高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编及解析(4) 一、选择题
1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球3
2He含量。如图所示,3
2
He(2个质子和1个
中子组成)和4
2
He(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2.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
3.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
4.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是
()
A.带电粒子从磁场中获得能量
B.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关
D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大
5.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
=
6.教师在课堂上做了两个小实验,让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,例如盐水,如果把玻璃皿放在磁场中,液体就会旋转起来,如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,通电后,发现弹簧不断上下振动,如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是()
A .图甲中,从上往下看,液体沿顺时针方向旋转
B .图甲中,如果改变电源的正负极,液体的旋转方向不变
C .图乙中,如果将水银换成酒精,依然可以观察到弹簧不断上下振动
D .图乙中,如果改变电源的正负极,依然可以观察到弹簧不断上下振动
7.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 .同时改变了导线的电流方向,cd 导线受到的安培力方向不变
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.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.如图所示,在以原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 方向垂直于纸面向里的匀强磁场,A 、C 、D 为磁场边界上的点,A 、C 为边界与坐标轴的交点,OD 连线与x 轴负方向成45°。一带负电粒子从A 点以速度v 沿AC 方向射入磁场,恰好从D 点飞出,粒子在磁场中运动的时间为( )
A .
2r
v
π B .
34r
v
π C .
54r
v
π D .
52r
v
π 11.如图所示,地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带正电的油滴,沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动,由此可以判断
A .匀强电场方向一定是水平向左
B .油滴沿直线一定做匀加速运动
C .油滴可能是从N 点运动到M 点
D .油滴一定是从N 点运动到M 点
12.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t 1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t 2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∶1
B .ω1∶ω2=2∶1
C .t 1∶t 2=1∶1
D .t 1∶t 2=2∶1
13.下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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.如图所示,两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流,a 受到磁场力的大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为( )
A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2
16.如图所示,带电粒子以初速度以v 0从a 点进入匀强磁场,运动过程中经过b 点,Oa=Ob ,若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,带电粒子仍以速度以v 0从a 点进入电场,仍能通过b 点,则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为
A .v 0
B .1/ v 0
C .2 v 0
D .v 0/2
17.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
18.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 19.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
20.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
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∶2C.1∶1D.2∶1
22.如图所示,矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.粒子重力不计.下列说法正确的是
A.粒子a带负电
B.粒子c的动能最大
C.粒子b在磁场中运动的时间最长
D.粒子b在磁场中运动时的向心力最大
23.一电子以垂直于匀强磁场的速度v A,从A处进入长为d、宽为h的磁场区域如图所示,发生偏移而从B处离开磁场,若电荷量为e,磁感应强度为B,圆弧AB的长为L,则()
A .电子在磁场中运动的时间为
t=A d
v B .电子在磁场中运动的时间为t=A
L v C .洛伦兹力对电子做功是Bev A ·h D .电子在A 、B 两处的速度相同
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.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 .
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一、选择题 1.D 解析:D
【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 。
2.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 。
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。
4.C
解析:C 【解析】 【详解】
A 、由回旋加速器原理可知,它的核心部分是两个D 形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分
别与高频电源相连,两盒间的窄缝中形成匀强磁场,交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D 形盒缝隙,两盒间的匀强电场一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速,在磁场中洛伦兹力不做功,带电粒子是从电场中获得能量的,故A 错误.
B 、粒子从D 形盒出来时速度最大,由qvB=m
,粒子被加速后的最大动能
E km =m =,可见带电粒子加速所获得的最大动能与回旋加速器的半径有关,与加
速电压的大小无关,故B 错误,C 正确.
D 、高频电源周期与粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同,由带电粒子做圆周运动的周期T=2可知,周期T 由粒子的质量、电量和磁感应强度决定,与半径无关,故D 错误.
故选:C. 【点睛】
解决本题的关键是掌握加速器的工作原理以及加速器的构造,注意粒子是从电场中获得能量,但回旋加速器的最大速度与电场无关,与磁感应强度和D 形盒的半径有关.
5.D
解析:D 【解析】 【分析】 【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
2x 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=
故D正确。
故选D。
6.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据图甲中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线,磁场方向从下向上,根据左手定则可知,从上往下看,液体沿逆时针方向旋转,A错误;B.如果改变电源的正负极,液体中电流的方向反向,磁感线方向不变,则安培力方向改变,所以液体的旋转方向改变,B错误;
C.图乙中给装置通电,弹簧中每一圈的电流方向相同,因为同向电流相互吸引,所以弹簧缩短,脱离水银液面,弹簧中无电流,再次落下与水银接触,从而使弹簧上下振动;纯酒精不导电,所以接通电源后,弹簧中无电流,不会上下振动,C错误;
D.如果改变电源的正负极,根据C选项分析可知依然可以观察到弹簧不断上下振动,D 正确。
故选D。
7.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
由右手螺旋定则可知.cd导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外.故A错误:
由右手螺旋定则知ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外,故B错误:
由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左.故C错误:
由题意可知,cd导线所处的位置磁场方向发生改变,但同时自身电流方向也发生改变,由左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确
综上所述本题答案是:D
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】
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.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
做出运动的轨迹图,可知速度的偏转角为
=45+90=135θ
粒子在磁场中运动的时间为
1353π3604r
t T v
=
= 故选B 。
11.A
解析:A 【解析】 【详解】
A.粒子的受力如图所以的情况,即电场力只能水平向左,粒子才能沿直线运动。故A 正确。
B. 油滴做直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力作用,因为重力和电场力均为恒力,根据物体做直线运动条件可知,粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F qvB =可知,粒子必定做匀速直运动。故B 错误。
CD.粒子受到的洛仑磁力的方向为垂直MN 向上,又因为粒子带正电,再结合左手定则,可知油滴一定是从M 点运动到N 点一定。故CD 都错误。
12.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 360
t T θ
?
=
可知
12:2:1t t =
故C 错误,D 正确。 故选D 。
13.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
由左手定则可判定电荷受到的洛伦兹力竖直向下,故A 错误;由左手定则可判定电荷受到的洛伦兹力竖直向下,故B 正确;由左手定则可判定导线受到的安培力竖直向下,故C 错误;由左手定则可判定导线受到的安培力竖直向上,故D 错误.
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】
根据同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,所以没加磁场前,二者所受的力等大方向,加上磁场后,受到的安培力也是等大反向,所以两个导线所受到的力均是等大反向,所以b 受到的磁场力大小变为a 受到的磁场力大小,A 对.
16.C
解析:C 【解析】 【详解】
设oa=ob=d ,因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,所以圆周运动的半径正好等于d ,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv 0B=m 2
v r
,解得:mv B qd =,如果
换成匀强电场,水平方向以v 0做匀速直线运动,在水平方向:d=v 0t 2,竖直沿y 轴负方向
做匀加速运动,即:22211 22qE d at t m ==,解得:2
02mv E qd =,则 E
B
=2v 0,故选C .
【点睛】
带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律,在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律;而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系,从而确定圆心和半径.
17.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。
18.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:B2=B1r+B1r;当撤去环形电流乙后,c点磁感应强度:B c=B3r=B1-1
2
B2,故选
A.
19.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.
20.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.
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-+?===? 故选B 。
22.D
解析:D 【解析】
根据左手定则知粒子a 带正电,粒子b 、c 带负电;粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛
伦兹力提供向心力,根据2
v qvB m r
= ,可得:mv r qB = ,粒子的动能E K =12mv 2,则可知
三个带电粒子的质量、电荷量相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,c 粒子速率最小,b 粒子速率最大.b 粒子动能最大,向心力最大.故B 错误,D 正确.根据22m m
t qB qB
θπθπ=?= ,则c 粒子圆弧转过的圆心角最大,时间最长,选项C 错误;故选D .
23.B
解析:B 【解析】 【详解】
AB .粒子走过的路程为L ,则运动时间
A
L
t v =
故A 错误,B 正确;
C .洛伦兹力始终与运动方向垂直,不做功,故C 错误;
D .洛伦兹力不做功,粒子速度大小不变,但速度方向改变,故AB 处速度不同,故D 错误。 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.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.