2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強化雙擊訓(xùn)練 專題十一 帶電粒子在磁場中的運動 A卷1.有人根據(jù)公式提出以下看法，其中正確的是(   )A.磁感應(yīng)強度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線受到的磁場力F的大小成正比B.磁感應(yīng)強度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線的電流I成反比C.磁感應(yīng)強度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線的長度成反比D.磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱的物理量，它是客觀存在的，它與外加導(dǎo)線的長度、電流的強弱和受力情況均無關(guān)2.下列關(guān)于磁感線的描述正確的是(   )A.磁感線可以形象地描述各點磁場的方向B.磁感線是磁場中客觀存在的線C.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止D.實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線3.如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其中央正上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則(   )A.磁鐵對桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力B.磁鐵對桌面的壓力減小，受到桌面的摩擦力C.磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力D.磁鐵對桌面的壓力增大，受到桌面的摩擦力4.如圖所示，將長度為L的直導(dǎo)線放置在y軸上，當(dāng)導(dǎo)線內(nèi)通以大小為I，沿y軸負(fù)方向的電流時，測得其受到的安培力大小為F，方向沿x軸正方向，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度可能為(   )A.沿z軸正方向，大小為 B.平行于平面方向，大小為C.平行于平面方向，大小為 D.平行于平面方向，大小為5.如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流.在的連線上，O為的中點，位于的中垂線上，且到O點的距離均相等.關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是(   )A.O點處的磁感應(yīng)強度為零B.兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C.兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同D.兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同6.如圖所示，為邊長為L的正方形，在四分之一圓區(qū)域內(nèi)有垂直正方形平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點沿方向射入磁場，粒子恰好能通過c點，不計粒子的重力，則粒子的速度大小為(   )A. B. C. D.7.如圖所示，大量質(zhì)量為m、帶電荷量為的離子通過寬度為d的狹縫，沿著與邊界垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，已知離子進(jìn)入磁場的速度大小，不考慮離子間的相互作用和離子的重力。則帶電離子在磁場中可能經(jīng)過的區(qū)域的面積是(   )A. B. C. D.8.如圖，紙面內(nèi)虛線上下兩側(cè)存在方向均垂直紙面向外的勻強磁場，虛線下方磁場的磁感應(yīng)強度是虛線上方磁場磁感應(yīng)強度的2倍。一帶正電的粒子（重力不計）從虛線上O點，沿與虛線成角的方向以某速度垂直射入上方磁場，粒子從虛線上的P點第一次進(jìn)入下方磁場，一段時間后粒子再次經(jīng)過P點。粒子從O點至第一次到P點的過程中，平均速度為，從O點至第二次到P點的過程中，平均速度為，則等于（   ）A.1：1 B.1：2 C.1：7 D.7：19.如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場中運動的時間為（   ）A. B. C. D.10.關(guān)于磁通量的單位，下列說法正確的是(   )A.在國際單位制中，磁通量的單位為韋伯，簡稱為韋，符號為WbB.在國際單位制中，磁通量的單位為特斯拉，簡稱為特，符號為TC.D.11.如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線中通有恒定電流，有一矩形導(dǎo)線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，在下列情況中導(dǎo)線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(   )A.導(dǎo)線框向右平動 B.導(dǎo)線框以導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動C.導(dǎo)線框向下平動 D.導(dǎo)線框以邊為軸轉(zhuǎn)動12.如圖甲，一個金屬圓環(huán)與一個理想二極管串聯(lián)后放在勻強磁場中，磁場方向垂直于圓環(huán)平面，規(guī)定磁場方向垂直于圓環(huán)平面向外為正方向，磁感應(yīng)強度在一個周期內(nèi)隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。若規(guī)定圓環(huán)內(nèi)順時針方向為感應(yīng)電流的正方向，則穿過圓環(huán)的磁通量、圓環(huán)中的感應(yīng)電流、圓環(huán)的熱功率隨時間變化的圖像可能正確的是(   )A.  B.C.  D.13.如圖所示，空間兩個區(qū)域存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，為其邊界，為其對稱軸。一導(dǎo)線折成邊長為的正方形閉合回路，回路在紙面內(nèi)以恒定速度向右運動，則(   )A.當(dāng)運動到關(guān)于對稱的位置時穿過回路的磁通量向外B.當(dāng)運動到關(guān)于對稱的位置時穿過回路的磁通量為零C.在從邊與重合的位置運動到回路完全進(jìn)入右邊磁場的過程中，穿過回路的磁通量一直減少D.在從邊與重合的位置運動到回路完全進(jìn)入右邊磁場的過程中，穿過回路的磁通量先減少后增加14.如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線中的電流方向向左，中的電流方向向上；的正上方有兩點，它們相對于對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直于紙面向外。已知兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外。則(   )A.流經(jīng)的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B.流經(jīng)的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為C.流經(jīng)的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為D.流經(jīng)的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為15.如圖所示，在一勻強磁場中有三個帶電粒子，其中1和2為質(zhì)子的運動軌跡，3為α粒子的運動軌跡.它們在同一平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動，三者軌道半徑，并相切于P點，設(shè)分別表示帶電粒子做圓周運動的周期、線速度、向心加速度以及從經(jīng)過P點算起到第一次通過圖中虛線所經(jīng)歷的時間，不計重力，則(   )A. B. C. D.

          
答案以及解析1.答案：D解析：磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱的物理量，它是客觀存在的，它與導(dǎo)線的長度、電流的強弱和受力情況均無關(guān)，只是由通電導(dǎo)線所受的磁場力與導(dǎo)線的電流和長度的乘積的比值來度量，故選D。2.答案：A解析：磁感線是為了形象地描述磁場而引入的假想曲線，它可以描述磁場的強弱和方向，A正確，B錯誤；磁鐵的外部，磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，內(nèi)、外部磁感線為閉合曲線，C錯誤；實驗中觀察到的鐵屑的分布只是模擬磁感線的形狀，不是磁感線，磁感線是假想線，D錯誤。3.答案：A解析：在磁鐵外部，磁感線從N極指向S極，長直導(dǎo)線在磁鐵的中央正上方，導(dǎo)線所在處磁場水平向左，導(dǎo)線中電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向上，因此磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵沒有沿水平桌面運動的趨勢，所以磁鐵不受桌面的摩擦力，選項A正確.4.答案：D解析：已知電流沿y軸負(fù)方向，安培力方向沿x軸正方向，根據(jù)左手定則知勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向平行于平面內(nèi)，設(shè)磁場與導(dǎo)線的夾角為α，則，當(dāng)時，由可知，B有最小值為，當(dāng)時，，所以和是可能的，故A、B、C錯誤，D正確.5.答案：C解析：根據(jù)安培定則判斷，可知兩導(dǎo)線中的電流在O點產(chǎn)生的磁場方向均垂直于向下，O點處的磁感應(yīng)強度不為零，選項A錯誤；由磁場的疊加原理可知，兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，選項B錯誤；根據(jù)對稱性可知，兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，選項C正確；由磁場的疊加原理可知，兩點處的磁感應(yīng)強度方向相同，選項D錯誤.6.答案：C解析：粒子沿磁場圓半徑方向射入磁場，則出射速度的反向延長線一定經(jīng)過圓心，由于粒子能經(jīng)過c點，因此粒子出磁場時一定沿方向，軌跡如圖所示.由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運動的半徑為，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故C正確.7.答案：B解析：根據(jù)向心力公式和洛倫茲力公式得，解得。如圖所示，磁場中帶電離子可能經(jīng)過的區(qū)域的面積，所以只有B項正確。8.答案：D解析：粒子運動軌跡如圖，粒子在上方磁場做圓周運動的周期，在下方磁場做圓周運動的周期，，則，結(jié)合幾何關(guān)系得，，則，答案為D。9.答案：B解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由可知，第一象限粒子的運動半徑是第二象限的運動半徑的二倍，整個運動軌跡如圖，即運動由兩部分組成：第一部分是個周期，第二部分是個周期，故總時間，故B正確。10.答案：AD解析：特斯拉為磁感應(yīng)強度的單位，A對，B錯；根據(jù)可知C錯，D對。11.答案：AD解析：導(dǎo)線框向右平動時，導(dǎo)線框中的磁感應(yīng)強度減小，故磁通量減小，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；導(dǎo)線框以導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動時，穿過導(dǎo)線框的磁通量不變，故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項B錯誤；導(dǎo)線框向下平動時，導(dǎo)線框中的磁感應(yīng)強度不變，磁通量不變，故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；導(dǎo)線框以邊為軸轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)線框中的磁通量發(fā)生變化，故會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。12.答案：AC解析：由可知，圖像與圖像類似，A正確；若無二極管，由和可知，圖像與圖像類似，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，?/span>B錯誤，C正確；由可知，在和時間內(nèi)的圖像與圖像類似，D錯誤。13.答案：BD解析：正方形閉合回路運動到關(guān)于對稱的位置時，穿過回路的兩個方向相反的磁場面積相等，且磁感應(yīng)強度大小均為B，故穿過回路的磁通量為零，選項A錯誤，B正確；正方形閉合回路在從邊與重合的位置運動到完全進(jìn)入右邊磁場的過程中，穿過回路的磁通量先減少后增加，選項C錯誤，D正確。14.答案：AC解析：由對稱性可知，流經(jīng)的電流在兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，設(shè)為，流經(jīng)的電流在兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等但方向相反，設(shè)其大小為，由磁場的疊加原理有，聯(lián)立解得，所以AC正確，BD錯誤。15.答案：AC解析：各粒子在勻強磁場中做圓周運動的周期，根據(jù)粒子的比荷大小，可知，選項A正確；由于，結(jié)合及粒子比荷關(guān)系可知，選項B錯誤；又粒子運動的向心加速度，結(jié)合各粒子的比荷關(guān)系及，可得，選項C正確；由圖分析可知，粒子運動到時所對應(yīng)的圓心角的大小關(guān)系為，而，因此，由，且，可知，故，選項D錯誤.









 

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