2019届高考物理一轮复习第九章磁场课时作业33

2019年高考物理一轮复习 第9章 磁场 新人教版一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。

1～5题为单选，6～8题为多选，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1．(2018·福建省龙岩石期中)如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴OO ′转动时(电流方向和转动方向如图所示)。

通电直导线所受安培力的方向为导学号 21993488( C )A ．竖直向上B ．竖直向下C ．水平向里D ．水平向外[解析] 带电圆盘如图转动时，形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向纸面内侧，因此安培力的方向水平向里，故A 、B 、D 项错误，C 项正确。

2．(2018·天津市月考)正五边形abcde 导体框，其单位长度的电阻值为ρ，现将正五边形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E 且不计内阻的电源两端，则下列关于导体框所受的安培力的描述正确的是导学号 21993489( A )A ．安培力的大小为5EB4ρ，方向竖直向上B ．安培力的大小为5EB4ρ，方向竖直向下C ．安培力的大小为2EBρ，方向竖直向下D ．安培力的大小为2EBρ，方向竖直向上[解析] 由图可知，电路接通后流过导体框的电流方向为ae 及abcde ，假设导体框每边长为L ，由欧姆定律可得ae 边的电流大小为I 1＝E L ρ，流过abcde 的电流大小为I 2＝E4L ρ；在磁场中ae 及abcde 的等效长度均为L ，由左手定则可知ae 和abcde 所受的安培力方向均竖直向上，则导体框所受的安培力大小为F ＝BI 1L ＋BI 2L ＝5EB4ρ，选项A 正确。

课时作业 32[双基过关练]1．(2016·海南单科)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若( )A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向解析：根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项C错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项D正确．答案：D2．如图所示，通电螺线管的内部中间和外部正上方静止悬挂着金属环a和b，当变阻器R的滑动头c向左滑动时( )A．a环向左摆，b环向右摆B．a环和b环都不会左摆或右摆C．两环对悬线的拉力都将增大D．a环和b环中感应电流的方向相同解析：当变阻器R的滑动头c向左滑动时，线圈中的电流变大，磁性增强．根据楞次定律，两线圈都要阻碍磁通量增大．由于线圈处在线圈中间位置，磁感线与圆环面垂直，两环受沿半径指向环心的力．不会向左右偏．b环处于匀强磁场中，各部分力平衡，拉力不会增大．a环磁通量增大，由楞次定律知，a环会受到向上的安培力阻碍其中磁通量变大，因此拉力变小．由于a环和b环所在螺线管内外部的磁感线方向相反．因此产生的感应电流方向也相反．选B.答案：B3．为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)．当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口．若俯视轨道平面磁场垂直地面向里(如图乙)，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流( )A．始终沿逆时针方向B．先沿逆时针，再沿顺时针方向C．先沿顺时针，再沿逆时针方向D．始终沿顺时针方向答案：B4．(2018·丽水调研)如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )A．a、b将相互远离 B．a、b将相互靠近C．a、b将不动 D．无法判断解析：根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离．选项A正确．答案：A5．(2018·杭州联考)(多选)如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光的说法正确的是( )A．闭合开关后小灯泡可能发光B．若闭合开关后小灯泡发光，则再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮C．闭合开关瞬间，小灯泡才能发光D．若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，小灯泡可能会发光解析：闭合开关后，A产生交变磁场，B的磁通量变化，小灯泡通电后可能发光，选项A正确、C错误；闭合开关后再将B线圈靠近A，B的磁通量变化率增大，产生的感应电动势更大，小灯泡更亮，选项B正确；闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，A 中电流减小，B的磁通量变化率减小，小灯泡更不可能会发光，选项D错误．答案：AB6．(多选)如图所示，圆形线圈的一半位于匀强磁场中，当线圈从图示位置开始运动时，弧受到向右的磁场力，则线圈的运动形式可能是( )A ．向左平动(线圈未全部离开磁场)B ．向右平动(线圈全部进入磁场)C ．以直径ac 为轴转动(不超过90°)D ．以直径bd 为轴转动(不超过90°)解析：弧在图示的匀强磁场中受到向右的磁场力，根据左手定则可知圆环中的感应电流是顺时针的，感应电流的磁场由安培定则可得与原磁场方向相同，根据楞次定律，原来的线圈的磁通量在减少，线圈的运动为A 、C 、D 三种形式时可使磁通量减少，产生感应电流，感应电流受安培力向右．选项A 、C 、D 正确．答案：ACD7．如图所示，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B ，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是( )A ．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B ．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C ．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D ．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势解析：根据右手定则，当金属棒ab 在恒力F 的作用下向右运动时，abdc 回路中会产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，abdc 回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；abdc 回路中的感应电流I ＝Blv R，感应电流的变化率ΔI Δt ＝Bla R，又由于金属棒向右运动的加速度a 减小，所以感应电流的变化率减小，圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，选项C 正确．答案：C8．(多选)阿明有一个磁浮玩偶，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示．若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是( )A ．电路中的电源必须是交流电源B ．电路中的a 端点须连接直流电源的负极C ．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D ．若将可变电阻的阻值调大，可减小玩偶飘浮的最大高度解析：当电磁铁上端为N 极时，可使玩偶飘浮起来，由安培定则可知，a 端应是电源的正极，A 、B 项错；若增加环绕软铁的线圈匝数，电磁铁磁性增强，可增加玩偶飘浮的最大高度，C 项正确；若将可变电阻的阻值调大，线圈中电流减小，磁性减弱，玩偶飘浮的最大高度减小，D 项正确．答案：CD9．(2016·江苏单科)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音．下列说法正确的有( )A ．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B ．取走磁体，电吉他将不能正常工作C ．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D ．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化解析：铜质弦无法被磁化，不能产生磁场引起线圈中磁通量的变化从而产生感应电流，所以铜质弦不能使电吉他正常工作，故A 项错误；取走磁体，金属弦无法被磁化，线圈中不会产生感应电流，B 项正确；由E ＝n ΔΦΔt知，C 项正确；金属弦来回振动，线圈中磁通量不断增加或减小，电流方向不断变化，D 项正确．答案：BCD[能力提升练]10．如图所示，固定的水平长直导线中通有稳恒电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．现将线框以初速度v 0竖直上抛，上升到最高点后又落回抛出点，设落回抛出点的速度大小为v ，不计空气阻力作用，已知重力加速度为g ，则下列说法中正确的是( )A ．v ＝v 0B ．在上升过程和下落过程中线框所受安培力方向相同C ．上升到最高点时线框的加速度a ＝gD ．上升过程中损失的机械能等于下落过程中损失的机械能解析：通电导线周围存在磁场，电流恒定，导线周围磁场恒定，可根据右手螺旋定则判断磁场环绕情况，导线上方磁感线向外，且离导线越近磁感应强度越大，故线框在上升过程中通过线框的磁通量减小，安培力的合力向下，安培力做负功使线框机械能减少，在下落过程中通过线框的磁通量增大，安培力的合力向上，安培力做负功使线框机械能减少，上升过程损失的机械能更多，所以A 、B 、D 均错；上升到最高点时安培力为零，所以此时加速度a ＝g ，C 正确．答案：C11．(多选)如图甲所示，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化的电流i ，电流随时间变化的规律如图乙所示，P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力为F N ，则( )A．t1时刻F N>G，P有收缩的趋势B．t2时刻F N＝G，此时穿过P的磁通量最大C．t3时刻F N＝G，此时P中无感应电流D．t4时刻F N<G，此时穿过P的磁通量最小解析：t1时刻，电流增大，由楞次定律知，线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势，选项A正确；t2时刻电流达到最大，变化率为零，故线圈中无感应电流，F N＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项B正确；t3时刻电流为零，但电流从有到无，故穿过线圈的磁通量发生变化，此时P中有感应电流，但磁感应强度为零，F N＝G，选项C错误；t4时刻电流变化率为零，线圈中无感应电流，F N＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项D错误．答案：AB12．(2018·北京海淀区期末)如图所示，左侧闭合电路中的电流大小为I1，ab为一段长直导线．右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd，在远离cd导线的右侧空间存在与导轨垂直的匀强磁场，在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN，当导体棒沿导轨匀速运动时，可以在cd上产生大小为I2的感应电流．已知I1>I2，不计匀强磁场对导线ab和cd的作用．用F1和F2分别表示导线cd对ab的安培力大小和导线ab 对cd的安培力大小，下列说法正确的是( )A．若MN向左运动，ab与cd两导线相互吸引，F1＝F2B．若MN向右运动，ab与cd两导线相互吸引，F1＝F2C．若MN向左运动，ab与cd两导线相互吸引，F1>F2D．若MN向右运动，ab与cd两导线相互吸引，F1>F2解析：导体棒MN向左运动时，由右手定则可知，感应电流由M到N，故导线cd中的电流由d到c，而ab中的电流由a到b，两导线中电流方向相反，故两导线之间存在斥力，选项A、C错误；若MN向右运动，则由右手定则可知，此时导线cd中的电流由c到d，与导线ab中的电流方向一致，故两导线相互吸引，由牛顿第三定律可知，F1、F2是一对作用力与反作用力，故其大小相等、方向相反．选项B正确、D错误．答案：B13．(多选)如图所示，甲图中线圈A的a、b端加上如图乙所示的电压时，在0～t0时间内，线圈B中感应电流的方向及线圈B的受力方向情况( )A．感应电流方向不变 B．受力方向不变C．感应电流方向改变 D．受力方向改变解析：根据电压变化图可知，线圈A中电流先减小再反向增大，则线圈产生磁场的磁通量也是先减小再反向增大．根据楞次定律，由“增反”、“减同”判断得：第一阶段线圈B 中感应电流的方向与线圈A相同，两线圈靠近处的磁性相反有吸引作用．第二阶段线圈A中电流相反了，此时线圈B产生的感应电流应与此时线圈A的电流相反，即B中电流方向不变．两线圈有排斥作用．所以线圈B的受力方向会改变．所以选A、D.答案：AD14．(2018·辽宁师大附中期中)科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R 和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则( )A．只调节滑动变阻器R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大B．只调节滑动变阻器R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动C．只调节滑动变阻器R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大D．只调节滑动变阻器R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动解析：只调节滑动变阻器R，当P1向右端移动时，滑动变阻器R接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以左侧电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁的磁性减弱，导致了磁敏电阻的阻值减小，则通过R1的电流增大，其消耗的电功率增大，电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，A正确、B错误；只调节滑动变阻器R2，当P2向下端移动时，回路中电流不变，电阻R1消耗的电功率不变，电容器两端电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，C、D错误．答案：A。

2019年高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用练习编辑整理：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（2019年高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第1讲磁场及其对电流的作用板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题（本题共10小题，每小题6分,共60分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1。

［2018·陕西宝鸡一模］如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的（)A。

B1 B．B2 C．B3 D．B4答案C解析根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向如图所示,根据平行四边形定则可判定H点的合磁感应强度方向可能为B3方向，C正确。

2.[2018·郑州质量预测］目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑（州)特高压直流输电工程已正式投运。

高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点。

已知某段直流输电线长度l＝200 m,通有从西向东I＝4000 A的恒定电流,该处地磁场的磁感应强度B＝5×10－5T，磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°（sin5°≈0。

1)。

则该段导线所受安培力的大小和方向为（）A.40 N，向北与水平面成85°角斜向上方B。

4 N，向北与水平面成85°角斜向上方C.4 N，向南与水平面成5°角斜向下方D。

课时作业 31
轴平行的匀强电场，粒子仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过
为( )
v0
m、电荷量为q的微粒以速度
点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，
兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法正确的是
的运动可能是匀变速运动
．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为：2
错误．粒子在磁场中做
，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒
图中应有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1
．高频电源的变化周期应该等于t n－t n－1
．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
一定时，要想粒子获得的最大动能越大，则要求D形盒的面积也越大
可知，粒子回旋周期不变，则有t4－t3＝t3－t2＝
如图所示，两块平行极板AB、
，板长AB为2d，两极板间电势差为
形区域内存在匀强电场，电场方向水平向右．在ABCD矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场．极板厚度不计，电场、磁场的交界处为理想边界．将一个质量为
的正中央O点，由静止释放．不计带电粒子所受重力．
点射出，轨迹如图所示．
带电粒子第一次在电场中加速，运动时间为t1
带电粒子在磁场中偏转，运动时间为t2，洛伦兹力充当向心力．。

课时规范练31带电粒子在复合场中的运动基础对点练1.(感应加速器)(2022安徽宣城期末)无论周围空间是否存在闭合回路,变化的磁场都会在空间激发涡旋状的感应电场,电子感应加速器便应用了这个原理。

电子在环形真空室被加速的示意图如图所示,规定垂直于纸面向外的磁场方向为正,用电子枪将电子沿图示方向注入环形室。

它们在涡旋电场的作用下被加速。

同时在磁场内受到洛伦兹力的作用,沿圆形轨道运动。

下列变化规律的磁场能对注入的电子进行环向加速的是()2.(等离子体发电)下图为等离子体发电机的示意图。

高温燃烧室产生的大量的正、负离子被加速后垂直于磁场方向喷入发电通道的磁场中。

在发电通道中有两块相距为d的平行金属板,两金属板外接电阻R。

若磁场的磁感应强度为B,等离子体进入磁场时的速度为v,系统稳定时发电通道的电阻为r。

则下列表述正确的是()A.上金属板为发电机的负极,电路中电流为BdvRB.下金属板为发电机的正极,电路中电流为BdvR+rC.上金属板为发电机的正极,电路中电流为BdvR+rD.下金属板为发电机的负极,电路中电流为BdvR3.(电磁流量计)有一种污水流量计原理可以简化为如图所示模型:废液内含有大量正、负离子,从直径为d的圆柱形容器右侧流入,左侧流出。

流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。

空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,下列说法正确的是()A.M点的电势高于N点的电势B.负离子所受洛伦兹力方向竖直向下C.MN两点间的电势差与废液的流量值成正比D.MN两点间的电势差与废液流速成反比4.(霍尔效应)右图为霍尔元件的工作原理示意图,导体的宽度为h、厚度为d,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,CD两侧面会形成电势差U,其,式中比例常数k为霍尔系数,设载流子的大小与磁感应强度B和电流I的关系为U=k IBd电荷量的数值为q,下列说法正确的是()A.霍尔元件是一种重要的电传感器B.C端的电势一定比D端的电势高C.载流子所受静电力的大小F=q UdD.霍尔系数k=1,其中n为导体单位体积内的电荷数nq5.(回旋加速器)右图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场的电场强度大小恒定,且被限制在AC板间,虚线中间不需加电场,如图所示,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是()A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关B.带电粒子每运动一周被加速一次C.带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3D.加速电场方向需要做周期性的变化6.(多选)(组合场)如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等。

课时作业（四十三）磁场及其对电流的作用［基础训练］1.（2018•广西南宁二中等三校联考）磁场中某区域的磁感线如图所示，贝！1（）A.同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力大B.同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力小C . a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B hD. a、〃两处的磁感应强度的大小不等，B a>B b答案：C 解析：a处的磁感线比b处稀疏,则a点的磁感应强度比〃点的小，所以B a<B b9故C正确，D错误；当将同一通电导线放入磁场中，由于受到放置角度的限制，当通电导线垂直磁场时，受到的磁场力最大，平行磁场时受到的磁场力为零，故虽然B a<B b9但是无法比较通电导线受到的磁场力的大小，故A、B错误.2.（2018•江苏模拟）如图所示，A、两点是通电导线左右两侧匀强磁场，下列有关磁场的描述中正确的是（加gsinaC.若磁场方向垂直斜面向下，则〃= 加gsin aIL4 / pA.均垂直于纸面向里B.均垂直于纸面向外C.A点垂直于纸面向里，於点垂直于纸面向外D・4点垂直于纸面向外，B点垂直于纸面向里答案：D 解析：利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁感线分布情况，题图中电流方向向上，则导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，左侧的磁场方向垂直于纸面向外，即A点垂直于纸面向外，B点垂直于纸面向里，故D正确，A. C错误.3.（2018-天津和平区期末）如图所示，在倾角为么的光滑斜面上,流7垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行于纸面的垂直纸面放置一根长为L.质量为m的直导体棒.当导体棒中的电)B.若磁场方向平行斜面向上，则3=D・若磁场方向垂直斜面向上，则〃=犖严答案：A 解析：若磁场方向竖直向上，导体棒受力如图，F= mgtan a9所以B=型器山，选项A正确；B、C项中导体棒不能静止，选项B. C错误；若磁场垂直斜面向上，贝|] B=m8^a9选项D 错误.4.（2018-浙江杭州模拟）在两个倾角均为《的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，图甲中通有电流厶，图乙中通有电流厶，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图所示，两金属棒均处于平衡状态.两种情况下的电流的比值为（）・ 1 C1sina B sin a ° eosa D・cos a答案：D 解析：以题图甲中导体棒为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件知，尸甲=mgtan a f 又因尸甲=BI X L,所以厶= 岂豐纟以题图乙中导体棒为研究对象，受力分析如图乙所示，解得 尸乙=mgsin a,又因=故【2=“豎;J 所以选项D 正确.5. （2018-四川成都一诊妆口图所示为水平放置的两根等高固定长直线上与O 点距离相等的两点，两导线中通有大小相等.方向相反 的恒定电流.下列说法正确的是（）/ 丨 /®/ ............................... OIA.两导线之间存在相互吸引的安培力B ・O 点的磁感应强度为零 c. O 点的磁感应强度方向竖直向下直导线的截面图，O 点是两导线间距离的中点, Q 、〃是过O 点的竖D. a 、方两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案：C 解析：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，A 错 误；两个电流在0点的磁感应强度方向都是竖直向下，不为0, B 错 误，C 正确；0、〃两点磁感应强度大小相等、方向相同，D 错误.6. (2018-福建漳州八校第一次联考妆口图所示，两平行光滑金属 导轨CD 、EF 间距为厶 与电动势为母的电源相连，质量为电 阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构「成闭合回路，回路平面与水平 面成〃角，回路其'余电阻不计.为使血棒静止，需在空间施加的匀 强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( 水平向右B.吨囂t 垂直于回路平面向上D ・辔严，垂直于回路平面向下C. 加gl?tan 0E L )答案：D 解析：对金属棒受力分析，受重力.支持力和安培力,如图所示.从图可以看出，当安培力沿斜面向上时最小，故安培力的最小值为F A = mgsin 09故磁感应强度的最小值为〃=卷="^° , 根据欧姆定律，有Eo=IR,故B=吨鸞口°,故选D・7. （2018-陕西西工大附中月考）如图所示，M. N和P是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，ZMOP=60°.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为爲•若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B29那么艮与阿之比为（）A•馆:1 B•萌:2 C・ 1 ：1 D・ 1 ：2答案：B 解析：如图甲所示，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定则可知，二者在圆心O处产生的磁感应强度大小都为马1•当M处长直导线移到”P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为号，作平行四边形，由•图乙中的几何关系，可得cosBi 30°=寻=瓷=¥，故B正确.TM o® ......... w' 60°>X / y p —［能力提升］a. (2018-四川泸州二诊妆口图所示，三根长为乙的通电导线在空 间构成以A 为顶点的等腰直角三角形，A 、B 中电流的方向垂直于纸 面向里，C 中电流的方向垂直于纸面向外.其中B 、C 电流大小为人 在A 处产生的磁感应强度大小均为Bo,导线A 通过的电流大小为迄 I,则导线A 受到的安培力是() '、於77777777777770CA.JiBoM,水平向左 C. 2迄B Q IL,水平向右 答案：B 解析：B 、C 两通电导线在A 处产生的合磁场的磁感应强度为方向水平向左，再由左手定则可知，导线A 受 到的安培力的方向竖直向上，大小为F =B 5・L=2B°IL, B 正确.9. (2018-天津五校联考妆口图所示，A 、B 、C 是等边三角形的三T V M o N B. 竖直向上D. 0个顶点，0是A、B连线的中点.以0为坐标原点，A、B连线为兀0、C连线为y轴建立坐标系.过A、B、C、0四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等.方向垂直于纸面向里的电流.则过0点的通电直导线所受安培力的方向为（2A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C・沿兀轴正方向 D.沿兀轴负方向答案：A 解析：根据安培定则，A、B处导线在0点产生的磁场方向相反，又因为二者电流大小相同，到0点的距离相等，所以4、B处导线在0点处产生的合磁感应强度为零，0点处磁场方向由C 处导线决定，沿工轴负方向，再由左手定则可知，过0点的通电直导线所受安培力的方向沿y轴正方向，A正确.10.（多选）如图所示，质量为加、长为L的导体棒MN电阻为R, 初始时刻静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E,内阻不计.匀强磁场的磁感应强度为其方向与轨道平面成&角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，贝!1（）答案：BD 解析：磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力BFJF=BIL=「^,方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜 向下，且有水平向右的分量，导体棒将向右运动，A 、C 错误，B 正 确；导体棒所受的合力F 合=Fcos （90o-&） = Fsin&,由a BELsin 0 …十“D 正确.11. （2018-山东济南联考）如图所示，长度1=25 cm 、电阻乩=3Q 的金属滑杆ab 的中点连着一劲度系数比=50 N/m 的轻质弹簧（弹簧另一端固定，与滑杆垂直且在同一水平面内），垂直地放置在两根电 阻不计、互相平行、宽度为25 cm 的光滑导轨上，有一匀强磁场垂直C.开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BEL 『°D.开关闭合瞬间导体棒MN 的加速度为° E7J B. 开关闭合瞬间导体棒MV 所受安培力为贤导轨平面，磁场方向如图所示，电源的电动势E=12V,内阻定值电阻R2=2Q,闭合开关S,稳定后弹簧伸长Ax=4cm,求:(1)稳定后滑杆ab 所受安培力的大小F ；⑵匀强磁场的磁感应强度的大小B.答案：(1)2 N (2)4 T解析：⑴稳定时弹簧弹力大小为由平衡条件有F=F 弹,解得F =2N ・又 F=BIL, 解得〃=左=莎蔬T=4T. 12.如图所示，水平导轨间距L=0.5 m,导轨电阻忽略不计;aXAAAAAAA^ X X R 】X X b\S 丄R2E ⑵由闭合电路欧姆定律有e 乔师+厂3+2+112 A=2A,导体棒血的质量m=l kg,电阻&)=0・9Q,与导轨接触良好；电源电动势E=10 V,内阻r=0.1 fl,电阻R=4 ft；外加匀强磁场的磁感应强度B=5 T,方向垂直于ab,与导轨平面成夹角a=53°；ab 与导轨间的动摩擦因数为#=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g= 10 m/s2, 血处于静止状态。

课时作业 33[双基过关练]1．(2020·广西南宁八中模拟)下列哪些做法是减少涡流的产生( ) A ．在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯B ．电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘的硅钢片组成C ．在电磁冶金中，把交变电流改成直流D ．一些大型用电器采用特制的安全开关解析：在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯，是为了增强线圈的磁通量，与涡流无关，选项A 错误；在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，用相互绝缘的硅钢片叠合而成，其目的是为了减小涡流，选项B 正确；在电磁冶金中，是利用涡流产生的热量，把交变电流改成直流则不能使用，选项C 错误；一些大型用电器采用特制的安全开关是为了防止断电时由于自感产生高压，与涡流无关，选项D 错误．答案：B2．(2020·天津卷)如图所 示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( )A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小解析：A 错：根据楞次定律，ab 中感应电流方向由a 到b.B 错：根据E ＝ΔB Δt ·S，因为ΔBΔt恒定，所以E 恒定，根据I ＝ER ＋r知，回路中的感应电流恒定．C 错：根据F ＝BIl ，由于B 减小，安培力F 减小．D对：根据平衡条件，静摩擦力F f ＝F ，故静摩擦力减小．答案：D3．(2020·韶关市高三调研考试)(多选)如图所示，先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 1＝2v 2.在先后两种情况下( )A ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2＝2：1B ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2＝1： 2C ．线圈中产生的焦耳热之比Q 1:Q 2＝4：1D ．通过线圈某截面的电荷量之比q 1：q 2＝1：1解析：由I ＝BLv R 知I 1：I 2＝2：1，选项A 正确，选项B 错误；由Q ＝I 2Rt 和t ＝L v联立得Q 1：Q 2＝2：1，选项C 错误；由q ＝ΔΦR ＝BSR知q 1：q 2＝1：1，选项D 正确．答案：AD4．(多选)如图甲是矩形导线框，电阻为R ，虚线左侧线框面积为S ，右侧面积为2S ，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设垂直线框向里的磁场为正，则关于线框中0～t 0时间内的感应电流的说法正确的是( )A ．感应电流的方向为顺时针方向B ．感应电流的方向为逆时针方向C ．感应电流的大小为B 0SRt 0D ．感应电流的大小为3B 0SRt 0解析：向里的变化磁场产生的感应电动势为：E 1＝S ΔB 1Δt 1，方向为逆时针方向；向外的变化磁场产生的感应电动势为：E 2＝2S ΔB 2Δt 2，方向为逆时针方向；从图中可以得到：ΔB 1Δt 1＝ΔB 2Δt 2＝B 0t 0，感应电流为I ＝E 1＋E 2R＝3B 0S Rt 0，方向为逆时针方向，即B 、D 正确． 答案：BD5．(2020·北京卷)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2：1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )A ．E a ：E b ＝4：1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ：E b ＝4：1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ：E b ＝2：1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ：E b ＝2：1，感应电流均沿顺时针方向解析：由题意可知ΔB Δt ＝k ，导体圆环中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·S＝ΔB Δt·πr 2，因r a：r b＝2：1，故E a ：E b ＝4：1，由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项B 正确．答案：B6．(2020·新课标全国卷Ⅱ)如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为φa 、φb 、φc .已知bc 边的长度为l.下列判断正确的是( )A ．φa >φc ，金属框中无电流B ．φb >φc ，金属框中电流方向沿a→b→c→aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a→c→b→a解析：金属框绕ab 边转动时，闭合回路abc 中的磁通量始终为零(即不变)，所以金属框中无电流．金属框在逆时针转动时，bc 边和ac 边均切割磁感线，由右手定则可知φb <φc ，φa <φc ，所以根据E ＝Blv可知，U bc ＝U ac ＝－Bl v －＝－Bl 0＋ωl 2＝－12Bl 2ω.由以上分析可知选项C 正确．答案：C7．(2020·厦门模拟)如图所示，在均匀磁场中有一由两段14圆弧及其半径构成的导线框CDEF，且C点和F点正好是OD、OE的中点，14圆的半径OE和OD与磁场边缘重合，磁场方向垂直于14圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转过90°，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置不变，而磁感应强度大小随时间均匀变化．为了产生与线框转过90°过程中同样大小的电流，则磁感应强度随时间的变化率ΔBΔt的大小应为( )A.ωB02πB.ωB0πC.2ωB0πD.4ωB0π解析：设OE＝2r，线框的电阻为R，该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动90°，在线框中产生的感应电流I＝32B0ωr2R.线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动90°过程中同样大小的电流，有I＝ΔBΔt·3πr24R，所以有ΔBΔt＝2ωB0π，故C对，A、B、D错．答案：C8．(多选)如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环直径在同一直线上，现使辐条以角速度ω绕O点逆时针转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，R1＝R2，S处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是( )A．通过R1的电流方向为自下而上B．感应电动势大小为2Br2ωC．理想电压表的示数为16Br2ωD．理想电流表的示数为4Br2ω3R解析：由右手定则可知辐条中心为电源的正极、圆环边缘为电源的负极，因此通过R1的电流方向为自下而上，选项A正确；由题意可知，始终有长度为r的辐条在转动切割磁场线，因此感应电动势大小为12 Br2ω，选项B错误；由图可知，在磁场内部的半根辐条相当于电源，磁场外部的半根辐条与R1并联，因此理想电压表的示数为16Br2ω，选项C正确；理想电流表的示数为Br2ω3R，选项D错误．答案：AC[能力提升练]9．(多选)如图所示，质量为m＝0.04 kg、边长l＝0.4 m的正方形导体线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上，线框用一平行斜面的细线系于O点，斜面倾角为θ＝30°.线框的一半处于磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化关系为B ＝2＋0.5t(T)，方向垂直于斜面．已知线框电阻为R ＝0.5 Ω，重力加速度为g ＝10 m/s 2.则( )A ．线框中的感应电流方向为abcdaB ．t ＝0时，细线拉力大小F ＝0.2 NC ．线框中感应电流大小为I ＝80 mAD ．经过一段时间t ，线框可能沿斜面向上运动解析：根据楞次定律，线框中产生的感应电流方向为adcba ，选项A 错误．根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势E ＝ΔB Δt ·l 22＝0.5×0.08 V＝0.04 V ，感应电流I ＝ER＝0.08 A ，t ＝0时磁感应强度B 0＝2 T ，bc 边所受安培力F A ＝B 0Il ＝2×0.08×0.4 N＝0.064 N ，由左手定则可判断出安培力方向沿斜面向上．对线框由平衡条件F ＋F A ＝mgsin30°，解得细线中拉力F ＝0.136 N ，选项B 错误、C 正确．由安培力F′A ＝BIl ＝(2＋0.5t)×0.08×0.4 N＝(0.064＋0.016t)N ，可知经过一段时间t ，安培力增大到大于线框重力沿斜面向下的分力时，线框沿斜面向上运动，选项D 正确．答案：CD10．(2020·青岛模拟)(多选)如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B 0＝0.5 T ，并且以ΔBΔt＝0.1 T/s 的变化率均匀增大，图象如图乙所示，水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度L ＝0.5 m ，在导轨上放着一金属棒MN ，电阻R 0＝0.1 Ω，并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量M ＝0.2 kg 的重物．导轨上的定值电阻R ＝0.4 Ω，与P 、Q 端点相连组成回路．又知PN 长d ＝0.8 m ．在重物被拉起的过程中，下列说法中正确的是(g 取10 N/kg)( )A ．电流的方向由P 到QB ．电流的大小为0.1 AC ．从磁感应强度为B 0开始计时，经过495 s 的时间，金属棒MN 恰能将重物拉起D ．电阻R 上产生的热量约为16 J解析：根据楞次定律可知电流方向为M→N→P→Q→M，故A 项正确；电流大小I ＝ΔB·S Δt R 0＋R ＝0.1×0.8×0.50.1＋0.4A ＝0.08 A ，故B 项错误；要恰好把质量M ＝0.2 kg 的重物拉起，则F 安＝F T ＝Mg ＝2 N ，B′＝Mg IL ＝0.2×100.08×0.5T ＝50 T ，B′＝B 0＋ΔBΔt·t＝0.5＋0.1t ，解得t ＝495 s ，故C 项正确；电阻R 上产生的热量为Q ＝I 2Rt ＝(0.08)2×0.4×495 J＝1.27 J ，故D 项错误． 答案：AC 11．(2020·湖北咸宁联考)如图所示，水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置，导轨的电阻不计，间距为l ＝0.5 m ，左端通过导线与阻值R ＝3 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值为R L ＝6 Ω的小灯泡L 连接，在CDFE 矩形区域内有竖直向上，磁感应强度B ＝0.2 T 的匀强磁场．一根阻值r ＝0.5 Ω、质量m ＝0.2 kg 的金属棒在恒力F ＝2 N 的作用下由静止开始从AB 位置沿导轨向右运动，经过t ＝1 s 刚好进入磁场区域．求金属棒刚进入磁场时：(1)金属棒切割磁感线产生的电动势；(2)小灯泡两端的电压和金属棒受到的安培力． 解析：(1)0～1 s 棒只受拉力，由牛顿第二定律得F ＝ma ，金属棒进入磁场前的加速度a ＝F m＝10 m/s 2.设其刚要进入磁场时速度为v ，v ＝at ＝10×1 m/s＝10 m/s.金属棒进入磁场时切割磁感线，感应电动势E ＝Blv ＝0.2×0.5×10 V＝1 V.(2)小灯泡与电阻R 并联，R 并＝R·R L R ＋R L ＝2 Ω，通过金属棒的电流大小I ＝ER 并＋r＝0.4 A ，小灯泡两端的电压U ＝E －Ir ＝1 V －0.4×0.5 V＝0.8 V.金属棒受到的安培力大小F A ＝BIl ＝0.2×0.4×0.5 N＝0.04 N ，由右手定则和左手定则可判断安培力方向水平向左．答案：(1)1 V(2)0.8 V 0.04 N ，方向水平向左12．(2020·辽宁沈阳质监)足够长的平行金属导轨MN 和PQ 表面粗糙，与水平面间的夹角为37°(sin37°＝0.6)，间距为1.0 m ，垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度的大小为4.0 T ，PM 间所接电阻的阻值为8.0 Ω，质量为2.0 kg 的金属杆ab 垂直导轨放置，不计杆与导轨的电阻，杆与导轨间的动摩擦因数为0.25，金属杆ab 在沿斜面向下且与杆垂直的恒力F 作用下，由静止开始运动，杆的最终速度为8 m/s ，g 取10 m/s 2.求：(1)当金属杆的速度为4.0 m/s 时，金属杆的加速度大小； (2)当金属杆沿导轨的位移为6.0 m 时，通过金属杆的电荷量．解析：(1)对金属杆ab 应用牛顿第二定律有F ＋mgsinθ－F 安－F f ＝ma ，F f ＝μF N ，F N ＝mgcosθ， ab 杆所受安培力大小为F 安＝BIL ，ab 杆切割磁感线产生的感应电动势为E ＝BLv ，由闭合电路欧姆定律可得I ＝ER ，整理得：F ＋mgsinθ－B 2L 2vR－μmgcosθ＝ma.代入v m ＝8 m/s 时a ＝0，解得F ＝8 N ，代入v ＝4 m/s 及F ＝8 N ，解得a ＝4 m/s 2.(2)设通过回路截面的电荷量为q ，则q ＝I －t ，回路中的平均电流为I ＝ER ，回路中产生的平均感应电动势为E ＝ΔΦt，回路中的磁通量变化量为ΔΦ＝BLx ，解得q ＝ΔΦR＝3 C.答案：(1)4 m/s 2(2)3 C高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

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第二节磁场对运动电荷的作用（建议用时：60分钟）一、单项选择题1．(2018·北京海淀区期末）如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是( )A．无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点B．无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长C．若小球带负电荷，小球会落在更远的b点D．若小球带正电荷，小球会落在更远的b点解析：选D.地磁场在赤道上空水平由南向北，从南向北观察，如果小球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上方，该洛伦兹力在竖直向上的方向和水平向右方向均有分力，因此，小球落地时间会变长,水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位移会变小，故D正确．2．“人造小太阳"托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞．已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变．由此可判断所需的磁感应强度B正比于（）A。

错误!B．TC。

T3D．T2解析：选A.考查带电粒子在磁场中的圆周运动问题．由题意知，带电粒子的平均动能E k＝错误!mv2∝T，故v∝错误!.由qvB＝错误!整理得：B∝错误!，故选项A正确．3。

2019届高考物理一轮复习第九章磁场课时作业34正确反映导体环中感应电流随时间变化情况的是( )至2 s磁感应强度不变，所以回路内的磁通量根据楞次定律知，回路内没有感应电流产生；在2 s至4 s磁场的方向为正，且磁感应强度感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，场方向向上，根据右手螺旋定则知，感应电流方向为正且感应电流的大小向里，如图甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则第．线圈中有顺时针方向、大小恒定的感应电流．线圈中有逆时针方向、大小恒定的感应电流．线圈有向外膨胀的趋势．线圈所受安培力沿逆时针方向且与圆相切解析：线圈的面积不变，磁场均匀变化，由e ＝nS ΔB Δt得感应电动势为定值，且磁场增强和磁场减弱导致产生的感应电动势的方向相反，选项A 错误、B 正确；对于电阻R ，流过的电流大小不变，消耗的功率恒定，选项C 错误、D 正确．答案：BD4．(2018·唐山模拟)(多选)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C 和电阻R ，导体棒MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B 的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN 始终保持静止，则0～t 2时间内( )A ．电容器C 的电荷量大小始终不变B ．电容器C 的a 板先带正电后带负电C ．MN 所受安培力的大小始终不变D ．MN 所受安培力的方向先向右后向左解析：磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C 的电荷量大小始终没变，选项A 正确、B 错误；由于磁感应强度变化，根据楞次定律和左手定则可知，MN 所受安培力的方向先向右后向左，大小先减小后增大，选项C 错误、D 正确．答案：AD5．如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R ，边长是L ，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a 向右运动，自线框从左边界进入磁场时开始计时，t 1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I 的正方向．外力大小为F ，线框中电功率的瞬时值为P ，通过导体横截面的电荷量为q .则这些量随时间变化的关系正确的是( )解析：线框速度v ＝at ，产生的感应电动势随时间均匀增大，感应电流均匀增大，安培力随时间均匀增大，外力F 随时间变化关系是一次函数，但不是成正比，功率P ＝EI 随时间变化关系是二次函数，其图象是抛物线，所以C 正确，A 、B 错误．通过导体横截面的电荷量q ＝It ，随时间变化关系是二次函数，其图象是抛物线，选项D 错误．答案：C6．(多选)如图甲所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M 、P 之间接一阻值为R 的定值电阻，阻值为r 的金属棒bc 垂直导轨放置，其他电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t ＝0时对棒施加一平行于导轨向上的外力F ，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R 的感应电荷量q 随t 2的变化关系如图乙所示．下列关于金属棒bc 的加速度a 、通过棒的电流I 、金属棒受到的外力F 、随时间t 变化的图象中正确的是(q ＝It ＝Blv R ＋r t ＝Bla R ＋rt 2，结合图乙可知金属棒的加速度由牛顿第二定律可得F －mg sin θ－BIl ＝ma ，故有F ＝B 2R ＋如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2有一边长为L 的正方形导线框的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的时开始计时，以MN ，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向上为力的正方向，则下列关于线框中的感和线框所受到的安培力F 与ab 边的位置坐标x 的关系中，可能正确的是边到达PS 时线框刚好做匀速直线运动，此时线框所受的安培力与重力，而线框完全在磁场中运动时做匀加速运动，所以可知线框进入磁场过程，安培力应小于重力，即F <mg ，线框只能做加速运动，不能做匀速运动或减速运动．线框进入磁场的过程中，随着速度增大，产生的感应电动势和感应电流i 逐渐增大，点接一单刀双掷开关K，轨道的电阻不计．求：闭合瞬间导体棒受到的磁场力F；闭合后导体棒运动稳定时的最大速度导体棒运动稳定后，单刀双掷开关K与1断开，然后与2和导体棒前冲的距离x.边界均垂直于两导轨，重力加速度g＝10 m/s.求：小灯泡的实际功率．穿出磁场前的最大速率．整个过程中小灯泡产生的热量．棒在t1时刻进入磁场以后做匀速直线运动，受力sinθ＝F安切割磁感线，相当于电源，等效电路如图丁所示＝0.5 A＋R2＝BLv进入磁场前的等效电路如图戊所示0.8 Ωv＝g sinθt，t＝0.6 s。

2019高考物理一轮复习第九章磁场课时规范练28 磁场的描述磁场对电流的作用新人教版编辑整理：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（2019高考物理一轮复习第九章磁场课时规范练28 磁场的描述磁场对电流的作用新人教版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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课时规范练28 磁场的描述磁场对电流的作用基础巩固组1。

(安培定则的应用)（2017·黑龙江牡丹江一中期末）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（）答案B解析地磁场从地理的南极附近出来,进入地理的北极附近,除两极外,地表上空的磁场都具有向北的磁场分量。

根据安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知,B正确。

A图在地表上空产生的磁场方向向南,故A错误。

C、D两图在地表上空产生的磁场方向沿东西方向,故C、D错误。

2.(安培定则的应用和磁场的叠加）(2017·四川成都一诊）右图为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图，O点是两导线连线的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流。

下列说法正确的是（)A.两导线之间存在相互吸引的安培力B。

O点的磁感应强度为零C.O点的磁感应强度方向竖直向下D。

a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案C解析同向电流相互吸引，异向电流相互排斥,A错误；两个电流在O点的磁感应强度方向都是竖直向下，不为0，B错误,C正确；a、b两点磁感强度大小相等、方向相同，D错误。

2019高考物理一轮复习第九章磁场课时规范练30 带电粒子在复合场中的运动新人教版编辑整理：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（2019高考物理一轮复习第九章磁场课时规范练30 带电粒子在复合场中的运动新人教版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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课时规范练30 带电粒子在复合场中的运动基础巩固组1。

(带电粒子在叠加场中的运动）（2017·辽宁五校联考)有一个电荷量为+q、重力为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h处自由落下,两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B,方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法正确的是()A。

一定做曲线运动B.不可能做曲线运动C.有可能做匀加速直线运动D。

有可能做匀速直线运动答案A解析带电小球在没有进入复合场前做自由落体运动,进入磁场后，受竖直向下的重力G=mg、水平向左的电场力F电=qE与水平向右的洛伦兹力F洛=qBv，重力与电场力大小和方向保持恒定，但因为速度大小会发生变化,所以洛伦兹力大小和方向会发生变化，所以一定会做曲线运动，A正确，B、C、D错误.2.（多选)（带电粒子在叠加场中的运动)（2017·河南郑州质检)如图所示为一个质量为m、电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是下图中的（)答案AD解析带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力,当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动,A正确;当洛伦兹力大于重力时,圆环受到摩擦力的作用,并且随着速度的减小而减小,圆环将做加速度减小的减速运动,最后做匀速直线运动，D正确；如果重力大于洛伦兹力,圆环也受摩擦力作用，且摩擦力越来越大，圆环将做加速度增大的减速运动,故B、C错误.3。

2020年高考物理一轮复习限时训练专题33电磁感应中的电路和图像问题(限时：45min)一、选择题（本大题共14小题）1．(2019·杭州调研)在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是()【答案】A【解析】根据楞次定律得，0～1 s内，感应电流为正方向；1～3 s内，无感应电流；3～5 s内，感应电流为负方向；再由法拉第电磁感应定律得：0～1 s内的感应电动势为3～5 s内的二倍，故A正确。

2．(多选)一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。

若磁感应强度B 随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是()A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C．第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D．第4 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向【答案】BD【解析】由题给图像分析可知，磁场在每1 s内为均匀变化，斜率恒定，线圈中产生的感应电流大小恒定，因此A错误，B正确；由楞次定律可判断出第3 s、第4 s内线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，C错误，D正确。

3．(多选)如图所示，导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度v 向右匀速通过一正方形abcd 磁场区域。

ac 垂直于导轨且平行于导体棒，ac 右侧磁场的磁感应强度是左侧磁场的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计。

下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流由M 经R 到N 为正方向，安培力向左为正方向)( )【答案】AC 【解析】设ac 左侧磁感应强度大小为B ，导轨间距为L ，导体棒在左半区域时，根据右手定则，通过导体棒的电流方向向上，电流由M 经R 到N 为正值，大小为I ＝B ·2vt ·v R ＝2Bv 2t R，根据左手定则，导体棒所受安培力向左，大小为F ＝BI ·2vt ＝4B 2v 3t 2R；同理可得导体棒在右半区域时，电流为负值，大小为I ＝2(22)B L vt v R⋅-⋅＝4BLv －4Bv 2t R ，安培力向左，大小为F ＝2BI ·(2L －2vt )＝2216()B L vt v R -；根据数学知识，A 、C 正确，B 、D 错误。

第9章磁场章末过关检测(九)(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是( )A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右解析：选C.负电荷匀速转动，会产生与旋转方向反向的环形电流，由安培定则知，在磁针处磁场的方向沿轴OO′向左．由于磁针N极指向为磁场方向，可知选项C正确．2．如图所示是电子射线管的示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )A．加一沿y轴正方向的磁场B．加一沿y轴负方向的磁场C．加一沿z轴正方向的磁场D．加一沿z轴负方向的磁场解析：选B.若加一沿y轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴负方向，亮线向下偏转，故A错误．若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，故B正确．若加一沿z轴正方向的磁场，电子受沿y轴正向的磁场力作用，亮线向y轴正方向偏转，故C错误．若加一沿z轴负方向的磁场，电子受沿y轴负向的磁场力作用，亮线向y轴负方向偏转，故D错误．3.如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A 极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是( )A ．将变阻器滑动头P 向右滑动B ．将变阻器滑动头P 向左滑动C ．将极板间距离适当减小D ．将极板间距离适当增大解析：选D.电子射入极板间后，偏向A 板，说明qE >qvB ，由E ＝U d可知，减小场强E 的方法有增大板间距离和减小板间电压，故C 错误，D 正确；而移动变阻器滑动头P 并不能改变板间电压，故A 、B 均错误．4.不计重力的两个带电粒子M 和N 经小孔S 垂直磁场边界且垂直磁场方向进入匀强磁场，在磁场中的轨迹如图．分别用v M 与v N ，t M 与t N ，q M m M 与q N m N表示它们的速率、在磁场中运动的时间、比荷，下列说法正确的是( )A ．如果q M m M ＜q N m N，则v M >v N B ．如果q M m M ＜q N m N，则t M <t N C ．如果v M ＝v N ，则q M m M ＜q N m ND ．如果t M ＝t N ，则q M m M >q N m N解析：选C.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qvB ＝m v 2r ，得v ＝B ·r ·q m，由它们在磁场中的轨迹可知两个带电粒子M 和N 轨迹半径关系为r M ＞r N ，结合上式可知，如果q M m M ＜q N m N，v M 不一定大于v N ，选项A 错误．由题意可知，两个带电粒子M 和N 在匀强磁场中的轨迹均为半个圆周，运动时间均为半个周期，如果q M m M ＜q N m N ，由T ＝2πr v ＝2πm qB可知，两个带电粒子M 和N 在匀强磁场中运动周期关系为T M ＞T N ，则t M ＞t N ，选项B 错误．由q m ＝v rB且r M ＞r N 可知，如果v M ＝v N ，则q M m M ＜q N m N ，选项C 正确．由t ＝T 2＝πm qB 可知q m ＝πBt，如果t M ＝t N ，则q M m M ＝q N m N，选项D 错误． 5．空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面．一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )A.3mv 03qR B ．mv 0qR C.3mv 0qR D ．3mv 0qR解析：选A.如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qv 0B ＝m v 20r，据几何关系，粒子在磁场中的轨道半径r ＝R tan 60°＝3R ，解得B＝3mv03qR，选项A正确．二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 6．(2018·河北定州中学模拟)速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是( )A．该束带电粒子带正电B．速度选择器的P1极板带负电C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E B 1D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小解析：选ACD.由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，故A 正确．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P 1极板带正电，故B 错误．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB 1＝qE ，解得：v ＝E B 1，故C 正确．粒子进入匀强磁场B 2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2r ，解得：r ＝mv qB.可见，由于v 是一定的，B 不变，半径r 越大，则q m越小，故D 正确. 7.(2018·江西吉安一中段考)如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R ＝10 cm 的圆柱形桶内有B ＝10－4T 的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出．现有一粒子源发射比荷为q m＝2×1011 C/kg 的正粒子，粒子束中速度分布连续，当角α＝45°时，出射粒子速度v 的大小错误的是( ) A.2×106 m/s B ．22×106 m/sC．22×108 m/s D ．42×106 m/s解析：选ACD.粒子从小孔a 射入磁场，与ab 方向的夹角为α＝45°，则粒子从小孔b 离开磁场时速度与ab 的夹角也为α＝45°，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O ′，画出轨迹如图，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角为：θ＝2α＝90° ，则粒子的轨迹半径有关系：2r ＝2R ，由牛顿第二定律得：Bqv ＝m v 2r ，解得：v ＝qBr m＝22×106 m/s ，故选项B 正确．8.(2018·长沙市长郡中学模拟)绝缘光滑斜面与水平面成α角，质量为m、带电荷量为－q(q>0)的小球从斜面上的h高度处释放，初速度为v0(v0>0)，方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN.则下列判断正确的是( )A．匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤mgqvB．匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤mg cos αqvC．小球在斜面做变加速曲线运动D．小球达到底边MN的时间t＝2h g sin2α解析：选BD.对小球受力分析，受重力、支持力、洛伦兹力，根据左手定则，可知，洛伦兹力垂直斜面向上，即使速度的变化，不会影响重力与支持力的合力，由于速度与合力垂直，因此小球做匀变速曲线运动，故C错误；根据小球能够沿斜面到达底边MN，则小球受到的洛伦兹力0≤f＝qvB≤mg cos α，解得磁感应强度的取值范围为0≤B≤mg cos αqv，故A错误，B正确；小球做类平抛运动，则在斜面上，沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据力的分解法则及牛顿第二定律，则小球的加速度a＝mg sin αm，再由运动学公式，球到达底边MN的时间t＝2hg sin2α，故D正确．三、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9．(10分)如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1 m．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为M＝0.3 kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(g取10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？解析：对导体棒ab受力分析，由平衡条件得，竖直方向F N ＝mg水平方向BIL－F f－Mg＝0又F f＝μF N联立解得I＝2 A由左手定则知电流方向由a指向b.答案：2 A 电流方向由a指向b10．(12分)(2018·山西大同联考)如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y＜0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(－2h，－h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O射入第一象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场．已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h，2h)，不计粒子的重力，求：(1)电场强度的大小；(2)磁感应强度的大小；(3)粒子在磁场中的运动时间．解析：(1)粒子在电场中运动时由几何关系可知粒子水平方向位移为2h ，竖直方向位移为h ，由类平抛运动规律得2h ＝v 0t ，h ＝12at 2， 由牛顿第二定律可知Eq ＝ma ，联立解得E ＝mv 202qh. (2)粒子到达O 点，沿＋y 方向的分速度v y ＝at ＝Eq m ·2h v 0＝v 0， 则速度与x 正方向的夹角α满足tan α＝v y v x＝1，α＝45°，粒子从MP 的中点垂直于MP 进入磁场，垂直于NP 射出磁场，粒子在磁场中的速度v ＝2v 0，轨道半径R ＝2h ，又Bqv ＝m v 2R， 解得B ＝mv 0qh. (3)由题意得，带电粒子在磁场中转过的角度为45°，故运动时间t ＝18T ＝2πm Bq ·18＝πh 4v 0. 答案：(1)mv 202qh (2)mv 0qh (3)πh 4v 011.(15分)(2018·河南开封高三考试)如图所示，竖直平面内的空间中，有沿水平方向、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，在磁场中建立竖直的平面直角坐标系xOy ，在x <0的区域内有沿x 轴负向的匀强电场，电场强度大小为E ，在x >0的区域内也存在匀强电场(图中未画出)．一个带正电的小球(可视为质点)从x 轴上的N 点竖直向下做匀速圆周运动至P点后进入x<0的区域，沿着与水平方向成α＝30°角斜向上做直线运动，通过x轴上的M点，求：(重力加速度为g，不计空气阻力)(1)小球运动速度的大小．(2)在x>0的区域内所加的电场强度的大小．(3)小球从N点运动到M点所用的时间．解析：(1)带电小球做直线运动时的受力情况如图1所示由受力分析图1得qE＝mg tan 30°mg＝qvB cos 30°联立得v＝2E B.(2)小球在x＞0的区域内做匀速圆周运动，则带电小球所受电场力应与所受重力相平衡qE1＝mg解得E1＝3E.(3)小球的运动轨迹如图2所示，由几何关系可知∠OPO′＝α＝30°，∠NO ′P ＝120°由匀速圆周运动特点，可知小球做圆周运动的半径R ＝mv qB由几何知识可知，线段MP ＝Rtan α＝3R带电小球做直线运动的时间t 1＝MP v ＝3R v ＝3m qB ＝3E gB带电小球做圆周运动的周期T ＝2πR v ＝23πE gB所以小球做圆周运动从N 到P 所用的时间t 2＝T 3＝2πE 3gB则带电小球从N 点到M 点所用的时间t ＝t 1＋t 2＝E gB ⎝⎛⎭⎪⎪⎫3＋2π3. 答案：(1)2E B (2)3E (3)E gB ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3＋2π312．(15分)(2018·浙江省名校协作体高三联考)如图所示，LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN 水平且足够长，LM 下端与MN 相切．在OP 与QR 之间的区域内有一竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .C 、D 是质量为m 和4m 的绝缘小物块(可视为质点)，其中D 带有电荷量q ，C 不带电．现将物块D 静止放置在水平轨道的MO 段，将物块C 从离水平轨道MN 距离h 高的L 处由静止释放，物块C 沿轨道下滑进入水平轨道，然后与D 相碰，碰后物体C 被反弹滑至斜面h 9处，物体D 进入虚线OP 右侧的复合场中继续运动，最后从RQ 侧飞出复合场区域．求：(1)物块D 进入磁场时的瞬时速度v D ；(2)若物块D 进入磁场后恰好做匀速圆周运动，求所加匀强电场的电场强度E 的值及物块D 的电性；(3)若物块D 飞离复合场区域时速度方向与水平夹角为60°，求物块D 飞出QR 边界时与水平轨道的距离d .解析：(1)对物块C ，根据动能定理有mgh ＝12mv 2 反弹后12mv 21＝mg h 9得：v 1＝v 3碰撞时由动量守恒定律：mv ＝－mv 1＋4mv D代入得：v D ＝v 3＝2gh 3. (2)若物块D 做匀速圆周运动，则电场力与重力相等： 4mg ＝Eq得：E ＝4mg q 带正电．(3)由几何关系得d ＝(1－cos 60°)R ＝R2R ＝4mv 3Bq ＝4m 2hg 3Bq 得：d ＝R 2＝2m 2hg 3Bq.2hg 3(2)4mgq带正电(3)2m2hg3Bq答案：(1)。

课时作业(四十三) 磁场及其对电流的作用[基础训练]1．(2018·广西南宁二中等三校联考)磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )A．同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力大B．同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力小C．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bD．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B b答案：C 解析：a处的磁感线比b处稀疏，则a点的磁感应强度比b点的小，所以B a<B b，故C正确，D错误；当将同一通电导线放入磁场中，由于受到放置角度的限制，当通电导线垂直磁场时，受到的磁场力最大，平行磁场时受到的磁场力为零，故虽然B a<B b，但是无法比较通电导线受到的磁场力的大小，故A、B错误．2．(2018·江苏模拟)如图所示，A、B两点是通电导线左右两侧的点，这两点处磁感应强度的方向( )A．均垂直于纸面向里B．均垂直于纸面向外C．A点垂直于纸面向里，B点垂直于纸面向外D．A点垂直于纸面向外，B点垂直于纸面向里答案：D 解析：利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁感线分布情况，题图中电流方向向上，则导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，左侧的磁场方向垂直于纸面向外，即A点垂直于纸面向外，B点垂直于纸面向里，故D正确，A、B、C错误．3．(2018·天津和平区期末)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行于纸面的匀强磁场，下列有关磁场的描述中正确的是( )A ．若磁场方向竖直向上，则B ＝mgtan αILB ．若磁场方向平行斜面向上，则B ＝mgsin αILC ．若磁场方向垂直斜面向下，则B ＝mgsin αILD ．若磁场方向垂直斜面向上，则B ＝mgcos αIL答案：A 解析：若磁场方向竖直向上，导体棒受力如图，F ＝mgtan α，所以B ＝mgtan αIL ，选项A 正确；B 、C 项中导体棒不能静止，选项B 、C 错误；若磁场垂直斜面向上，则B ＝mgsin αIL，选项D 错误．4．(2018·浙江杭州模拟)在两个倾角均为α的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，图甲中通有电流I 1，图乙中通有电流I 2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图所示，两金属棒均处于平衡状态．两种情况下的电流的比值为( )A ．sin α B.1sin α C ．cos α D.1cos α答案：D 解析：以题图甲中导体棒为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件知，F 甲＝mgtan α，又因F 甲＝BI 1L ，所以I 1＝mgtan αBL.以题图乙中导体棒为研究对象，受力分析如图乙所示，解得F 乙＝mgsin α，又因F 乙＝BI 2L ，故I 2＝mgsin αBL ，所以I 1I 2＝1cos α，选项D 正确．5．(2018·四川成都一诊)如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图，O 点是两导线间距离的中点，a 、b 是过O 点的竖直线上与O 点距离相等的两点，两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流．下列说法正确的是( )A ．两导线之间存在相互吸引的安培力B ．O 点的磁感应强度为零C ．O 点的磁感应强度方向竖直向下D ．a 、b 两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案：C 解析：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，A 错误；两个电流在O 点的磁感应强度方向都是竖直向下，不为0，B 错误，C 正确；a 、b 两点磁感应强度大小相等、方向相同，D 错误．6．(2018·福建漳州八校第一次联考)如图所示，两平行光滑金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势为E 0的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．为使ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( )A.mgRE 0L，水平向右 B.mgRcos θE 0L ，垂直于回路平面向上 C.mgRtan θE 0L，竖直向下 D.mgRsin θE 0L，垂直于回路平面向下答案：D 解析：对金属棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示．从图可以看出，当安培力沿斜面向上时最小，故安培力的最小值为F A ＝mgsin θ，故磁感应强度的最小值为B ＝F A IL ＝mgsin θIL ，根据欧姆定律，有E 0＝IR ，故B ＝mgRsin θE 0L，故选D.7．(2018·陕西西工大附中月考)如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 为半圆弧的圆心，∠MOP ＝60°.在M 、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O 点的磁感应强度大小为B 1.若将M 处长直导线移至P 处，则O 点的磁感应强度大小为B 2，那么B 2与B 1之比为()A.3∶1B.3∶2 C ．1∶1 D ．1∶2答案：B 解析：如图甲所示，当通有电流的长直导线在M 、N 两处时，根据安培定则可知，二者在圆心O 处产生的磁感应强度大小都为B 12.当M 处长直导线移到P 处时，两直导线在圆心O 处产生的磁感应强度也为B 12，作平行四边形，由图乙中的几何关系，可得cos 30°＝B 22B 12＝B 2B 1＝32，故B 正确．[能力提升]8．(2018·四川泸州二诊)如图所示，三根长为L的通电导线在空间构成以A为顶点的等腰直角三角形，A、B中电流的方向垂直于纸面向里，C中电流的方向垂直于纸面向外．其中B、C电流大小为I，在A处产生的磁感应强度大小均为B0，导线A通过的电流大小为2I，则导线A受到的安培力是( )A.2B0IL，水平向左B．2B0IL，竖直向上C．22B0IL，水平向右D．0答案：B 解析：B、C两通电导线在A处产生的合磁场的磁感应强度为B＝2B0，方向水平向左，再由左手定则可知，导线A受到的安培力的方向竖直向上，大小为F＝B·2I·L＝2B0IL，B正确．9．(2018·天津五校联考)如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向垂直于纸面向里的电流．则过O点的通电直导线所受安培力的方向为( )A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向答案：A 解析：根据安培定则，A、B处导线在O点产生的磁场方向相反，又因为二者电流大小相同，到O点的距离相等，所以A 、B 处导线在O 点处产生的合磁感应强度为零，O 点处磁场方向由C 处导线决定，沿x 轴负方向，再由左手定则可知，过O 点的通电直导线所受安培力的方向沿y 轴正方向，A 正确．10．(多选)如图所示，质量为m 、长为L 的导体棒MN 电阻为R ，初始时刻静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E ，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度为B ，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则( )A ．导体棒向左运动B ．开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BELRC ．开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BELsin θRD ．开关闭合瞬间导体棒MN 的加速度为BELsin θmR答案：BD 解析：磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力F ＝BIL ＝BELR ，方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜向下，且有水平向右的分量，导体棒将向右运动，A 、C 错误，B 正确；导体棒所受的合力F合＝Fcos (90°－θ)＝Fsin θ，由a ＝F 合m 得a ＝BELsin θmR，D 正确． 11．(2018·山东济南联考)如图所示，长度L ＝25 cm 、电阻R 1＝3 Ω的金属滑杆ab 的中点连着一劲度系数k ＝50 N/m 的轻质弹簧(弹簧另一端固定，与滑杆垂直且在同一水平面内)，垂直地放置在两根电阻不计、互相平行、宽度为25 cm 的光滑导轨上，有一匀强磁场垂直导轨平面，磁场方向如图所示，电源的电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R 2＝2 Ω，闭合开关S ，稳定后弹簧伸长Δx ＝4 cm ，求：(1)稳定后滑杆ab 所受安培力的大小F ； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小B. 答案：(1)2 N (2)4 T解析：(1)稳定时弹簧弹力大小为F弹＝kΔx，由平衡条件有F＝F弹，解得F＝2 N.(2)由闭合电路欧姆定律有I＝ER1＋R2＋r ＝123＋2＋1A＝2 A，又F＝BIL，解得B＝FIL ＝22×0.25T＝4 T.12．如图所示，水平导轨间距L＝0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m＝1 kg，电阻R0＝0.9 Ω，与导轨接触良好；电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.1 Ω，电阻R＝4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角α＝53°；ab与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g＝10 m/s2，ab处于静止状态。

第九章 磁场章末过关检测(九) (时间：60分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO ′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )A ．竖直向上B ．竖直向下C ．水平向里D ．水平向外解析：选C.从上向下看，由于带负电的圆盘顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，由安培定则判定所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．故C 正确．2.如图所示，在直角三角形ABC 的A 点和B 点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为I A 和I B ，∠A ＝30°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B ＝k I r，k 为比例系数，r 为该点到导线的距离，I 为导线的电流强度．当一电子在C 点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC 向下，则两直导线的电流强度I B 与I A 之比为( )A.12 B ．34C.32D ．14解析：选D.由左手定则可知C 点处磁场的磁感应强度B 合的方向平行BC 向右，设A 处导线和B 处导线在C 处形成的磁场的磁感应强度大小分别为B A 和B B ，方向分别与AC 和BC垂直，如图所示，可知B B B A ＝sin 30°＝12，又B B B A ＝kI B l BC k I A l AC，计算可得I B I A ＝14，D 正确．3.一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方向为由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解析：选D.先由安培定则判断出通电螺线管的N 、S 极，找出导线左、右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图甲所示．可以判断导线受磁场力后从上向下看逆时针方向转动．再分析此时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力的方向，如图乙所示，导线还要靠近螺线管，所以D 正确，A 、B 、C 错误．4.(2018·东北三校联考)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，射入水平放置、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的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，则粒子射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 解析：选A.设带电粒子在加速电场中被加速后的速度为v 0，根据动能定理有qU 1＝12mv 20.设带电粒子从偏转电场中出来进入磁场时的速度大小为v ，与水平方向的夹角为θ，如图所示，在磁场中有r ＝mv qB ，v ＝v 0cos θ，而d ＝2r cos θ，联立各式解得d ＝2mv 0qB，因而选项A 正确．5．如图所示，在x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B2的匀强磁场，一带负电的粒子从原点O 以与x 轴成30°角斜向上的速度v 射入磁场，且在x 轴上方运动半径为R .则下列说法正确的是( )A ．粒子经偏转一定能回到原点OB ．粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1C ．粒子完成一次周期性运动的时间为2πm3qBD ．粒子第二次射入x 轴上方磁场时，沿x 轴前进3R解析：选D.由r ＝mvqB可知，粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1∶2，所以B 错误；粒子完成一次周期性运动的时间t ＝16T 1＋16T 2＝πm 3qB ＋2πm 3qB ＝πmqB ，所以C 错误；粒子第二次射入x 轴上方磁场时沿x 轴前进l ＝R ＋2R ＝3R ，粒子经偏转不能回到原点O ，所以A 错误、D 正确．6.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．有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P 点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的13.将磁感应强度的大小从原来的B 1变为B 2，结果相应的弧长变为原来的一半，则B 2∶B 1等于( )A. 2 B ． 3 C ．2 D ．3解析：选B.当轨迹半径小于或等于磁场区半径时，粒子射出圆形磁场的点离入射点最远距离为轨迹直径．如图所示，当粒子从13圆周射出磁场时，粒子在磁场中运动的轨迹直径为PQ ，粒子都从圆弧PQ 之间射出，因此轨迹半径r 1＝R cos 30°＝32R ；若粒子射出的圆弧对应弧长为“原来”的一半，即16周长，对应的弦长为R ，即粒子运动轨迹直径等于磁场区半径R ，轨迹半径r 2＝R 2，由r ＝mv qB 可得B 2B 1＝r 1r 2＝ 3.选项B 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．(高考江苏卷)如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I ，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 I H ，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 U H 满足：U H ＝kI H Bd，式中k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离．电阻R 远大于R L ，霍尔元件的电阻可以忽略，则( )A．霍尔元件前表面的电势低于后表面B．若电源的正负极对调，电压表将反偏C．I H与I成正比D．电压表的示数与R L消耗的电功率成正比解析：选CD.当霍尔元件通有电流I H时，根据左手定则，电子将向霍尔元件的后表面运动，故霍尔元件的前表面电势较高．若将电源的正负极对调，则磁感应强度B的方向换向，I H方向变化，根据左手定则，电子仍向霍尔元件的后表面运动，故仍是霍尔元件的前表面电势较高，选项A、B错误；因R与R L并联，根据并联分流，得I H＝R LR L＋RI，故I H与I成正比，选项C正确；由于B与I成正比，设B＝aI，则I L＝RR＋R LI，P L＝I2L R L，故U H＝kI H Bd＝ak（R＋R L）R2dP L，知U H∝P L，选项D正确．8.(2018·湖北宜城第一中学高三月考)如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( ) A．磁铁对桌面的压力增大B．磁铁对桌面的压力减小C．磁铁受到向右的摩擦力作用D．磁铁受到向左的摩擦力作用解析：选BC.根据条形磁铁磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向(切线方向)，再根据左手定则判断安培力方向，如图甲，根据牛顿第三定律，电流对磁铁的作用力向左上方，F＝F′，如图乙，根据平衡条件，可知通电后支持力变小，静摩擦力变大，故磁铁对桌面的压力变小，而静摩擦力向右．选项B、C正确．9.(2018·陕西西安模拟)如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd ，e 是ad 的中点，f 是cd 的中点，如果在a 点沿对角线方向以速度v 射入一带负电的带电粒子，恰好从e 点射出，则( )A ．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d 点射出B ．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f 点射出C ．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，也将从d 点射出D ．只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时，在磁场中运动时间关系为：t e ＝t d >t f解析：选AD.作出示意图，如图所示，根据几何关系可以看出，当粒子从d 点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式R ＝mvqB可知，速度v 增大为原来的二倍或磁感应强度变为原来的一半，A 项正确，C 项错误；如果粒子的速度增大为原来的三倍，则轨道半径也变为原来的三倍，从图中看出，出射点在f 点下面，B 项错误；据粒子的周期公式T ＝2πm qB，可知粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从e 、d 点射出时所用时间相等，从f 点射出时所用时间最短，D 项正确．10.如图所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管固定于竖直平面内，环的半径为R (比细圆管的内径大得多)．在圆管的最低点有一个直径略小于细圆管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为m ，带电荷量为q ，重力加速度为g .空间存在一磁感应强度大小未知(不为零)，方向垂直于环形细圆管所在平面向里的匀强磁场．某时刻，给小球一方向水平向右、大小为v 0＝5gR 的初速度，则以下判断正确的是( )A ．无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B ．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用C ．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球到达最高点时的速度大小都相同D ．小球从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，水平方向分速度的大小一直减小解析：选BC.小球在轨道最低点时受到的洛伦兹力方向竖直向上，若洛伦兹力和重力的合力恰好提供小球所需要的向心力，则在最低点时小球不会受到管壁弹力的作用，A 选项错误；小球运动的过程中，洛伦兹力不做功，小球的机械能守恒，运动至最高点时小球的速度v ＝gR ，由于是双层轨道约束，小球运动过程中不会脱离轨道，所以小球一定能到达轨道的最高点，C 选项正确；在最高点时，小球圆周运动的向心力F ＝m v 2R＝mg ，小球受到竖直向下的洛伦兹力的同时必然受到与洛伦兹力等大反向的轨道对小球的弹力，B 选项正确；小球从最低点运动到最高点的过程中，小球在下半圆内上升的过程中，水平分速度向右且减小，到达圆心的等高点时，水平分速度为零，而运动至上半圆后水平分速度向左且不为零，所以水平分速度一定有增大的过程，D 选项错误．三、非选择题(本题共2小题，共40分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(20分)(2015·高考山东卷)如图所示，直径分别为D 和2D 的同心圆处于同一竖直面内，O 为圆心，GH 为大圆的水平直径．两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d 的两平行金属板间有一匀强电场，上极板开有一小孔．一质量为m 、电量为＋q 的粒子由小孔下方d2处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v 射出电场，由H 点紧靠大圆内侧射入磁场．不计粒子的重力．(1)求极板间电场强度的大小；(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv qD 、4mvqD，粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程．解析：(1)设极板间电场强度的大小为E ，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得qE d 2＝12mv 2① 由①式得E ＝mv 2qd.②甲(2)设Ⅰ区磁感应强度的大小为B ，粒子做圆周运动的半径为R ，由牛顿第二定律得qvB ＝m v 2R③如图甲所示，粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况．若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得R ＝D4④ 联立③④式得B ＝4mvqD⑤若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得R ＝3D4 ⑥联立③⑥式得B ＝4mv3qD.⑦(3)设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的半径分别为R 1、R 2，由题意可知，Ⅰ区和Ⅱ区磁感应强度的大小分别为B 1＝2mv qD 、B 2＝4mv qD，由牛顿第二定律得qvB 1＝m v 2R 1，qvB 2＝m v 2R 2⑧代入数据得R 1＝D 2，R 2＝D4⑨设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的周期分别为T 1、T 2，由运动学公式得T 1＝2πR 1v ，T 2＝2πR 2v⑩乙据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，根据对称性可知，Ⅰ区两段圆弧所对圆心角相同，设为θ1，Ⅱ区内圆弧所对圆心角设为θ2，圆弧和大圆的两个切点与圆心O 连线间的夹角设为α，由几何关系得θ1＝120° ⑪ θ2＝180° ⑫ α＝60°⑬丙粒子重复上述交替运动回到H 点，轨迹如图丙所示，设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的时间分别为t 1、t 2，可得t 1＝360°α×θ1×2360°T 1， t 2＝360°α×θ2360°T 2⑭设粒子运动的路程为s ， 由运动学公式得s ＝v (t 1＋t 2)⑮联立⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮式得s ＝5.5πD .答案：(1)mv 2qd (2)4mv qD 或4mv3qD(3)5.5πD12．(20分)(2018·江苏扬州高三模拟)在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy ，x 轴沿水平方向，如图甲所示．第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E 1.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E 2＝12E 1，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的发射装置(图中未画出)竖直向上射出一个比荷qm＝102C/kg 的带正电的粒子(可视为质点)，该粒子以v 0＝4 m/s 的速度从－x 上的A 点进入第二象限，并以v 1＝8 m/s 速度从＋y 上的C 点沿水平方向进入第一象限．取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向)，g ＝10 m/s 2.试求：(1)带电粒子运动到C 点的纵坐标值h 及电场强度E 1；(2)＋x 轴上有一点D ，OD ＝OC ，若带电粒子在通过C 点后的运动过程中不再越过y 轴，要使其恰能沿x 轴正方向通过D 点，求磁感应强度B 0及其磁场的变化周期T 0；(3)要使带电粒子通过C 点后的运动过程中不再越过y 轴，求交变磁场磁感应强度B 0和变化周期T 0的乘积B 0T 0应满足的关系．解析：(1)t ＝v 0g＝0.4 s ，h ＝v 02t ＝0.8 ma x ＝v 1t＝2g ，qE 1＝2mg ，E 1＝0.2 N/C.(2)qE 2＝mg ，所以带电粒子在第一象限将做匀速圆周运动，设粒子运动圆轨道半径为R ，周期为T ，则qv 1B 0＝m v 21R 可得R ＝0.08B 0使粒子从C 点运动到D 点，则有：h ＝(2n )R ＝(2n )0.08B 0，B 0＝0.2n (T)(n ＝1，2，3…)T ＝2πm qB 0，T 02＝T4T 0＝T 2＝πm qB 0＝π20n(s)(n ＝1，2，3…)．K12学习教育资源K12学习教育资源 (3)当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y 轴时可作如图运动情形：由图可知θ＝5π6，T 0≤56T ＝π60B 0所以可得B 0T 0≤π60(kg/C)． 答案：(1)0.8 m 0.2 N/C(2)0.2n (T)(n ＝1，2，3…)π20n(s)(n ＝1，2，3…) (3)B 0T 0≤π60(kg/C)。

考点33 电磁感应现象磁通量楞次定律题组一基础小题1。

如图所示，半径为R的圆形单匝线圈a内有一单匝内接三角形线圈b，两线圈彼此绝缘，磁感应强度大小为B的匀强磁场的边缘与三角形线圈b重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．4错误!π∶9 D．9∶4错误!答案A解析磁通量Φ＝BS,S为有效面积，从题中可以看出两个图形的有效面积是相等的，所以穿过a、b两线圈的磁通量之比为1∶1，故A正确.2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。

下列说法中正确的是（)A．开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B,都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C．开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转答案A解析开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B，都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，产生感应电流，从而使电流计指针偏转,A正确;线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，B错误;开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A中的电流变化，使穿过线圈B的磁通量发生变化,由楞次定律可知，电流计指针都会发生偏转，C、D错误.3．下图中能产生感应电流的是（）答案B解析根据产生感应电流的条件知:A中，回路没闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合回路的磁通量增大,有感应电流；C中,穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流;D中，磁通量不发生变化,无感应电流。

4．如图所示，在一水平固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看）,下列说法正确的是（）A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针答案C解析由条形磁铁的磁场分布可知，磁铁下落的过程,闭合圆环中的磁通量始终向上，并且先增加后减少，由楞次定律可判断出，从上向下看时，闭合圆环中的感应电流方向先为顺时针后为逆时针,C正确。

课时作业（四十六）带电粒子在叠加场中的运动［基础训练］1. （2018-福建厦门一模妆口图所示是速度选择器的原理图，已知电场强度为E.磁感应强度为B并相互垂直分布，某一带电粒子（重力不计）沿图中虚线水平通过.则该带电粒子（）「A. 一定带正电B.速度大小为寻C.可能沿QP方向运动PD.若沿P0方向运动的速度大于帀将一定向下极板偏转答案：B 解析：假设带电粒子带正电，沿PQ方向运动，由左手定则判断，洛伦兹力方向向上，由静电场知识判断，电场力方向向下；反之，假设带电粒子带负电，沿PQ方向运动，由左手定则判断，洛伦兹力方向向下，电场力方向向上，所以只要满足qvB=qE9即e E=万，带电粒子均可沿PQ水平通过，故A错误，B正确.若带电粒子带正电，沿QP方向运动，则洛伦兹力和电场力方向均向下，不可能沿题图中虚线水平通过，同理，若带电粒子带负电，沿0P方向运动，则洛伦兹力和电场力方向均向上，也不可能沿题图中虚线水平通p过，故C错误.若沿PQ方向运动的速度大于万，则qvB>qE9粒子备向上极板偏转，故D错误.2・（2018-河北衡水冀州月考妆口图所示是磁流体发电机的示意图,在间距为〃的平行金属板A. C 间，存在磁感应强度为方向垂直纸面向外•的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R 相连，等离子 体以速度e 平行于两金属板垂直射入磁场.若要减小该发电机的电 动势，可采取的方法是（）D ・减小e 答案：D 解析：发电机的电动势E=Bdv,要想减小电动势,则可以通过减小B 、〃或e 实现.故D 正确，A 、B 、C 错误.3・侈选）在空间某一区域里，有竖直向下的匀强电场E 和垂直 纸面向里的匀强磁场且两者正交.有两个带电油滴，都能在竖直 A.增大d等离子体CC.增大RB ・增大B平面内做匀速圆周运动，如图所示, 则两油滴一定相同的是（A.带电性质C.运动半径答案：AB 解析：油滴受重力.电场力.洛伦兹力作用做匀速 圆周运动.由受力特点及运动特点，得mg=qE 9结合电场方向则油 滴一定带负电，且两油滴比荷仝=鲁相等.洛伦兹力提供向心力，有 HT Ei 周期卩=刁"，所以两油滴周期相等，故A 、B 正确.由了=莎知, 速度e 越大，半径则越大，故C 、D 错误.4. （2018-山西四校联考）如图所示，有一金属块放在垂直于表面 C 的匀强磁场中，当有稳恒电流沿平行平面C 的方向通过时，下列 说法正确的是（）金属块中单位体积内的自由电子数越少，M 、N 两表面间的电压L/j 答案：B 解析：由左手定则可知，金属块通有题图示方向电流 时，自由电子受到向上的洛伦兹力，向M 面偏转，故上表面M 电势 低于下表面N 的电势，A 项错误；最终电子在洛伦兹力和电场力作 用下处于平衡，即evB=^e 9则有U=Bvd 9由此可知，磁感应强度增大时，M. N 两表面间的电压增大，C 项错误；由电流的微观表达 式I=neSv 可知，电流增大说明自由电子定向移动速率e 增大，所以 M 、N 两表面间的电压增大，B 项正确；电流一定时，金属块中单位C. 磁感应强度增大时，M 、N 两表面间的电压U 减小D.电流增大时，M. N 两表面间的电压t/增大体积内的自由电子数n越少，自由电子定向移动的速率一定越大, 所以N两表面间的电压越大，D项错误.5.（2018-北京丰台区模拟）如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在匀强电场和匀强磁场（图中未画出）.一个带电粒子在板间沿虚线所示路径做匀速直线运动粒子通过两平行板后从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中做匀速过半个周期后打在挡板MN上的A点，不计粒子重力.则下列说法不「正确的是（）M+ .............切：：：：：：：ANA.此粒子一定带正电B.P、0间的匀强磁场一定垂直纸面向里C.若另一个带电粒子也能在P、0间做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷D.若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷答案：C 解析：根据粒子在磁场中的运动轨迹，由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确；粒子在两板间受竖直向下的电场力，则洛伦兹力方向竖直向上，由左手定则可知，P、0间的匀强磁场一定垂直纸面向里，选项B正确；若另一个带电粒子也能在P、0间做p匀速直线运动，则有qvB=qE9可得e=万，则它一定与该粒子具有相同的速度，选项C 错误；若另一个「带电粒子也能沿相同的轨迹运me动，则有qvB=m —9可得『=硕,它一定与该粒子具有相同的比荷 和相同的速度，选项D 正确.本题选不正确的，故选C ・6・质量为加.带电量为g 的液滴以速度e 沿与水平方向成45。