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2014届高考物理第二轮复习方案新题之磁场21．速度相同的一束粒子由左端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.该束带电粒子带负电B.速度选择器的P 1极板带正电C.能通过狭缝0S 的带电粒子的速率等于1/E BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝0S ，粒子的比荷越小答案：D 解析：由左手定则，该束带电粒子带正电，速度选择器的P 1极板带正电，选项A 错误B 正确；由qE=qvB 1可得能通过狭缝0S 的带电粒子的速率等于v=1/E B ，选项C 正确；由r=mv/qB 可知，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝0S ，r 越小，粒子的比荷q/m 越大，选项D 正确。
2．如图10所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（ ）A ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长B ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D ．电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同答案：B解析：电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入匀强磁场，根据周期公式，电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大，选项B 正确AC 错误；电子的速率不同，它们在磁场中运动轨迹不相同，3、4、5在磁场中运动时间相同，选项D 错误。
3．如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点自由滑下，经过轨道端点P 进入板间恰好沿水平方向做直线运动。
现使球从轨道上较低的b 点开始滑下，经P 点进入板间，在之后运动的一小段时间内 ( )A ．小球的重力势能一定会减小B ．小球的机械能可能不变C ．小球的电势能一定会减少 图10SD．小球动能可能减小答案：D解析：球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间时，若带电小球带正电，所受洛伦兹力方向向上，速度减小，洛伦兹力减小，带电小球向下偏转，电场力做功，小球的电势能减少，机械能增大；若带电小球带负电，所受洛伦兹力方向向下，速度减小，洛伦兹力减小，带电小球向上偏转，电场力做负功，小球的电势能增大，机械能减小，动能减小，所以选项D正确。
1．（2014年3月江苏省四市教学情况调研1）如图是带电粒子在气泡室中运动径迹的照片及其中某条径迹的放大图。
匀强磁场与带电粒子运动径迹垂直，A、B、C是该条径迹上的三点。
若该粒子在运动过程中质量和电量保持不变，不断克服阻力做功，则关于此径迹下列说法正确的是 的安培力方向向上。
B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动。
C．线圈的框架选择铝质材料，不仅考虑铝的密度小、强度高，更主要的是因为铝框转动时产生涡流，阻碍线圈的转动，这样有利于指针很快地稳定指到读数位置上． D．由于这种仪表是一种比较精密、容易损坏的仪器，所以在搬动运输这种电流表过程中，应该用导线将图中两接线柱直接连接，这样可以有效的减小线圈产生的摆动，以防止电表受损。
3（2014四川省凉山州二诊）下列物理现象描述正确的是（ ） A.图1中，路旁限速牌上的数字是指平均速率 B.图2中，游客在游乐场的摩天轮上随轮做匀速圆周运动，所受合力为0 C.图3中，利用回旋加速器能得到大量高能粒子，但粒子速度不能达到光速 D.图4中，通电导线之间通过电场产生吸引力或排斥力的作用. 4. （2014年3月洛阳市二模） 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）。
一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法正确的是 5．（2014山东省青岛二模）如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出，已知电荷的质量为m，带电 6．（20分）（2014年3月北京东城区质检）如图所示为一种获得高能粒子的装置。
环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。
M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。
09.磁场1.（2014年 安徽卷）18．“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，以使带电粒子的运动半径不变。
由此可判断所需的磁感应强度B 正比于AB ．T CD ．2T 【答案】A【解析】由于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，即k E T ∝。
带电粒子在磁场中做圆周运动，洛仑磁力提供向心力：2v qvB m R =得mv B qR =。
而212k E mv =故可得：mvB qR ==又带电粒子的运动半径不变，所以B ∝∝A 正确。
2.（2014年 大纲卷）25．(20 分)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy 平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x 轴负向。
在y 轴正半轴上某点以与x 轴正向平行、大小为v 0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d ，0)点沿垂直于x 轴的方向进人电场。
不计重力。
若该粒子离开电场时速度方向与y 轴负方向的夹角为θ，求：⑪电场强度大小与磁感应强度大小的比值； ⑫该粒子在电场中运动的时间。
25. 【答案】（１）201tan 2v θ （２）02tan d v θ【考点】带电粒子在电磁场中的运动、牛顿第二定律、 【解析】（1）如图粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设磁感应强度大小为B ，粒子质量与所带电荷量分别为m 和q ，圆周运动的半径为R 0，由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得：2000mv qv B R =由题给条件和几何关系可知：R 0＝d设电场强度大小为E ，粒子进入电场后沿x 轴负方向的加速度大小为a x ，在电场中运动的时间为t ，离开电场时沿x 轴负方向的速度大小为v y 。
由牛顿定律及运动学公式得： x qE ma = x qE ma =x v at = 2xv d = 粒子在电场中做类平抛运动，如图所示tan y v v θ=联立得201tan 2E v B θ= （２）同理可得02tan d t v θ=3.（2014年 广东卷）36、（18分）如图25所示，足够大的平行挡板A 1、A 2竖直放置，间距6L 。
高中物理电磁大题和答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1.（2014年 安徽卷）18．“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 ．TB ．T C．3T D ．2T【答案】A【解析】由于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，即k E T ∝。
带电粒子在磁场中做圆周运动，洛仑磁力提供向心力：2v qvB m R =得mv B qR =。
而212k E mv =故可得：2k mE mvB qR ==又带电粒子的运动半径不变，所以k B E T ∝∝。
A 正确。
2.（2014年 大纲卷）25．(20 分)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy 平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x 轴负向。
在y 轴正半轴上某点以与x 轴正向平行、大小为v 0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d ，0)点沿垂直于x 轴的方向进人电场。
不计重力。
若该粒子离开电场时速度方向与y 轴负方向的夹角为θ，求： ⑴电场强度大小与磁感应强度大小的比值； ⑵该粒子在电场中运动的时间。
25. 【答案】（１）201tan 2v θ （２）02tan dv θ【考点】带电粒子在电磁场中的运动、牛顿第二定律、【解析】（1）如图粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设磁感应强度大小为B ，粒子质量与所带电荷量分别为m 和q ，圆周运动的半径为R 0，由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得：2000mv qv B R =由题给条件和几何关系可知：R 0＝d设电场强度大小为E ，粒子进入电场后沿x 轴负方向的加速度大小为a x ，在电场中运动的时间为t ，离开电场时沿x 轴负方向的速度大小为v y 。
专题八 磁 场1.(2012·高考天津卷)如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A ．棒中的电流变大，θ角变大B ．两悬线等长变短，θ角变小C ．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小2.(2012·高考安徽卷)如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt 时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成60°角．现将带电粒子的速度变为v /3，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( )A.12Δt B ．2Δt C.13Δt D ．3Δt3.(2012·高考广东卷)质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是( )A ．M 带负电，N 带正电B ．M 的速率小于N 的速率C ．洛伦兹力对M 、N 做正功D ．M 的运行时间大于N 的运行时间4.(2012·高考大纲全国卷)质量分别为m 1和m 2、电荷量分别为q 1和q 2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动．已知两粒子的动量大小相等．下列说法正确的是( )A ．若q 1＝q 2，则它们做圆周运动的半径一定相等B ．若m 1＝m 2，则它们做圆周运动的半径一定相等C ．若q 1≠q 2，则它们做圆周运动的周期一定不相等D ．若m 1≠m 2，则它们做圆周运动的周期一定不相等5. (2012·高考江苏卷)如图所示，MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界．一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场．若粒子速度为v 0，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有( )A ．若粒子落在A 点的左侧，其速度一定小于v 0B ．若粒子落在A 点的右侧，其速度一定大于v 0C ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能小于v 0－qBd 2mD ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能大于v 0＋qBd 2m6.(2012·高考北京卷)处于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答案：1.【解析】选A.对金属棒受力分析知，tan θ＝BIL mg对A ，I 增大，θ角变大；对B ，与悬线的长度无关；对C ，m 增大，θ角减小；对D ，B 增大，θ角变大，故A 项正确．2.【解析】选B.粒子速度为v 时，A 点射入，C 点射出，转过的圆心角为60°，则在磁场中的时间Δt ＝16T ，若以v 3的速度射入，周期不变，半径为原来的13，由几何关系可知在磁场中转过的圆心角为120°，则运动时间t ＝13T ＝2Δt ，故B 项正确． 3.【解析】选A.由左手定则得M 带负电，N 带正电，故选A.4.【解析】选A.由半径公式R ＝m v qB知，动量大小相等的粒子，若q 1＝q 2，R 一定相等，A 正确；若m 1＝m 2，q 关系不确定，R 大小关系无法确定，B 错误；由周期公式T ＝2πm qB，若q 1≠q 2，m 1与m 2关系也无法确定，二者周期可能相同，C 错误，同理，D 项也是错误的．5.【解析】选BC.若粒子以v 0射入磁场，则其轨道半径r ＝m v 0qB是一定值，从O 点射入，最远经过A 点，OA 一定为最长弦，即直径，该粒子此时一定从O 点垂直于边界射入．若粒子落在A 点左侧，可以在v 0不变的情况下通过改变入射角度实现，A 错；若粒子落在A 点右侧，只能增大v 0，增大轨道半径实现，B 正确；若粒子落在A 点左侧d 处，其轨道半径最小为R 1＝r －d 2，由q v 1B ＝m v 21R 1得最小速度：v 1＝v 0－qBd 2m，C 正确；若粒子从O 点垂直射入落在A 点右侧d 处，其半径R 2＝r ＋d 2，入射速度v 2＝v 0＋qBd 2m，但可以增大速度，改变入射角度，让其落在该范围内，所以v 2并非最大速度，D 错误．6.【解析】选D.本题考查电流的定义式I ＝q t，带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动，q v B ＝m v 2R ，T ＝2πR v 得T ＝2πm qBI ＝q T ＝q 2B 2πm可知I 与q 2成正比，A 错，与v 无关，与m 成反比．B 、C 错，与B 成正比，D 对．。
2014高考物理磁场专题名师精选题组大连市物理名师工作室 门贵宝一．单选题1..如图所示，在边长为2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子(重力不计)从AB 边的中点O 以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB 边的夹角为60°，若要使粒子能从AC 边穿出磁场，则匀强磁场的大小B 需满足 ( B )A ．B <3mv 3aq B ．B <3mv 3aqC ．B >3mv aqD ．B <3mv aq2..用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I 1、I 2时，则有( A )A ．两导线环相互吸引B ．两导线环相互排斥C ．两导线环无相互作用力D ．两导线环先吸引后排斥解析：通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用，由于导线环中通入的电流方向相同，二者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知两导线环应相互吸引，故A正确．另解，将环形电流等效成条形磁铁，异名磁极相吸，故A 正确(转换思维法)．3.下列说法中正确的是（ A ）A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的B ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线C ．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向D ．因为IL F B，所以某处磁感强度的大小与放在该处的小段通电导线IL 乘积成反比4．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。
已知磁场方向垂直纸面向里，图4中四个选项，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ A ）图4 5．如图所示，一段导线abcd 弯成半径为R 、圆心角为90°的部分扇形形状，置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A B C D纸面向里)垂直．线段ab 和cd 的长度均为R 2.流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示．则导线abcd 所受到的安培力为 ( A )A ．方向沿纸面向上，大小为2BIR 2B ．方向沿纸面向上，大小为π－2B IR 2C ．方向沿纸面向下，大小为2BIR 2D ．方向沿纸面向下，大小为π－2B IR 2解析：导线abcd 的等效长度为2R 2，电流方向等效为水平向右，由左手定则可知安培力方向沿纸面向上，大小为2BIR 2，A 正确(等效思维法)． 6.如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的动能逐渐减小，则下列说法中正确的是-( B )(A)带电粒子带正电，是从B 点射入的 (B)带电粒子带负电，是从B 点射入的(C)带电粒子带负电，是从A 点射入的 (D)带电粒子带正电，是从A 点射入的 如图所示，带正电的物块A 放在不带电的小车B 上，开始时都静止，处于垂直纸面向里的匀强磁场中。
【决胜2014】（重庆版）2014全国高考物理（第01期）名校试题分项汇编系列 专题10 磁场（包含复合场）（含解析）重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，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。
为了给重庆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。
本资料以重庆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重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。
一、单项选择题1.【2013·重庆市铜梁中学高2013级高三上期第四次月考】在进行电流磁效应的奥斯特实验时，通电直导线水平放置的方位是：（ ）A ．平行南北方向，在小磁针上方。
B ．平行东西方向，在小磁针上方。
C ．沿正东南方向，在小磁针上方。
D ．沿正西南方向，在小磁针上方。
2.【2013•重庆市高2013级三诊】光滑绝缘水平面上有一个带点质点正在以速度v 向右运动。
如果加一个竖直向下的匀强磁场，经过一段时间后，该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反；如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的匀强电场，经过相同的一段时间后，该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反，则所加的匀强磁场的磁感应强度B 和所加的匀强电场的电场强度E 的比值B E 为 A ． v 2π B ．v π C ．v π2 D ．πv 22.A 【解析】 带电质点在磁场中做匀速圆周运动，满足：N mg F =，2v qvB m r =，质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反，即运动半个周期：12T t =，可得mt qB π=；质点在电场中做先向右的v4.【2013•重庆市铜梁中学高2013级高三上期第四次月考】如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴>，则下列说法中错误的是沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且αβ（）A．液滴一定做匀速直线运动 B．液滴一定带正电C．电场线方向一定斜向上 D．液滴有可能做匀变速直线运动5.【2014·江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点。
2014年高考物理新课标Ⅰ试题全国卷（含解析）2014年高考物理新课标Ⅰ试题全国卷（含解析）14．D本题考察电磁感应现象中感应电流产生的条件，其中的选项C把物理学史中科学家失败的做法也融入了进来，变相地考察了物理学史的知识。
15．B考察了安培力的大小与方向，安培力的大小与导线在磁场中的放置方式有密切的有关系：当垂直于磁场放置时受到的力最大，平行于磁场放置时不受安培力，即不平行也不垂直时介于最大和零之间；安培力的方向总是即垂直于磁场又垂直于导线，即，安培力的方向总是垂直于导线与磁场所决定的平面。
选项D中将导线从中点折成直角，但不知折的方式如何，若折后导线仍在垂直于磁场的平面内，则力将变为原来的倍；若折后导线另一部分平行于磁场，则力减小为原来的一半；若折后导线另一部分即不平行也不垂直于磁场，则力将介于这两者间。
如果导线开始时并不垂直于磁场，则情况更为复杂。
16．D考察带电粒子在磁场中运动的半径公式以及动能与动量的关系。
由上面两式可得已知动能为2倍关系，而r也为2倍关系，所以。
17．A考察受力分析，牛顿运动定律，以及力的合成与分解。
设橡皮筋的伸长量为x，受力分析如图所示，由牛顿第二定律有（1）（2）小球稳定在竖直位置时，形变量为，由平衡条件有（3）对（2）（3）两式可知，而悬点与小球间的高度差分别为与可见所以小球的高度一定升高。
18．C考察法拉第电磁感应定律。
cd间产生稳定的周期性变化的电压，则产生感应电流的磁场的变化是均匀的，根据题目所给信息知道，ab中电流的变化应该是均匀的。
只有C选项有此特点，因此选择C项。
19．BD考察角追及和万有引力定律。
由引力提供向心力可知相邻两次冲日的时间间隔其中表示的是地球的公转角速度，表示的是行星的公转角速度。
将第一式中的结果代入到第二式中有设行星的半径是地球半径的k倍，则上式可化为上式中，也就是地球绕太阳公转的周期，即一年的时间。
对于火星k=1.5，对于木星k=5.2，至此可知，后面的行星冲日时间间隔大约都是1年，但又大于1年，因为只有时才恰恰为一年。
2014年高考《磁场》物理试题1．（2014·浙江卷·三选）如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t ＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I ，周期为T ，最大值为I m ，图1中I 所示方向为电流正方向．则金属棒( )A ．一直向右移动B ．速度随时间周期性变化C ．受到的安培力随时间周期性变化D ．受到的安培力在一个周期内做正功2．（2014年安徽卷·单选） “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，以使带电粒子的运动半径不变。
由此可判断所需的磁感应强度B 正比于( )AB ．T CD ．2T3．（2014·福建卷·单选）如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是( )A ．①表示γ射线,③表示α射线B ．②表示β射线,表示α射线C ．④表示α射线,⑤表示γ射线D ．⑤表示β射线,⑥表示α射线4．（2014·海南卷·双选）如图，两根平行长直导线相距2L ，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a 、b 、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为2l、l 和3l .关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( )A ．a 处的磁感应强度大小比c 处的大B ．b 、c 两处的磁感应强度大小相等C ．a 、c 两处的磁感应强度方向相同D ．b 处的磁感应强度为零-5．（2014·全国卷1·单选）如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。
高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作）2014年高考物理真题分类汇编：磁场15．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( ) A ．安培力的方向可以不垂直于直导线 B ．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C ．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D ．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半15．B [解析] 本题考查安培力的大小和方向．安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A 错误，B 正确；安培力F ＝BIL sin θ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角，C 错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原来的一半， D 错误．16．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O ，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A ．2 B.2 C ．1 D.2216．D [解析] 本题考查了带电粒子在磁场中的运动．根据q v B ＝m v 2r 有B 1B 2＝r 2r 1·v 1v 2，穿过铝板后粒子动能减半，则v 1v 2＝2，穿过铝板后粒子运动半径减半，则r 2r 1＝12，因此B 1B 2＝22，D 正确．18．[2014·山东卷] 如图所示，场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ，水平边ab 长为s ，竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电荷量分别为＋q 和－q 的两粒子，由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v 0等于( )A.s 22qE mh B.s2qEmhC.s 42qE mhD.s4qEmh18．B [解析] 两个粒子都做类平抛运动．两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动，因为竖直位移大小相等，所以它们的运动时间相等．两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动，因为运动时间相等，所以水平位移大小相等．综合判断，两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为s 2，竖直位移都为h2，由h 2＝Eq 2m t 2，s 2＝v 0t 得v 0＝s2Eqmh，选项B 正确． 20． [2014·新课标Ⅱ卷] 图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是( )A ．电子与正电子的偏转方向一定不同B ．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C ．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D ．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小20．AC [解析] 电子、正电子和质子垂直进入磁场时，所受的重力均可忽略，受到的洛伦兹力的方向与其电性有关，由左手定则可知A 正确；由轨道公式R ＝m vBq 知 ，若电子与正电子与进入磁场时的速度不同，则其运动的轨迹半径也不相同，故B 错误．由R ＝m v Bq ＝2mE kBq 知，D 错误．因质子和正电子均带正电，且半径大小无法计算出，故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子，C 正确．9．[2014·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 ＝k I 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9．CD [解析] 由于导电物质为电子，在霍尔元件中，电子是向上做定向移动的，根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面，故霍尔元件的后表面相当于电源的负极，霍尔元件前表面的电势应高于后表面，A 选项错误；若电源的正负极对调，则I H 与B 都反向，由左手定则可判断电子运动的方向不变，B 选项错误；由于电阻R 和R L 都是固定的，且R 和R L 并联，故I H ＝R L R ＋R L I ，则C 正确；因B 与I 成正比，I H 与I 成正比，则U H ＝k I H Bd ∝I 2，R L 又是定值电阻，所以D 正确．、18．[2014·安徽卷] “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.T B ．T C.T 3 D ．T 218．A [解析] 本题是“信息题”：考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力．根据洛伦兹力提供向心力有q v B ＝m v 2r 解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r ＝m v qB .由动能的定义式E k ＝12m v 2，可得r ＝2mE kqB ，结合题目信息可得B ∝T ，选项A 正确。
2014年高考物理真题分类汇编：磁场 15．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 [解析] 本题考查安培力的大小和方向．安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，错误，正确；安培力F＝BIL，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角，错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原来的错误．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．( ) A．2 B. C．1 D. 16．D [解析] 本题考查了带电粒子在磁场中的运动．根据qvB＝有＝ ，穿过铝板后粒子动能减半，则＝，穿过铝板后粒子运动半径减半，则＝，因此＝，正确．[2014·山东卷] 如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v等于( ) A. B. C. D. 18．B [解析] 两个粒子都做两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动，因为竖直位移大小相等，所以它们的运动时间相等．两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动，因为运动时间相等，所以水平位移大小相等．综合判断，两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为，竖直位移都为，由＝，＝v得v＝B正确．[2014·新课标Ⅱ卷] 图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些( )电子与正电子的偏转方向一定不同电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小 [解析] 电子、正电子和质子垂直进入磁场时，所受的重力均可忽略，受到的洛伦兹力的A正确；由轨道公式R＝知 ，若电子与正电子与进入磁场时的速度不同，则其运动的轨迹半径也不相同，故错误．由R＝＝知，错误．因质子和正电子均带正电，且半径大小无法计算出，故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子，正确．[2014·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，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U满足：U＝，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，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若电源的正负极对调，电压表将反偏与I成正比电压表的示数与R消耗的电功率成正比 [解析] 由于导电物质为电子，在霍尔元件中，电子是向上做定向移动的，根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面，故霍尔元件的后表面相当于电源的负极，霍尔元件前表面的电势应高于后表面A选项错误；若电源的正负极对调，则I与B都反向，由左手定则可判断电子运动的方向不变，选项错误；由于电阻R和R都是固定的，且R和R并联，故I＝，则正确；因B与I成正比，I与I成正比，则U＝k，R又是定值电阻，所以正确．[2014·安徽卷] “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正比于( ) B．T C. D．T2 18．A [解析] 本题是“信息题”：考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力．根据洛伦兹力提供向心力有＝m解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径＝由动能的定义式＝，可得＝，结合题目信息可得，选项A正确。
专题10 磁场（包含复合场）（解析版）重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，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。
为了给重庆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。
本资料以重庆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重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。
一、单项选择题1．【2014•重庆市荣昌中学高三上期期末训练】如图所示，竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。
一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中( )A．所有微粒的动能都将增加B．所有微粒的机械能都将不变C．有的微粒可以做匀速圆周运动D．有的微粒可能做匀速直线运动2.【2014•重庆市万州区一诊】如题5图为“电流天平”，可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数N，底边cd长L，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I时，调节砝码使天平平衡．若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平右盘加质量为m的砝码，才能使天平再次平衡.则磁感应强度B的大小为A.2mg NILB. 2mg ILC. 2mg NILD. 2mg IL3．【2014•重庆市重庆一中高二上期期末】在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B ，其横截面如图所示，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为r 和(1+)r ．圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m 、电量为q 的带电粒子，不计粒子重力．为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速度不能超过A ．qBr mB C 【答案】A【解析】试题分析：由题意知，速度最大时粒子轨迹与磁场外边界相切，作出粒子运动轨迹如图所示．设粒子轨迹半径为R '，速度最大值为v ，则根据洛伦兹力提供向心力：2v qvB m R ='，由几何关系有222()R R r R ''-=+解得：qBr v m=，故选A. 考点：本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力．4．【2014•重庆市重庆一中高二上期期末】光滑绝缘水平面上有一个带点质点正在以速度v 向右运动。
2014年高考物理真题分类汇编：磁场15．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A ．安培力的方向可以不垂直于直导线B ．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C ．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D ．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半15．B [解析] 本题考查安培力的大小和方向．安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A 错误，B 正确；安培力F ＝BIL sin θ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角，C 错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原来的一半， D 错误．16．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O ，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A ．2 B.2 C ．1 D.2216．D [解析] 本题考查了带电粒子在磁场中的运动．根据q v B ＝m v 2r 有B 1B 2＝r 2r 1·v 1v 2，穿过铝板后粒子动能减半，则v 1v 2＝2，穿过铝板后粒子运动半径减半，则r 2r 1＝12，因此B 1B 2＝22，D 正确．18．[2014·山东卷] 如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()A.s22qEmh B.s2qEmhC.s42qEmh D.s4qEmh18．B[解析] 两个粒子都做类平抛运动．两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动，因为竖直位移大小相等，所以它们的运动时间相等．两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动，因为运动时间相等，所以水平位移大小相等．综合判断，两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为s2，竖直位移都为h2，由h2＝Eq2m t2，s2＝v0t得v0＝s2Eqmh，选项B正确．20．[2014·新课标Ⅱ卷] 图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A．电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小20．AC[解析] 电子、正电子和质子垂直进入磁场时，所受的重力均可忽略，受到的洛伦兹力的方向与其电性有关，由左手定则可知A正确；由轨道公式R＝m vBq知，若电子与正电子与进入磁场时的速度不同，则其运动的轨迹半径也不相同，故B 错误．由R ＝m v Bq＝2mE k Bq知，D 错误．因质子和正电子均带正电，且半径大小无法计算出，故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子，C 正确．9．[2014·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 ＝k I H B d，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9．CD [解析] 由于导电物质为电子，在霍尔元件中，电子是向上做定向移动的，根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面，故霍尔元件的后表面相当于电源的负极，霍尔元件前表面的电势应高于后表面，A 选项错误；若电源的正负极对调，则I H 与B 都反向，由左手定则可判断电子运动的方向不变，B 选项错误；由于电阻R 和R L 都是固定的，且R 和R L 并联，故I H ＝R L R ＋R LI ，则C 正确；因B 与I 成正比，I H 与I 成正比，则U H ＝k I H B d∝I 2，R L 又是定值电阻，所以D 正确．、18．[2014·安徽卷] “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.T B ．T C.T 3 D ．T 218．A [解析] 本题是“信息题”：考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力．根据洛伦兹力提供向心力有q v B ＝m v 2r 解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r ＝m v qB.由动能的定义式E k ＝12m v 2，可得r ＝2mE k qB，结合题目信息可得B ∝T ，选项A 正确。
2014年普通高等学校招生全国统一考试（新课标I卷）理科综合物理部分一、选择题：本题共13小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
14.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电，设想的实验中.能观察到感应电流的是A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两瑞与相邻房间的电流表连接。
往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半16.如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电拉子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知拉子穿越铝板时，其动能损失一半，这度方向和电荷量不变。
不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A．2 B．22C．1 D．217.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。
现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定18.如图(a)，线圈ab 、 cd 绕在同一软铁芯上。
在ab 线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd 间电压如图(b)所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。
专题9 磁场（包含复合场）（解析版）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。
磁场专题训练XX市物理名师工作室门贵宝【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A）A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A.【例2】如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC）A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等·cB.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小·b ·dD.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大B 【例3】如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场·a中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（AC）A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的B.C点的实际磁感应强度也为0C.d点实际磁感应强度为2T，方向斜向下，与B夹角为450D.以上均不正确解析:题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的，磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和．a处磁感应强度为0，说明直线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场B的大小相等、方向相反，可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里．在圆周上任一点，由直导线产生的磁感应强度大小均为B＝1T，方向沿圆周切线方向，可知C点的磁感应强度大小为2T，方向向右.d点的磁感应强度大小为2T，方向与B成45 斜向右下方．【例4】如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，φB、φC分别为通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是（）A．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里C．φB＞φC D．φB＜φC解析：由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在是线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁总线分布在线圈是外，所以B、C两圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面较少，c圆面较多，但都比垂直向外的少，所以B、C磁通方向应垂直纸面向外，φB＞φC，所以A、C正确．分析磁通时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁总线条数的多少，不能认为面积大的磁通就大．答案：AC【例5】如图4所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量（）A．是增加的；B．是减少的C．先增加，后减少；D．先减少，后增加解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近1磁感线的分布情况．条形磁铁在N极附近的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加．D选项正确．点评：要知道一个面上磁通量，在面积不变的条件下，也必须知道磁场的磁感线的分布情况．因此，牢记条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管和通电圆环等磁场中磁感线的分布情况在电磁学中是很必要的．【例16】如图所示边长为100cm的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈AB、CD两边中点连线OO/的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为B1＝0．6T，B2=0．4T的匀强磁场。
磁场专题训练大连市物理名师工作室门贵宝【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A）A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A.【例2】如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC）A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大【例3】如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（AC）A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的B.C点的实际磁感应强度也为0C. d，方向斜向下，与B夹角为450D.以上均不正确解析:题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的，磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和．a处磁感应强度为0，说明直线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场B的大小相等、方向相反，可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里．在圆周上任一点，由直导线产生的磁感应强度大小均为B＝1T，方向沿圆周切线方向，可知C点的磁感应强度大小为2T，方向向右.d，方向与B成450斜向右下方．【例4】如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，φB、φC分别为通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是（）A．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里C．φB＞φC D．φB＜φC解析：由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在是线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁总线分布在线圈是外，所以B、C 两圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面较少，c圆面较多，但都比垂直向外的少，所以 B、C磁通方向应垂直纸面向外，φB＞φC，所以A、C正确．分析磁通时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁总线条数的多少，不能认为面积大的磁通就大．答案：AC【例5】如图4所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量（）A．是增加的；B．是减少的C．先增加，后减少；D．先减少，后增加解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近B磁感线的分布情况．条形磁铁在 N 极附近的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加．D 选项正确．点评：要知道一个面上磁通量，在面积不变的条件下，也必须知道磁场的磁感线的分布情况．因此，牢记条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管和通电圆环等磁场中磁感线的分布情况在电磁学中是很必要的．【例16】如图所示边长为100cm 的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈AB 、CD两边中点连线OO /的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为B 1＝0．6T ，B 2=0．4T 的匀强磁场。
若从上往下看，线圈逆时针转过370时，穿过线圈的磁通量改变了多少？解析：在原图示位置，由于磁感线与线圈平面垂直，因此Φ1＝B 1×S/2＋B 2×S/2＝（0．6×1/2＋0．4×1/2）Wb=0．5Wb当线圈绕OO /轴逆时针转过370后，（见图中虚线位置）：Φ2＝B 1×S n /2＋B 2×S n /2＝B 1×Scos370/2＋B 2×Scos370/2＝0．4Wb磁通量变化量ΔΦ=Φ2－Φ1＝（0．4－0．5）Wb=－0．1Wb所以线圈转过370后。
穿过线圈的磁通量减少了0．1Wb ．【例7】从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害．对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是（B ）A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同D.地磁场对宇宙射线无阻挡作用解析:因在赤道附近带电粒子运动方向与地磁场近似垂直，而在两极趋于平行．【例8】超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（D ）① 导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同．②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反．③超导体使磁体处于失重状态．④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡．A.①③B.①④C.②③D.②④解析:超导体中产生的是感应电流，根据楞次定律的“增反减同”原理，场方向与原磁场方向相反，对磁体产生排斥作用力，这个力与磁体的重力达平衡．【例9】.如图所示，用弯曲的导线环把一铜片和锌片相连装在一绝缘的浮标上，然后把浮标浸在盛有稀硫酸的容器中，设开始设置时，环平面处于东西方向上．放手后，环平面将最终静止在 方向上．解析:在地表附近地磁场的方向是大致由南向北的，此题中由化学原理可推知在环中有环形电流由等效法可假定其为一个垂直于纸面的条形磁体，而条形磁体所受地磁场的力的方向是南北方向的．【例10】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，当导线通以如图所示方向电流时（ ）A ．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B ．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C ．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D ．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用解析：导线所在处磁场的方向沿磁感线的切线方向斜向下，对其沿水平竖直方向分解，如图10—15所示．对导线： B x 产生的效果是磁场力方向竖直向上． B y 产生的效果是磁场力方向水平向左．根据牛顿第三定律：导线对磁铁的力有竖直向下的作用力，因而磁铁对桌面压力增大；导线对磁铁的力有水平向右的作用力．因而磁铁有向右的运动趋势，这样磁铁与桌面间便产生了摩擦力，桌面对磁铁的摩擦力沿水平方向向左．答案：C【例11】如图所示，在光滑的水平桌面上，有两根弯成直角相同金属棒，它们的一端均可绕固定转轴O自由转动，另一端b互相接触，组成一个正方形线框，正方形边长为L，匀强磁场的方向垂直桌面向下，磁感强度为B．当线框中通以图示方向的电流时，两金属棒b点的相互作用力为f此时线框中的电流为多少？解析：由于对称性可知金属棒在O点的相互作用力也为f，所以Oa边和ab边所受安培力的合力为2f，方向向右，根据左手定则可知Oa边和ab边所受安培力F1、F2分别与这两边垂直，由力的合成法则可求出F1= F2=2fcos450=2f＝BIL，I=2f／BL点评：本题也利用了对称性说明O点的作用力为f，当对左侧的金属棒作受力分析时，受到的两个互相垂直的安培力F1、F2（这两个安培力大小相等为F）的合力是水平向右的，大小为2F，与O、b两点受到的作用力2f相平衡。
【例12】质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab 与导轨间的摩擦因数为μ．有电流时aB恰好在导轨上静止，如图所示，如图10—19所示是沿ba方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（）解析：杆的受力情况为：答案：AB【例13】如图所示，电源电动势E＝2V，r＝0.5Ω,竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m＝0.1kg，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场，（g=10 m/s2）求：（1)此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B的范围是多少？解析:导体棒侧面受力图如图所示：由平衡条件得：B 最小时摩擦力沿导轨向上，则有μF N ＋BILcos300＝mg, F N =BILsin300 解得B ＝2.34 T当B 最大时摩擦力沿导轨向下，则有BILcos300＝mg ＋μF NF N =BILsin300 解得B=3. 75 T B 的范围是2.34 T -- 3. 75 T【例14】在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为I,长度为L ，质量为m 的导体棒a ，（通电方向垂直纸面向里），如图所示，棒与斜面间动摩擦因数μ< tan θ.欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场，磁场应强度B 最小值是多少？如果要求导体棒a 静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度又如何？解析:(1)设当安培力与斜面成α角时B 最小，则由平衡条件得：mgsin θ＝μF N ＋BILcos α, F N =mgcos θ＋BILsin α．解得()()sin cos cos sin mg B IL θμθαμα-==+1tan βμ=其中∴当α＋β=900时, min B =（2）当F N =0时，则BIL ＝mg ，∴BIL=mg,由左手定则知B 方向水平向左．【例15】如图所示，一半径为R 的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B ，一质量为m ，带电荷量为q 的正粒子（不计重力）以速度为v 从筒壁的A 孔沿半径方向进入筒内，设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失，那么要使粒子与筒壁连续碰撞，绕筒壁一周后恰好又从A 孔射出，问： (1)磁感应强度B 的大小必须满足什么条件？(2)粒子在筒中运动的时间为多少？解析:(1)粒子射入圆筒后受洛仑兹力的作用而发生偏转,设第一次与B 点碰撞,撞后速度方向又指向O 点,设粒子碰撞n-1次后再从A 点射出,则其运动轨迹是n 段相等的弧长. 设第一段圆弧的圆心为O /,半径为r,则θ=2π/2n=π/n.,由几何关系得tan r R n π=,又由r=mv/Bq,联立得:( 1.2.3)tan mvB n Rq nπ== (2)粒子运动的周期为:T=2πm/qB,将B 代入得2tan Rn T v ππ=弧AB 所对的圆心角22222n n n πππϕθπ-⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 粒子由A 到B 所用的时间()/2122tan tan 22n R n R t T n v n nv n πϕππππππ--==⋅⋅⋅=⋅ (n=3.4.5……)故粒子运动的总时间为()/2tan n R t nt v n ππ-== (n=3.4.5……) 【例16】如图所示，空间存在着垂直向外的水平的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度为B ，电场强度为E.在这个场区内，有一带正电的液滴a 在电场力和重力作用下处 B φ⌒O /╯ θ · ·E · · · ·于静止．现从场中某点由静止释放一个带负电的液滴b(图中未画出），当它的运动方向变为水平方向时恰与a相撞，撞后两液滴合为一体，并沿水平方向做匀速直线运动．已知液滴b 的质量是a质量的2倍，b所带电荷量是a所带电荷量的4倍，且相撞前a,b间的静电力忽略不计．（1)求两液滴相撞后共同运动的速度大小；(2)画出液滴b在相撞前运动的轨迹示意图；(3)求液滴b开始下落时距液滴a的高度h.解析:液滴在匀强磁场、匀强电场中运动．同时受到洛伦兹力、电场力和重力作用，‘（1）可设a液滴质量为m、电量为q,b液滴质量为2m、电量为一4q.平衡时，有qE=mg……①,a、b相撞合为一体时,质量为3m,电量为-3q,速度为v，由题意知处于平衡状态，重力3mg,电场力3qE均竖直向下，所以洛伦兹力必定竖直向上，满足3qvB=3mg+3qE……②由①、②两式，可得撞后速度v=2E/B(2)对b液滴开始时重力2mg,电场力4qE均竖直向下，所以开始向下加速，由左手定则，洛伦兹力向右,可见b液滴从初始位臵沿一曲线向右下方运动，当与a相撞前b的速度已水平向右，其轨迹示意图如图所示．(3)对b,从开始运动至与a相撞之前，由动能定理:w e＋w G＝△E K,即(4qE＋2mg)h=½（2m）v02a,b相撞时，可看做动量守恒，有2mv0=3mv由以上几式可得v0=3E/B再由上两式得2220034262mv v E hqE mg g g B⎛⎫=== ⎪+⎝⎭。
