专题9 磁场(解析版)一、单项选择题。1.【2013湖北省华中师大附中高三五月模拟】下列说法正确的是A库仑首先引入电场线描述电场B法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律C伽利略通过理想斜面实验得出物质的运动不需要力维持D牛顿认为站在足够高的高山上无论以多大的水平速度抛出一物体，物体都会落在地球上2【2013北京市海淀区高三期末考试】下列说法中正确的是（ ）A在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零B放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变C在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零D磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定者电流方向与磁场方向平行，所以选项C错误；磁场中某点磁感应强度的方向与磁场本身有关，而与该点有无检验电流元或者检验电流元所受磁场力方向无关，选项D错误。本题答案为B。3.【2013云南省部分名校（玉溪一中 昆明三中 楚雄一中）高三第二次统考】 把一根长直导线平行地放在如图所示磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是A奥斯特 B爱因斯坦 C牛顿 D伽利略3A 解析： 这个实验是人类首次发现电流具有磁效应，具有划时代的重大意义，是奥斯特首先发现的，所以A选项正确。考点：本题考查物理学史问题。4.【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。5.【2014河南省六市高中毕业班第二次联考】如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd（ab、cd在同一条水平直线上）连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P当P中通以方向向外的电流时A导线框将向左摆动 B导线框将向右摆动C从上往下看，导线框将顺时针转动 D从上往下看，导线框将逆时针转动6【2013广东省揭阳一中、潮州金山中学高三联合摸底考试】速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹照片如图所示，则磁场最强的是6.D 解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有可得，比较四个运动轨迹可知，选项D中电子做圆周运动的轨道半径r最小，所以其磁场最强。本题答案为D。7.【2013广东省惠州市高三调研】如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B= 1T的匀强磁场中，CO间距离为10CM，当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为A. 电流方向CO，电流大小为1A B. 电流方向CO，电流大小为2AC. 电流方向OC，电流大小为1A D. 电流方向OC，电流大小为2A7.D 解析：根据题意，CO受到的洛伦兹力水平向左，大小F=BIL=0.2 N，可得，I=2 A，根据左手定则，电流方向OC，选项D正确。8.【2014河南省十所名校高三第一次阶段测试题】有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在如图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线连线的中垂线上的两点，与O点的距离相等，aM与MN夹角为。若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流I，单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度为B0，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是AM点和N点的磁感应强度方向一定相反BM点和N点的磁感应强度大小均为2B0cosCM点和N点的磁感应强度大小均为2B0sinD在线段MN上有磁感应强度为零的点 8C 解析： 根据安培右手定则，手握通电直导线，大拇指指电流方向，四指环绕方向即磁场方向如图：a的磁场以a为圆心沿逆时针方向，b的磁场以b为圆心沿顺时针方向，ab在OMN点的磁场方向如图示，9.【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和所加的匀强电场的电场强度的比值为vA B C D10.【2013甘肃省张掖中学高三5月模拟考试】 如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为A的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为E/M的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，现欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为（ ）AB BB CB 考点：带电粒子在磁场中的运动。二、多项选择题。11【2013辽宁五校协作体高三冲刺考试】在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A. 伽利略发现了行星运动的规律B. 卡文迪许通过实验测出了万有引力常量C牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D安培提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献12【2014广东省宝安中学、潮阳一中等六校高三第一次联考试题】两小磁针在同一水平面上，因受某种磁场的作用后相互平行，如图所.示，产生这种效果的磁场可能是(忽略小磁针相互作用)A某条通电直导线产生的磁场B相距很近的异名磁极间的磁场C某个通电螺线管产生的磁场，其中一个磁针在管内，一个磁针在管外D某个单匝通电圆形电流的磁场，一个磁针在环内，一个磁针在环外13【2013湖北省武汉外校、钟祥一中高三4月联考】如图所示，空间有正交的匀强磁场和匀强电场，一带电粒子（不计重力）从M点以初速度0沿曲线 MN运动到N点，图中虚线为电场的等势线，电势BCd，磁场方向垂直纸面向外。则（ ）A粒子一定带负电 B曲线MN是抛物线C从M点到N点，粒子电势能减少 D粒子在N点速度大于M点速度13.ACD 解析：根据“沿着电场线方向电势逐渐降低”可知，匀强电场的方向水平向左；若粒子带正电，电场力水平向左，洛伦兹力指向运动轨迹的左侧，粒子应该向左偏转，所以该粒子一定带负电，选项A正确；从M点到N点，电势逐渐增大，带负电荷的粒子的电势能减小，动能增大，粒子在N点速度大于M点速度，选项CD正确；曲线MN不是抛物线，选项B错误。本题答案为ACD。14【2014江西省新余一中、宜春中学高三9月联考】 如图，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人匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有（ ）AA、B均带正电 BA在磁场中飞行的时间比B的短CA在磁场中飞行的路程比B的短 DA在P上的落点与O点的距离比B的近14AD解析： 根据左手定则，A、B均带正电，A正确；两粒子在磁场中运动周期相同，所以A在磁场中飞行的时间比B的长，B错，两粒子在磁场中运动半径相同，所以A在磁场中飞行的路程比B的长，A在P上的落点与O点的距离比B的近，C错D对。两粒子在磁场中的运动情况如下图所示：考点：洛伦兹力 匀速圆周运动 15.【2013甘肃省高三第三次模拟】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，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60。下列说法中正确的是A电子在磁场中运动的时间为B电子在磁场中运动的时间为C磁场区域的圆心坐标为D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，L）三、计算题。16.【2013湖北省黄冈中学高三下学期6月适应性考试】如图所示，在水平直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域（图中未画出）；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为. 粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为（0，2L），电子经过磁场偏转后方向恰好垂直ON，ON是与x轴正方向成角的射线.（电子的质量为M，电荷量为E，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用.）求：（1）第二象限内电场强度E的大小.（2）电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角（3）圆形磁场的最小半径RMiN.17.【2013陕西五校高三第三次模拟考试】下图是某装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B=0.4 T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45。A1A2在左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，相距L=0.2 M。在薄板上P处开一小孔，P与A1A2线上点D的水平距离为L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.010-3s开启一此并瞬间关闭。从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍。（1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v0应为多少？（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比C/kg。只考虑纸面上带电微粒的运动） （2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t，设t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2，碰撞后再返回磁场的时间为t3，运动轨迹如图所示，则有： (s) 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动、及分析综合的能力问题。