1、专题3第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动1.(2016·贵州贵阳检测)(多选)在赤道附近水平放置一根长L的直导线,导线中通有恒定电流I,地磁场在赤道的磁感应强度为B,若不考虑磁偏角的影响,那么地磁场对该导线的作用力大小及方向可能是( AB )A.0B.,竖直向下C.BIL,向西D.,向东解析当水平通电直导线与磁场方向平行时,地磁场对通电导线的作用力为零,选项A正确;当水平通电直导线与磁场方向垂直时,地磁场对通电导线的作用力大小为BIL,且为最大值;当水平通电直导线与磁场方向成一夹角时,地磁场对通电导线的作用力大小应介于0
2、和BIL之间,方向均沿竖直方向,选项B正确,C、D错误.2.(2017·福建泉州质检)如图,在匀强磁场中,两根平行固定放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流,匀强磁场方向与两根导线所在平面平行且垂直于两根导线,此时a受到的磁场力大小为F1.若撤去b,保留匀强磁场,则a受到的磁场力大小为F2;若撤去匀强磁场,保留b,则b受到的磁场力大小为( C )A.F1-F2 B.F1+F2C.D. 解析假设导线a、b之间相互作用的斥力大小为F0,匀强磁场对两导线的作用力大小为F,则导线a所受的合磁场力大小为F1=.如果撤去
3、导线b,导线a所受的磁场力大小为F2=F;如果撤去匀强磁场,导线a所受到的磁场力大小为F0,由以上可求得F0=,故选项C正确.3.(2017·湖南十三校联考一)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为M半圆弧的圆心,∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1,若将N处长直导线移至O处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B2与B1之比为( B )A.1∶1 B.1∶2C.∶1D.∶2解析由安培定则可知,导线M、N在O处
5、内,射入时的运动方向与MN成30°角.当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( A )A.B.C.D.解析带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示(图中画出了轨迹圆弧所在的整个圆).由几何关系知轨迹所对的圆心角为30°,则带电粒子在磁场中的运动时间为t==,N点转到此处的所用时间与带电粒子在磁场中运动时间相同,有t=,联立解得带电粒子的比荷为=,选项A正确.5.(2017·河南郑州三模)(多选)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点在
6、cd边的中点,一个带正电的粒子从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,仅在磁场力的作用下,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面内与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,下列说法中正确的是( AD )A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从cd边射出磁场B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ad边射出磁场C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从bc边射出磁场解析粒子从O点垂直