力大小变为原来的2倍D．将沿斜面加速向上运动，加速度大小为g sin θ【答案】D11．如图11所示，长为L、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上．导体棒与斜面的水平底边始终平行．已知导体棒通以从b向a的电流，电流为I，重力加速度为g.图11(1)若匀强磁场方向竖直向上，为使导体棒静止在斜面上，求磁感应强度B的大小；(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求磁感应强度的最小值和对应的方向．【答案】(1)mgIL tan θ(2)mgIL sin θ方向垂直斜面向上【解析】(1)匀强磁场方向竖直向上时，导体棒受力如图甲所示，由平衡条件得：mg sin θ＝F 安cos θ，F 安＝BIL ，解得B ＝mg IL tan θ.(2)如图乙所示，当安培力平行斜面向上，即安培力和重力沿斜面的分力平衡时，安培力最小，有mg sin θ＝F 安′，F 安′＝B min IL ，解得B min ＝mg IL sin θ，由左手定则可知磁感应强度的方向垂直斜面向上．12.如图12所示，在倾角为θ＝37°的斜面上，固定一宽为L ＝1.0 m 的平行金属导轨．现在导轨上垂直导轨放置一质量m ＝0.4 kg 、电阻R 0＝2.0 Ω、长为1.0 m 的金属棒ab ，它与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B ＝2 T 的匀强磁场中．导轨所接电源的电动势为E ＝12 V ，内阻r ＝1.0 Ω，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动变阻器的阻值符合要求，其他电阻不计，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.现要保持金属棒在导轨上静止不动，求：图12(1)金属棒所受安培力的取值范围；(2)滑动变阻器接入电路中的阻值范围．【答案】(1)811 N≤F ≤8 N (2)0≤R ≤30 Ω【解析】(1)当金属棒刚好达到向上运动的临界状态时，金属棒受到的摩擦力为最大静摩擦力，方向平行斜面向下，对金属棒受力分析，如图甲所示，此时金属棒所受安培力最大，设为F 1，则有垂直斜面方向：F N＝F1sin θ＋mg cos θ沿斜面方向：F1cos θ＝mg sin θ＋F fmax又F fmax＝μF N以上三式联立并代入数据可得F1＝8 N当金属棒刚好达到向下运动的临界状态时，金属棒受到的摩擦力为最大静摩擦力，方向平行斜面向上，其受力分析如图乙所示，此时金属棒所受安培力最小，设为F2，则有F N′＝F2sin θ＋mg cos θ，F2cos θ＋F fmax′＝mg sin θ，F fmax′＝μF N′以上三式联立并代入数据可得F2＝811N所以金属棒受到的安培力的取值范围为811N≤F≤8 N(2)因磁场与金属棒垂直，所以金属棒受到的安培力为F＝BIL，因此有I＝FBL，由安培力的取值范围可知电流的取值范围为411A≤I≤4 A设电流为I1＝411A时滑动变阻器接入电路中的阻值为R1，由闭合电路欧姆定律，有E－I1r＝I1(R0＋R1)，代入数据可得R1＝30 Ω设电流为I2＝4 A时滑动变阻器接入电路中的阻值为R2，由闭合电路欧姆定律，有E－I2r＝I2(R0＋R2)，代入数据可得R2＝0所以滑动变阻器接入电路中的阻值范围为0≤R≤30 Ω.。
考点08静电场(解析版)-2021届高三《新题速递·物理》2月刊(高考复习)
A．EM>EN，φM<φN C．EM<EN，φM>φN 【答案】A 【详解】
B．EM>EN，φM>φN D．EM<EN，φM<φN
中，电场力做负功，再沿直线移到 C 时，电场力还是做负功，则该电荷的电势能一直增大。
故选 D。
7．（2021·上海市大同中学高三期末）图中虚线 K、L、M 为静电场中的三个等势面，电势分别为φK、φL、 φM。实线为一带电粒子射入此电场中后的运动轨迹。下列说法中正确的是（ ）
A．若已知粒子带负电，则可判定粒子从 a→b→c→d→e 沿轨迹运动 B．若已知粒子带负电，则可判定φK>φL>φM C．因为不知道粒子带何种电荷，所以无法判定粒子在 c 点所受电场力的方向 D．因为不知道粒子沿轨迹运动的方向，所以无法比较粒子在 a 点和 c 点的动能大小 【答案】B 【分析】 由等势面的情况可以画出电场线的大致分布图，结合粒子的曲线运动，所受合力应该指向曲线弯曲的内 侧，所以电子的所受电场力是偏在左侧的，所以电场强度的方向向右，即可知电势的关系。 【详解】 AB．由粒子的曲线运动，可知所受合力应该指向曲线弯曲的内侧，粒子所受电场力是偏向左侧的，若 粒子带负电，则受力方向与场强方向相反，即电场强度方向向右，则可判定φK>φL>φM，而运动方向可能 是 a→b→c→d→e，也可能是 e→d→c→b→a，故 A 错误，B 正确； C．由粒子的曲线运动，可知所受合力应该指向曲线弯曲的内侧，则粒子在 c 点所受电场力是偏向左侧 的，与粒子带何种电荷无关，故 C 错误； D．由粒子运动的轨迹，可知若粒子由 a 至 c，则是减速，若粒子由 c 至 a，则是加速，故 a 点的速度大
空间仅存在两点电荷产生的电场， qA 受到的静电力大小为 F，则 B 点电场强度的大小可表示为（ ）
专题09磁场(解析版)-高三名校物理试题解析分项汇编(浙江版)(第01期)
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一、单项选择题1．【20xx·浙江省××市第一中学高三上学期摸底】如图（甲）所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路。
细杆与导轨间的摩擦不计，整个装置分别处在如图（乙）所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是1．B 解析：A中导体棒与磁感线平行，不受安培力，因此导体棒会沿导轨向下滑动，A错误；根据左手定则，B中导体棒受安培力竖直向上，若安培力恰好等于导体棒的重量，斜面对导体棒不存在支持力，此时导体棒恰好静止，B正确；C中导体棒受安培力垂直斜面向上，根据平衡条件，导体棒不能静止在斜面上；D中导体棒受安培力水平向左，同样不可能静止在斜面上，D错误。
考点：安培力方向2．【20xx•浙江省××市十校联合体高三上学期期初联考】匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。
将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A．与粒子电荷量成正比 B.与粒子速率成正比C．与粒子质量成正比 D.与磁感应强度成正比2．D 解析：解答本题的关键是抓住周期与B、I的联系．设带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得2vqvB mr=，于是有mvrqB=，22r mTv qBππ==，由电流的定义式得环形电流：22q q BIT mπ==，由此可见，I与q的平方成正比，与v无关，与B成正比，与M成反比，故选D．考点：本题是洛伦兹力、向心力和电流等知识的综合应用，主要考查电流概念、牛顿第二定律、向心力、带电粒子在匀强磁场中的运动等知识点．3.【20xx·浙江省金华十校高三联考】一圆柱形磁铁竖直放置，如图所示，在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是A．小球所受的合力可能不指向圆心 B．小球所受的洛仑兹力指向圆心C．俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针 D．俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针4．【20xx·江西省××市五校高三联考、江苏省××市启东中学高三月考】如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。
考点08静电场(解析版)-2021届高三《新题速递·物理》2月刊(高考复习)
考点08静电场1．（2021·贵州贵阳市·高二期末）如图所示，虚线MN 为两个固定等量异种点电荷连线的中垂线。
一带负电的粒子以某一速度从A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用。
则该带电粒子在电场中（ ）A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小【答案】C 【详解】根据等量异种点电荷电场线与等势线性质可知，在A 点电场线方向应与速度v 垂直，则粒子所受的电场力与速度v 也垂直，粒子做曲线运动。
粒子靠近正电荷时，电场力做正功，远离正电荷时，电场力做负功，则其电势能先变小后变大。
故选C 。
2．（2021·贵州贵阳市·高二期末）如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD ，已知A 、B 、C 三点的电势分别为10V A ϕ=、8V B ϕ=、2V C ϕ=，则D 点的电势为（ ）A ．2VB ．4VC ．6VD ．8V【答案】B 【详解】根据匀强电场的电势分布特点可知--A B D C ϕϕϕϕ=解得4V D ϕ=故选B 。
3．（2021·贵州贵阳市·高二期末）真空中相距为r 的A 、B 两点固定有电荷量分别为A q 和B q 的点电荷。
若空间仅存在两点电荷产生的电场，A q 受到的静电力大小为F ，则B 点电场强度的大小可表示为（ ） A ．2A Bq q krB ．2Bq krC ．AF q D ．BF q 【答案】D 【详解】点电荷q A 对点电荷q B 的作用力也是F ，根据电场强度的定义式B BF E q =根据点电荷电场强度的决定式2AB q E kr= 故选D 。
4．（2021·贵州贵阳市·高二期末）如图所示，用两根同样长的绝缘细线把两个带同种电荷的小球悬挂在一点。
两小球的质量相等，球A 所带的电荷量大于球B 所带的电荷量。
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考点09磁场1．（2021·贵州贵阳市·高二期末）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。
一矩形线框通有逆时针方向的电流，位于两条导线所在平面的正中间，在a、b产生的磁场作用下静止。
则a、b的电流方向可能是（）A．均向左B．均向右C．a的向右，b的向左D．a的向左，b的向右【答案】CD【详解】A．若a、b电流方向均向左，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向上，则线框不能处于静止状态，故A错误；B．若a、b电流方向均向右，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向下，下边所受的安培力方向向下，则线框不能处于静止状态，故B错误；C．若电流方向a的向右，b的向左，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向下，下边所受的安培力方向向上，根据对称性，线框可以处于平衡状态，故C正确；D．若电流方向a的向左，b的向右，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，根据对称性，线框可以处于平衡状态，故D正确。
故选CD。
2．（2021·全国高二专题练习）某型号的回旋加速器的工作原理图如图甲所示，图乙为俯视图．回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒置于真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒面垂直．两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．质子从粒子源A 处进入加速电场的初速度不计，从静止开始加速到出口处所需的时间为t ，已知磁场的磁感应强度大小为B ，质子质量为m 、电荷量为＋q ，加速器接一高频交流电源，其电压为U ，可以使质子每次经过狭缝都能被加速，不考虑相对论效应和重力作用．则下列说法正确的是（ ）A ．质子第一次经过狭缝被加速后，进入D 形盒运动轨迹的半径r =1B B ．D 形盒半径RC ．质子能够获得的最大动能为22q BUtmπD ．加速质子时的交流电源频率与加速α粒子的交流电源频率之比为1：1 【答案】AB 【详解】A ．设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为v 1，由动能定理得qU =2112mv 由牛顿第二定律有qv 1B =m 211v r联立解得r 1故A 正确；B ．设质子从静止开始加速到出口处运动了n 圈，质子在出口处的速度为v ，则2nqU=12mv 2 qvB=m 2v R质子圆周运动的周期T =2mqBπ 质子运动的总时间t =nT联立解得R 故B 正确； C ．根据qvB=m 2v R解得v =BRqm带电粒子射出时的动能E k =212mv =2222B R q m=2BUq t m π故C 错误。
D ．根据圆周运动的周期T =2mqBπ 由于质子与α粒子的电量之比为1：2，而质子与α粒子的质量之比为1：4，因此它们周期之比为1：2，那么频率之比2：1，故D 错误 故选AB 。
3．（2021·北京八中乌兰察布分校高二期末）如图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做往返运动，则（ ）A．当小球每次通过最低位置时，动能相同B．当小球每次通过最低位置时，速度相同C．当小球每次通过最低位置时，丝线拉力相同D．当小球每次通过最低位置时，丝线拉力不同【答案】AD【详解】A．带电小球在磁场中运动时，受到重力、丝线拉力和洛伦兹力，且洛伦兹力时刻与运动方向垂直，沿丝线方向，由于洛伦兹力不做功，绳的拉力时刻与运动方向垂直也不做功，无论从左向右摆动，还是从右向左摆动，小球每次经过最低点时，重力做功相同，由动能定理知，动能相同，故A正确；B．由于速度是矢量，向左摆动和向右摆，运动方向不同，所以速度不同，故B错误；CD．当小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，所需要的向心力相同。
所需要的向心力是由小球所受的重力、绳子的拉力和洛伦兹力的合力提供的。
但是洛伦兹的方向在改变，小球从左向右通过最低点时，洛伦兹力向上，小球从右向左通过最低点时，洛伦兹力向下，故绳子的拉力大小不同，故C错误，D正确。
故选AD。
4．（2021·江苏高二期末）如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，，且电场方向与磁场方向垂直。
在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝电场强度大小为Eq缘杆，与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内。
一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上。
若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动。
已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）A ．小球的初速度为2mgqBB ．若小球的初速度为3mgqB，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 C ．若小球的初速度为mgqB，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D ．若小球的初速度为mg qB ，则运动中克服摩擦力做功为32222m g q B【答案】ACD 【详解】A ．对小球进行受力分析如图电场力的大小F qE q q==⨯= 由于重力的方向竖直向下，电场力的方向水平向右，二者垂直，合力2G F F mg +=由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功。
所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反。
所以qv 0B =2mg所以02mgv qB=故A 正确；B ．若小球的初速度为3mgqB，则洛伦兹力 f =qv 0B =3mg ＞F G+F则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力f =μF N ，小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到2mgqB时，小球开始做匀速直线运动。
故B 错误； C ．若小球的初速度为mgqB，则洛伦兹力f=qv 0B =mg ＜F G+F则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力f =μF N ，小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止。
故C 正确； D ．若小球的初速度为mgqB，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以322022122m g W mv q B==故D 错误。
故选ACD 。
5．（2021·全国高三专题练习）长方形区域内存在有正交的匀强电场和匀强磁场，其方向如图所示，一个质量为m且带电荷量为q的小球以初速度v0竖直向下进入该区域。
若小球恰好沿直线下降，则下列判断正确的是（）A．小球带正电B．电场强度E＝mg qC．小球做匀速直线运动D．磁感应强度B＝mg qv【答案】CD【详解】C．小球在复合场内受到自身重力、电场力和洛伦兹力，其中电场力和重力都是恒力，若速度变化则洛伦兹力变化，合力变化，小球必不能沿直线下降，所以合力等于0，小球做匀速直线运动，C正确。
A．若小球带正电，则电场力斜向下，洛伦兹力水平向左，和重力的合力不可能等于0，所以小球不可能带正电，A错误；B．小球带负电，受到斜向上的电场力和水平向右的洛伦兹力，根据力的合成可得qE电场强度E=qB错误；D．洛伦兹力qv0B=mg磁感应强度B=mg qvD正确。
故选CD。
6．（2021·全国高三专题练习）如图所示，一轨道由两等长的光滑斜面AB和BC组成，两斜面在B处用一光滑小圆弧相连接，P是BC的中点，竖直线BD右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，B处可认为处在磁场中，一带电小球从A点由静止释放后能沿轨道来回运动，C点为小球在BD右侧运动的最高点，则下列说法正确的是（）A．C点与A点在同一水平线上B．小球向右或向左滑过B点时，对轨道压力相等C．小球向上或向下滑过P点时，其所受洛伦兹力相同D．小球从A到B的时间是从C到P倍【答案】AD【详解】A．小球在运动过程中受重力、洛伦兹力和轨道支持力作用，因洛伦兹力永不做功，支持力始终与小球运动方向垂直，也不做功，即只有重力做功，满足机械能守恒，因此C点与A点等高，在同一水平线上，选项A正确；B．小球向右或向左滑过B点时速度等大反向，即洛伦兹力等大反向，小球对轨道的压力不等，选项B 错误；C．同理小球向上或向下滑过P点时，洛伦兹力也等大反向，选项C错误；D．因洛伦兹力始终垂直BC，小球在AB段和BC段（设斜面倾角均为θ）的加速度均由重力沿斜面的分力产生，大小为g sin θ，由x＝12at2得小球从A到B的时间是从C到P倍，选项D正确。
故选AD。
7．（2021·辽宁葫芦岛市·高二期末）某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示。
速度选择器中，磁场（方向垂直纸面）与电场正交，磁感强度为1B，两板间电压为U，两板间距离为d；偏转分离器中，磁感强度为2B，磁场方向垂直纸面向外。
现有一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），该粒子以某一速度恰能匀速通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，最终打在感光板12A A上。
下列说法正确的是（ ）A ．粒子带负电B ．速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外C ．带电粒子的速率等于1U dB D ．粒子进入分离器后做匀速圆周运动的半径等于12mUqdB B【答案】BCD 【详解】A ．粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知粒子带正电，A 错误；B ．由于粒子带正电，受电场力向右，因此受洛伦兹力向左，根据左手定则，在速度选择器中，匀强磁场的方向垂直纸面向外，B 正确；C ．根据1qvB Eq =又U Ed =可知带电粒子的速率1U v dB =C 正确；D ．根据22mv qvB R= 可得粒子做匀速圆周运动的半径12mUR qdB B =D 正确。
故选BCD 。
8．（2021·辽宁葫芦岛市·高二期末）如图，一束电子从M 点垂直于磁感应强度B 并垂直于磁场边界射入匀强磁场中，射入速度为v ，磁场宽度为d ，在N 点穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为30θ=︒，则（ ）A ．电子的比荷为2vBd B ．电子的比荷为2BdvC ．电子穿越磁场的时间为4dvπ D ．电子穿越磁场的时间为3dvπ 【答案】AD 【详解】AB ．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知o sin30R d =又由于2mv qvB R= 可得2q vm Bd=A 正确，B 错误；CD ．粒子在磁场中运动的时间263d R d t vv vπθπ⋅=== C 错误，D 正确。