訓練三 磁 場

訓練三 磁 場

《教學考試》物理命題研究中心

1．(2017·福建省廈門第一中學月考)粗糙絕緣水平面上垂直穿過兩根長直導線，俯視圖如圖所示，兩根導線中通有大小相同，方向相反的電流，電流方向如圖所示，水平面上一帶電滑塊(電性未知)以某一初速v沿兩導線連線的中垂線入射，運動過程中滑塊始終未脫離水平面，下列說法正確的是

( )

A．滑塊一定做變加速直線運動

B．滑塊一定做勻速直線運動

C．滑塊一定做曲線運動

D．滑塊一定做勻變速直線運動

2．(2017·天津市五區(qū)縣高三上學期期末考試)如圖所示，A、B、C是等邊三角形的三個頂點，O是A、B連線的中點。以O為坐標原點，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標系。過A、B、C、O四個點各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等、方向向里的電流。則過C點的通電直導線所受安培力的方向為

( )

A．沿y軸正方向

B．沿y軸負方向

C．沿x軸正方向

D．沿x軸負方向

(2)用直線將各點連接，如圖所示：

10.(1)③ ⑥ (2)圖見解析 (3)左 (4)r1=(k-1)R1

【解析】(1)由于待測電流表G1量程等于電流表G2量程的一半，所以應將阻值與待測電流表內(nèi)阻相等的電阻③R1并聯(lián)進行改裝，使得改裝后的電流表的量程與G2量程相等，以便于測量，由于滑動變阻器采用的分壓式，阻值越小越方便調(diào)節(jié)，所以變阻器應選用R4。

(2)連接電路圖時，應先連好分壓電路，然后再連接測量電路，連線圖如圖。

(3)為保護電流表，閉合開關前，應將滑片置于輸出電壓最小時，故置于最左端。

3．(多選)(2017·廣東省肇慶市高三第二次模擬考試)如圖甲所示，電流恒定的通電直導線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導軌上，電流方向由M指向N，在兩軌間存在著豎直磁場，取垂直紙面向里的方向為磁感應強度的正方向，當t=0時導線恰好靜止，若B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，下列說法正確的是

( )

A．在最初的一個周期內(nèi)，導線在導軌上往復運動

B．在最初的一個周期內(nèi)，導線一直向左運動

C．在最初的半個周期內(nèi)，導線的加速度先增大后減小

D．在最初的半個周期內(nèi)，導線的速度先增大后減小

4．(2017·山東省壽光市現(xiàn)代中學高三月考)一圓柱形磁鐵豎直放置，如圖所示，在它的右側上方有一帶正電小球，現(xiàn)使小球獲得一水平速度，小球若能在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是

( )

A．俯視觀察，小球的運動方向可以是順時針，也可以是逆時針

B．俯視觀察，小球的運動方向只能是順時針

C．俯視觀察，小球的運動方向只能是逆時針

D．不可能實現(xiàn)小球在平面內(nèi)做勻速圓周運動

5．(2017·湖南省衡陽市第八中學月考)如圖所示，不同帶電粒子以不同速度由左端中線水平射入如圖裝置，左側有豎直向下的勻強電場E和垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場B1，右側是垂直于紙面向外的磁場B2，中間有一小孔，不計粒子重力。下列說法正確的是

( )

A．只有正電荷才能沿中線水平通過B1區(qū)域進入到B2磁場區(qū)域

D．若甲、乙兩個粒子的電荷量相等，打在膠片上離小孔的距離是2∶3，則甲、乙粒子的質量比為2∶3

6．(多選)(2017·高考押題)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場(圖中未畫出)，O為圓心，P為邊界上的一點。相同的帶電粒子a、b(不計重力)從P點先后射入磁場，粒子a正對圓心射入，速度方向改變60°后離開磁場，粒子b射入磁場時的速度方向與粒子a射入時的速度方向成60°，已知它們離開磁場的位置相同，下列說法正確的是

( )

7．(2017·河北省衡水市冀州中學一輪檢測)一帶負電的小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，達到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3；若加上豎直向上的勻強電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示。不計空氣阻力，則

( )

A.h1=h3________________ B.h1lt;h4

C.h2與h3無法比較 D.h2lt;h4

8．(多選)(2016·江蘇省阜寧縣月考)利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差UCD，下列說法正確的是

( )

A．電勢差UCD僅與材料有關

B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UCDlt;0

C．僅增大磁感應強度時，電勢差UCD變大

D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平

9．(2017·河南省開封市高三第一次模擬)如圖所示，真空中有一以O點為圓心的圓形勻強磁場區(qū)域，半徑為R=0.5 m，磁場垂直紙面向里。在ygt;R的區(qū)域存在沿-y方向的勻強電場，電場強度為E=1.0×105V/m。在M點有一正粒子以速率v=1.0×106m/s沿+x方向射入磁場，粒子穿出磁場進入電場，速度減小到0后又返回磁場，最終又從磁場離開。已知粒子的比荷為q/m=1.0×107C/kg，粒子重力不計。

(1)求圓形磁場區(qū)域磁感應強度的大小；

(2)求沿+x方向射入磁場的粒子，從進入磁場到再次穿出磁場所走過的路程。

(1)求出粒子速度的大小，判定粒子的電性；

(2)這束粒子中，粒子質量最小值和最大值各是多少？

參考答案

1．D 【解析】根據(jù)安培定則，知兩導線連線上的垂直平分線上磁場方向豎直向下，滑塊運動方向和磁場方向平行，不受洛倫茲力，只受恒定的摩擦力作用，所以滑塊一定做勻變速直線運動，故D正確。

2．B 【解析】等邊三角形的三個頂點A、B、C處均有一通電導線，且導線中通有大小相等的恒定電流。由安培定則可得：導線A、B的電流在C處的合磁場水平向右，導線O的電流在C處的磁場也是水平向右，故三條導線的電流在O處的合磁場方向水平向右。再由左手定則可得,C點的通電直導線所受安培力的方向為豎直向下，沿著y軸的負方向，故B正確。

3．AD 【解析】當t=0時，由左手定則可知，MN受到向右的作用力，根據(jù)F安=BLI，由于B最大，故此時的安培力最大，則MN的加速度最大，隨著時間的延長，磁場強度B減小，故加速度減小，而MN的速度在增大，當B=0時，加速度為0，速度最大，當B反向時，安培力也會反向，則加速度也反向，MN做減速運動，到半個周期時，MN減速到0，此時的加速度反向最大，然后MN再反向運動，到一個周期時MN又回到原出發(fā)的位置，故在最初的一個周期內(nèi)，導線在導軌上往復運動，A正確，B錯誤；在最初的半個周期內(nèi)，導線的加速度先減小后增大，而其速度則是先增大后減小，故C錯誤，D正確。

4．B 【解析】小球若能在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，受到合力提供向心力，所以洛倫茲力與重力的合力指向圓心，根據(jù)左手定則判斷B正確。

8．BC 【解析】電勢差UCD與磁感應強度B、材料有關，選項A錯誤；若霍爾元件的載流子是自由電子，由左手定則可知，電子向C側面偏轉，則電勢差UCDlt;0，選項B正確；僅增大磁感應強度時，電勢差UCD變大，選項C正確；在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直且東西放置，選項D錯誤。

9.解：(1)沿+x方向射入磁場的粒子進入電場后，速度減小到0，粒子一定是從如圖所示的P點射出磁場，逆著電場線運動，所以粒子在磁場中做圓周運動的半徑r=R=0.5 m

(2)粒子返回磁場后，經(jīng)磁場偏轉后從N點射出磁場，MN為直徑，粒子在磁場中的路程為二分之一圓周長s1=πR

設在電場中的路程為s2，

當粒子質量有最大值時，R最大，粒子運動軌跡恰過C點(見圖乙)。