【2013真题汇编】第9专题 磁场

第九专题 磁场

【2013上海13】如图，足够长的直线ab 靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ，在计算机屏幕上显示的大致图像是

【答案】C

【解析】通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ，在计算机屏幕上显示的大致图像是C 。

【2013上海 26】(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS 等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。 【答案：有 无 无

【解析：首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转。然后仍将线圈竖直放

置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。

【2013海南卷】三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，方向如图所示。a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是

A ．

B 1=B 2

C ．a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里

D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里 【答案】AC

【解析】a 、b 、c 三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加。根据安培定则可判断出左右两根导线在a 处的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左右两根导线在a 处产生的磁感应强度的矢量和为零，a

处的磁感应强度等于下面导线

在该处产生的磁感应强度，所以a 处的磁感应强度方向垂直纸面向外，同理可知b 处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生的磁感应强度，所以b 处的磁感应强度方向也垂直纸面向外，三根导线在 c 处产生的磁场方向均是垂直纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以123B B B =<，A 项对，B 项错，C 项对，D 项错。

【2013安徽15】图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是 A ．向上 B ．向下 C ．向左 D ．向右

【答案】B

【解析】根据右手安培定则可判定O 点磁感应强度的方向水平向左，根据左手定则可判定：一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是向下。正确选项：B

【2013新课标Ⅱ 17】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 ，磁场方向垂直横截面。一质量为m 、电荷量为q （q ＞0）的粒子以速率v0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.

qR mv 330

B. qR m v 0

C.

qR

mv 0

3 D. qR m v 03

【答案】A

【解析】画出粒子的运动轨迹，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径2sin 60r R =︒，

由0mv r Bq =

可知002sin 60mv mv B rq Rq ===︒，本题选A 。 【2013新课标Ⅰ18】如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁

感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q （q>0）。质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为

2

R

，已知例子射出去的磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）

A ．

m qBR 2 B ．m qBR C ．m

qBR

23 D ．m qBR 2 【答案】B

【解析】带电粒子沿平行于直径ab 的方向射人磁场区域做匀速圆周

运动，运动轨迹如图。设运动半径为r ，圆心为O ˊ，连接OC 、OO ˊ，OO ˊ垂直平分弦长CD 。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600，所以∠C O ˊD=600， 又CE= R/2，所以∠C OE=300，则∠C O O ˊ=∠C O ˊO= 300，C O ˊ=CO ，即r=R 。再根据洛仑兹力

提供向心力有，R v m

qvB 2

= 解得m

qBR

v =

，所以B 选项正确。

【2013广东 21】如图9，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上，不计重力，下列说法正确的有 A.a ，b 均带正电

B.a 在磁场中飞行的时间比b 的短

C.a 在磁场中飞行的路程比b 的短

D.a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近 【答案】A D

【解析】这类题 就是“定心判径画轨迹”图像如下： a b 粒子做圆周运动的半径为：qB

m v

R =

相等，画出轨迹如右图,⊙O 1 ⊙O 2分别为a b 轨迹 在磁场中转过圆心角b 大 由qB

m T t θπθ==2和轨迹图可选出AD 选项

【2013重庆卷5】如题5

a 和

b ．内有带电量为q 的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂

直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。当通以

从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ， 且上表面的电势比下表面的电势低，由此可得该导电材料单位体积内 自由运动电荷数及自由运动电荷的正负别为

A ．aU q I

B ，负 B ．aU q IB ，正

C ．bU q IB ，负

D ．bU

q IB ，正

【答案】C

【解析】本题考查带电粒子在电场和磁场组成的复合场中的运动情况，要求学生的综合分析能力较强．导电材料上表面的电势比下表面的低，故导电材料内部的电场方向为竖直向上．由于电流方向为水平向右，假设运动电荷为正电荷，则由左手定则可知电荷受到的洛伦兹力竖直向上，而运动电荷受到的电场力也竖直向上，不能平衡，所以运动电荷不是正电荷，即该电荷一定是负电荷．取长为l 的这段导电材料进行分析，电荷通过这段导电材料所用的时间

为t ，则自由运动电荷运动的速度v ＝l

t ；时间t 内通过的电荷量Q ＝It ，导电材料内部的电场

E ＝U

a .根据自由运动电荷水平通过导电材料时受力平衡，即受到的电场力等于洛伦兹力，所

以qE ＝qvB ，代入后有：U a ＝l t B ＝lIB Q ，所以Q ＝IBla

U .在这段导电材料中，所含自由电荷的个

数N ＝Q |q|＝IBla

|q|U ，而这段材料的体积V ＝abl ，所以该导电材料单位体积内自由运动电荷数n

＝N V ＝IB |q|bU ，选项C 正确．

题5图

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