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1、绝密启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-磁场对电流和运动电荷的作用一、单选题 1.如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra2rb，则可知(重力不计) ()A 两粒子都带正电，质量比ma/mb4B 两粒子都带负电，质量比ma/mb4C 两粒子都带正电，质量比ma/mb1/4D 两粒子都带负电，质量比ma/mb1/4【答案】B【解析】由于qaqb、EkaEkb，动能Ekmv2和粒子偏转半径r，可得m，可见m与半径r的平方成正比，故mamb41，再根据左手定则判知两粒子都带负电，故选B.2.如图，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁
2、场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且F2F1，则铜棒所受磁场力大小为()AF1F2BF2F1C 2F12F2D 2F1F2【答案】B【解析】令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1GF当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F2GF由和可得：GF1F2FF2F1则B正确3.如图所示，有界匀强磁场边界线SPMN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60角，设粒子从S到A，B所需时间分别为t1和t2，则t1t2
3、为(重力不计)()A 13B 43C 11D 32【答案】D【解析】如图所示，可求出从a点射出的粒子对应的圆心角为90.从b点射出的粒子对应的圆心角为60.由tT，可得：t1t232，故选D.4.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图示方向的电流后，线圈的运动情况是()A 线圈向左运动B 线圈向右运动C 从上往下看顺时针转动D 从上往下看逆时针转动【答案】A【解析】解法一电流元法首先将线圈分成很多小段，每一小段可看作一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和受到的安培力情况如图所示根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向
4、左，故线圈向左运动只有选项A正确解法二等效法将环形电流等效成小磁针，如图所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动，选A.5.把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是()A 安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B 安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C 安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D 安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直【答案】D【解析】安培力的方向既垂直于磁场方向，
5、又垂直于电流方向，即垂直于磁场与电流所决定的平面，但电流方向与磁场方向不一定垂直6.MN板两侧都是磁感强度为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abbccd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为()ABCD【答案】A【解析】选A.粒子从a运动到d依次经过小孔B，C，D，经历的时间t为3个，由t3和T.可得：，故A正确7.关于电荷所受的电场力和洛仑兹力，正确的说法是（）A 电荷在电场中一定会受到电场力的作用B 电荷在磁场中一定会受到洛仑兹力的作用C 电荷所受的电场力一定与该处的电场方向一致D 电荷所受的洛仑兹力不一定与磁场方
6、向垂直【答案】A【解析】A、电荷无论是静止还是运动，在电场中都会受到电场力故A正确B、静止的电荷在磁场中不受磁场力，若运动的电荷速度方向与磁场方向平行，则也不受磁场力的作用故B错误C、正电荷所受的电场力一定与该处的电场方向一致，故C错误；D、根据左手定则可知，所受的洛仑兹力一定与磁场方向垂直故D错误8.如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场闭合开关K后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性
7、使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B的大小为()ABCD【答案】D【解析】弹簧伸长量为x1时，导体棒所受安培力沿斜面向上，根据平衡条件，沿斜面方向有：mgsinkx1BIL电流反向后，导体棒所受安培力沿斜面向下，根据平衡条件，沿斜面方向：mgsinBILkx2联立两式得：B(x2x1)9.如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中电流方向垂直纸面向里，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合
8、力，以下说法正确的是()A 导线a所受合力方向水平向左B 导线a所受合力方向水平向右C 导线c所受合力方向水平向左D 导线b所受合力方向水平向左【答案】A【解析】对a来说，受到b的斥力和c的引力，而b靠近a，所以对a的作用力更大，所以a受到的合力向左，故A正确，B错误对c来说，和a的情况正好相反，所以合力向右，故C错误对b来说，受到a、c的斥力，并且是相等的，所以b受到的合力为0，故D错误10.三个完全相同的小球a、b、c带有相同电荷量的正电荷，从同一高度由静止开始下落，当落下h1高度后a球进入水平向左的匀强电场，b球进入垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，它们到达水平面上的速度大小分别用va、
9、vb、vc表示，它们的关系是()AvavbvcBvavbvcCvavbvcDvavbvc【答案】A【解析】小球a下落时，重力和电场力都对a做正功；小球b下落时，只有重力做功；小球c下落时只有重力做功重力做功的大小都相同根据动能定理可知外力对小球a所做的功最多，即小球a落地时的动能最大，小球b、c落地时的动能相等二、多选题 11.（多选）如图所示，加速电场电压为U1，偏转电场电压为U2，B为右侧足够大的有左边界匀强磁场，一束由、e 组成的粒子流在O1处静止开始经U1加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从左边界离开磁场不计粒子间相互作用，则下列说法正确的是（）A 三种粒子在电场中会分为两束
10、B 三种粒子在磁场中会分为两束C 三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为1：D 三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与U2无关【答案】BCD【解析】A、同种带电粒子在同一地点经相同电场加速，又进入同一偏转电场，它们的运动轨迹是相同的，故A错误；B、三种粒子从电场中同一点C以相同的速度方向O进入磁场做圆周运动，从O到C点，由动能定理，则有：（U1+U02C）q=，圆周运动半径，即半径r与成正比，三种粒子的半径之比为1：，故B正确；C、粒子进入磁场位置和出磁场位置间的距离y=2rsinr，所以它们的距离之比为1：，故C正确；D、粒子进入偏转电场时，速度为v0，则由qU1=mv2，y=2rs
11、in=，可见与U2无关，故D正确；12.（多选）两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力做匀速圆周运动()A 若速度相等，则半径必相等B 若质量相等，则周期必相等C 若质量和速度乘积大小相等，则半径必相等D 若动能相等，则周期必相等【答案】BC【解析】带电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动的半径r，周期T，题中条件q、B为定值，则mv大小相等时半径必相等，质量相等时周期必相等13.（多选）质量为m、电荷量为q的带正电小球，从倾角为的粗糙绝缘斜面（tan）上由静止下滑，斜面足够长，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示。带电小球运动过程中，下面说法中正确的是（ ）A
12、 小球在斜面上运动时做匀加速直线动B 小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动C 小球最终在斜面上匀速运动D 小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力刚好为零时的速率为【答案】BD【解析】据题意，小球运动过程中受到重力，支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力，小球加速度为：，小球做加速运动，则加速度也增加，故选项AC错误而选项B正确；当小球对斜面压力为0时，有：，速度为：，故选项D正确。14.（多选）如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则()A 磁铁对桌面的压力增大B 磁铁对桌面的压力减少C 桌面对
13、磁铁没有摩擦力D 磁铁所受的合力不变【答案】ACD【解析】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正中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导线所受安培力方向竖直向上，如下图所示：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竖直向下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁没有相对运动的趋势，也就不会产生摩擦力磁铁始终处于平衡状态，合力始终为零三、计算题 15.如图所示，一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,
14、0)点以速度v，沿与x轴正方向成60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B；(2)穿过第一象限的时间【答案】(1)(2)【解析】(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：Rcos 30a，得：RBqvm得：B.(2)运动时间：t.16.澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)如图所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)【答案】55 T【解析】由运动学公式求出加速度a，由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.根据2axvv得炮
