高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析
一、选择题
1．三根通电长直导线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
2．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
3．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
-=-
4．如图所示，一束粒子射入质谱仪，经狭缝S后分成甲、乙两束，分别打到胶片的A、C
两点。

其中
2
3
SA SC
=，已知甲、乙粒子的电荷量相等，下列说法正确的是
A．甲带正电B．甲的比荷小
C．甲的速率小D．甲、乙粒子的质量比为2：3
5．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
6．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 B ．B ＜02mv ae
C ．B ＞03mv
D ．B ＞02mv ae
7．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动和平动，当导线通入图示方向的电流I 时，从上往下看，导线的运动情况是（ ）
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
8．三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
9．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U1无关，d与U2无关
10．在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成60︒斜向上的匀强磁场，一通有如图所示的恒定电流I的金属方棒，在安培力作用下水平向右做匀速直线运动。

已知棒与水平
面间的动摩擦因数
3
μ=。

若磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上的
过程中，棒始终保持匀速直线运动，设此过程中磁场方向与水平向右的夹角为θ，则关于磁场的磁感应强度的大小B与θ的变化关系图象可能正确的是（）
A．B．
C．D．
11．如图所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流方向从左到右时，弹簧的长度变化了，则下面说法正确的是（）
A．弹簧长度缩短了，
B．弹簧长度缩短了，
C．弹簧长度伸长了，
D ．弹簧长度伸长了，
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 13．一回旋加速器当外加磁场一定时，可把质子加速到v ，它能把氚核加速到的速度为 （ ）
A ．v
B ．2v
C ．3v
D ．23
v 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．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+ 16．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
17．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032
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
18．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN ，通以M 到N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。

如果仅改变下列某一个条件，即可使得θ变大的是（ ）
A ．两悬线等长变短
B ．金属棒质量变大
C ．磁感应强度变小
D ．棒中的电流变大
19．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
20．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
21．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
22．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
23．在两个倾角均为α的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图所示，两金属棒均处于平衡状态．则两种情况下的电流之比I1:I2为
A．si nα:1B．1:sinαC．cosα:1D．1:cosα
24．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
25．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
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一、选择题
1．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： 11sin
37sin 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：
169
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。

2．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
2v 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 θπ
=，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，
3．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。

4．D
解析：D
【解析】
【详解】
A.甲粒子在磁场中向上偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，故A 错误；
B.根据洛伦兹力提供向心力，则有：
2
v qvB m r
= 解得：
mv v r q qB B m
==
由图可知r 甲＜r 乙，则甲的比荷大于乙的比荷，故B 错误；
C.能通过狭缝S 0的带电粒子，根据平衡条件：
1qE qvB =
解得：
1
E v B = 甲、乙都能通过狭缝进入右边的磁场，所以两个粒子的速率相等，故C 错误；
D.由题知，甲、乙粒子的电荷量相等，根据洛伦兹力提供向心力，则有：
2
v qvB m r
= 解得：
mv r qB
=
变形得：
qB m r v
=
由题知，两个粒子的半径之比为：
12:2:3r r =
则两个粒子的质量之比为：
1212::2:3m m r r ==
故D 正确。

5．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
2
v 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 。

6．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：
3a R =
； 欲使电子能经过AC 边,必须满足：33
a R < 而
20
v evB m r
=，
得：
mv R eB
=
， 解得：
3mv B >
；
A. B ＜0
ae
．故A 项错误； B. B ＜0
2mv ae
．故B 项错误；
C. B ＞0
ae
．故C 项正确； D. B ＞
2mv ae
．故D 项错误． 7．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，知导线顺时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，顺时针转动，同时下降。

故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

8．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。

9．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 。

10．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 棒受力如图所示
则
sin (cos )BIL mg BIL θμθ=+
得
1(sin cos )30)3IL B mg mg
θμθθμ=-=- 所以C 正确，ABD 错误。

故选C 。

11．A
解析：A 【解析】
试题分析：由左手定则可知，导体受到向上的安培力作用，故弹簧的长度将缩短，开始
没通电时：；通电后：
，其中
，解得：
B=
，故选A.
考点：胡克定律；安培力；左手定则.
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】
在回旋加速器内加速有
2
v m qvB r
= 解得qBr
v m =
，可知最终的速度与荷质比有关，质子荷质比为1，氚核荷质比为13
，能把氚核加速到的速度为3
v
，C 正确。

故选C 。

14．D
解析：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．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 。

16．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．根据E =BωS 可知，无论线圈绕轴P 1和P 2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P 1和P 2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P 1转动时线圈中的感应电流等于绕P 2转动时线圈中得电流，故根据
F =BLI
可知，线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力等于绕P 2转动时dc 边受到的安培力，故D 错误。

故选A 。

17．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 。

18．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
导体棒受力如下图所示
可得
tan
F BIL
mg mg θ==
A．两悬线等长变短，不是导线变短，故θ不变，故A错误；
B．金属棒质量变大，则θ变小，故B错误；
C．磁感应强度变小，则θ变小，故C错误；
D．棒中的电流变大，则θ变大，故D正确。

故选D。

19．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。

20．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 。

21．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。

22．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． 23．D
解析：D 【解析】
导体棒受力如图，根据共点力平衡得12tan sin F mg F mg αα==，，
所以导体棒所受的安培力之比12tan 1
sin cos F F ααα==，因为F BIL =，所以11221cos I F I F α
==，D 正确． 24．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．
25．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 。