1、第 1 页（共 11 页）专题 11 磁场1 （ 2019新课标全国 卷） 如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、 N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为A2 F B1.5F C0.5F D0【答案】B【解析】设每一根导体棒的电阻为 R，长度为 L，则电路中，上下两路电阻之比为 ，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两12:1R路电流之比 。如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长I度为 L，根据安培力计算公式 ，可知 ，得FILB12:FI12F，根据
2、左手定则可知，两力方向相同，故线框 LMN 所受的合力大小为，故本题选 B。32F2 （ 2019新课标全国 卷） 如图，边长为 l 的正方形 abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。ab 边中点有一电子发射源 O，可第 2 页（共 11 页）向磁场内沿垂直于 ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为 k。则从 a、d 两点射出的电子的速度大小分别为A ， B ，14kBl5l14kl5lC ， D ，2ll2lBl【答案】B【解析】a 点射出粒子半径 Ra= = ，得：v a= = ，d 点射出粒子4lamBq4qlBk半径为 ，R= ，故
3、vd= = ，故 B 选项符合题意22lRl5ll53 （ 2019新课标全国 卷） 如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为 和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q 0）的12粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过 x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为A B C D56mq716mqB136q第 3 页（共 11 页）【答案】B【解析】运动轨迹如图。即运动由两部分组成,第一部分是 个周期,第二部分是 个周期, 粒子在第二象限运动1416转过的角度为 90，则运动的时间为 ；粒子在第一象限转过的22TmtqB角度为 6
4、0，则运动的时间为 ；则粒子在磁场中运动的时间为163t： ，故 B 正确，ACD 错误。.1273mtqBq4 （ 2019北京卷） 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是A粒子带正电B粒子在b点速率大于在a点速率C若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点右侧射出D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短【答案】C【解析】由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在 b、a 两点的速率，根据 确定粒子运动半径和运动时间。由题可知，粒子向下偏转，根据左手2vqBmr第 4 页（共 11 页）定则，所以粒子应带负电，
5、故 A 错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在 b 点速率与 a 点速率相等，故 B 错误；若仅减小磁感应强度，由公式得： ，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从 b 点右2vqBmrvq侧射出，故 C 正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故 D 错误。5 （ 2019天津卷） 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为 、长为 的矩形半导体霍尔元件，元件ac内的导电粒子是电
6、荷量为 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度e为 v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压 ，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）UA前表面的电势比后表面的低B前、后表面间的电压 与 v 无关UC前、后表面间的电压 与 成正比cD自由电子受到的洛伦兹力大小为ea【答案】D【解析】由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，故 A 错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有 ，故 ，故 D 正确，由=,UFevBEea洛 电 =Fea洛则电压 ，故前后表
7、面的电压与速度有关，与 a 成正比，故 BC 错误UevBaa。第 5 页（共 11 页）6（2019江苏卷） 如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b 是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等 矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止则a、b 的电流方向可能是A均向左B均向右C a的向左，b的向右Da的向右，b的向左【答案】CD【解析】由右手螺旋定则可知，若 a、b 两导线的电流方向相同，在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反，由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相反，所以不可以平衡，则要使矩形线框静止，a、b 两导线的
8、电流方向相反，故 CD 正确。7（2019浙江选考）电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的通电平行线圈和，线圈固定，线圈置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是A当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C线圈对线圈的作用力大于线圈对线圈的作用力D线圈对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力是一对相互作用力【答案】A【解析】当两线圈电流相同时，表现为相互吸引，电流方向相反时，表现为相互排斥，故当天平示数为正时，两者相互排斥，电流方向相反，当天平示数为第 6 页（共 11 页）负时，两者相互吸引，电流方向相同，A 正确
9、B 错误；线圈对线圈的作用力与线圈对线圈的作用力是一对相互作用力，等大反向，C 错误；静止时，线圈 II 平衡，线圈对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力是一对平衡力，D 错误【点睛】本题的原理是两通电直导线间的相互作用规律：两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用电流方向相同时，将会吸引；电流方向相反时，将会排斥8（2019浙江选考）磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为 v 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，在相距为 d、宽为 a、长为 b 的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻 R 连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分
10、布，电阻率为 。忽略边缘效应，下列判断正确的是A上板为正极，电流BdvabIRB上板为负极，电流2IabC下板为正极，电流BdvIRD下板为负极，电流2aIb【答案】C【解析】根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦第 7 页（共 11 页）兹力向上，因此下极板为电源的正极，根据平衡有 ，解得稳定时电源EqvBd的电动势 ，则流过 R 的电流为 ，而 ， ，则得电EBdvIrSab流大小为 ，C 正确abI【点睛】本题的关键是理解磁流体发电机的工作原理，知道稳定时，离子所受的电场力和洛伦兹力平衡，结合闭合电路欧姆定律进行分析9 （ 2019山东省菏泽市高三下学期第一次模拟考
11、试）如图所示，abcd 为边长为 L 的正方形，在四分之一圆 abd 区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从 b 点沿 ba 方向射入磁场，结果粒子恰好能通过 c 点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为A B C DqLm221qBLm21qBL【答案】C【解析】粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过 c 点，因此粒子出磁场时一定沿 ac 方向，轨迹如图：由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为 ，根据牛顿第二21rLL定律得： 200vqBmr第 8 页（共 11 页）解得： ，故 C 正确。故
12、选 C。021qBLvm10 （2019山东省潍坊市高三模拟训练）如图所示，在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，二者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里，大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为 l 的 a 点处的磁感应强度为零。若仅让 P 中的电流反向，则 a 点处磁感应强度的大小为A2 B0 B C DB 0030【答案】B【解析】如图所示。设 P 和 Q 在 a 点的磁感应强度大小为 B，当 P 和 Q 的电流都垂直纸面向里时，根据右手螺旋定则可知，P 在 a 点的磁感应强度方向为水平向右偏下 30，Q 点在 a 点的磁感应强
13、度方向为水平向右偏上 30，两者在 a 点的合磁感应强度为 ，方向水平向右3B，因 a 点的磁感应强度为零，故 。B 0 的方向水平向左。当 P 中电流方向反3向时，磁场如图所示。第 9 页（共 11 页）如图所示当 P 的电流反向后，P 在 a 点的磁感应强度方向为水平向左偏上 30，P 和 Q在 a 点的合磁感应强度为 B，方向竖直向上，则 a 点的磁感应强度为，故 B 正确；ACD 错误；故选 B。220a0 033B11 （2019天津市和平区高三高考三模）质量为 、电量为 的带电粒子以速率 垂直磁mqv感线射入磁感应强度为 的匀强磁场中，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，带电粒B子在圆
14、周轨道上运动相当于一个环形电流，则下列说法中正确的是A环形电流的电流强度跟 成正比qB环形电流的电流强度跟 成正比vC环形电流的电流强度跟 成正比BD环形电流的电流强度跟 成反比m【答案】CD【解析】设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为 T，半径为 r，则由，得 ，环形电流： ，可见，I 与 q 的平方成2vqBrqBrT2v2qBIm正比，与 v 无关，与 B 成正比，与 m 成反比，故 AB 错误，CD 正确。12 （2019江苏省南京师范大学附属中学高三 5 月模拟物理试题）如图所示，半圆光滑绝缘轨道 MN 固定在竖直平面内，O 为其圆心，M 、 N 与 O 高度相同，匀强磁场方
15、向与轨道平面垂直。现将一个带正电的小球自 M 点由静止释放，它将沿轨道在 M、 N 间做往复运动下列说法中正确的是A小球在 M 点和 N 点时均处于平衡状态B小球由 M 到 N 所用的时间大于由 N 到 M 所用的时间第 10 页（共 11 页）C小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等D小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等【答案】D【解析】A、小球在 点和 点只受到重力，所以小球在这两点不能处于平衡状态，MN故 A 错误；B、由于洛仑磁力总是与运动垂直，由于没有摩擦力，故对其速度大小由影响的只有重力，故小球无论从哪边滚下，时间都是一样的，故 B 错误；D、小球不管从哪边滚下，只有重力做功，且重力做功相等，由动能定理可知，小球在最低点是，速度大小总是相等的，由 可知合力不变，故 D 正确。C、小球从 到2=vFmr合 MN运动，在最低点受到向上的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力，由牛顿运动定律可得： ，故此时小球对轨道的压力为： ；21vFgr洛 21vFmgFr洛小球从 到 运动，在最低点受到向下的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力，NM由牛顿可得： ，故此时小球对轨道的压力为22vmgFr洛，所以小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小不相等，2vFr洛故 C 错误。第 11 页（共 11 页）
