【小题狂练大题冲关】2014届高三物理二轮复习专题突破系列：带电粒子在磁场中的运动(权威命制)

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1、2014届高三物理二轮复习专题突破系列：带电粒子在磁场中的运动1.(2013·江苏盐城二模)两根互相平行的通电长直导线A、B垂直于纸面放置，电流相同。OO′是AB连线的中垂线，沿OO′方向磁感应强度的大小(　　)A．逐渐变大B．逐渐变小C．先变小后变大D．先变大后变小[答案]　D[解析]　根据磁感应强度的叠加原理可知，在O点合磁感应强度为零，在无穷远处合磁感应强度也为零，在中垂线OO′上其他点合磁感应强度的方向是垂直于OO′水平向右，故沿OO′方向磁感应强度的大小先变大后变小，D正确。2.(2013·广东汕头一模)如图，长方形线框abcd通有电

2、流I，放在直线电流I′附近，线框与直线电流共面，则下列表述正确的是(　　)A．线框四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左B．只有ab和cd边受安培力作用，它们的合力为零C．ab和cd边所受安培力大小相等，方向相同D．线框四个边都受安培力作用，它们的合力为零[答案]　A[解析]　根据安培定则可知，线框处在垂直纸面向里的磁场中，线框四个边都受安培力作用。ab、cd所在处的磁场相同，电流方向相反，故所受的合力为零。ad所受安培力向左，bc所受安培力向右，但离导线越远磁场越弱，所以ad，bc所受的合力向左，故A正确，B、C、D错误。3．(2013·安

3、徽理综)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　)A．向上B．向下C．向左D．向右[答案]　B[解析]　根据右手定则及磁感应强度的叠加原理可得，四根导线在正方形中心O点产生的磁感应强度方向向左，当带正电的粒子垂直于纸面的方向向外运动时，根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力的方向向下，B项正确。4．(2013·重庆理综)如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电

4、量为q的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为(　　)A.，负B.，正C.，负D.，正[答案]　C[解析]　假设粒子带正电，根据左手定则，粒子受的洛伦兹力向上，上面聚集正电荷，则上板电势高，与题意不符，所以粒子带负电；达到稳定状态后，粒子受的电场力与洛伦兹力平衡，有q＝qvB，且I＝n

5、q

6、Sv＝n

7、q

8、abv，两式结合得a＝。5．

9、(2013·山东临沂一模)如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流。已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B＝k，式中k是常数，I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是(　　)A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动C．小球对桌面的压力先增大后减小D．小球对桌面的压力一直在增大[答案]　BC[解析]　根据安培定则和磁感应强度的叠加原理可

10、知，线段ab产生的磁场方向平行于桌面向里，且aOb部分的磁场强弱关于O点对称分布，O点磁场最弱。带正电的小球从a沿连线运动到b的过程中，所受的洛仑兹力竖直向上，大小先减小后增大，小球对桌面的压力FN＝mg－qvB，FN先增大后减小，C正确，D错误，小球水平方向不受外力作用，故小球做匀速直线运动，B正确，A错误。6．(2013·广东理综)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入匀强磁场，最后打到屏P上，不计重力。下列说法正确的有(　　)A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短[来

11、源:www.shulihua.net]D．a在P上的落点与O点的距离比b的近[答案]　AD[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net][解析]　由左手定则可判断粒子a、b均带正电，选项A正确；由于是同种粒子，且粒子的速度大小相等，所以它们在匀强磁场中做圆周运动的轨迹半径R＝相同，周期T＝也相同，画出粒子的运动轨迹图可知，b在磁场中运动轨迹是半个圆周，a在磁场中运动轨迹大于半个圆周，选项A、D正确。[来源:www.shulihua.net]7.(2013·安徽黄山联考)如图所示，半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向

12、外的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0沿AO且垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，且∠AOB＝120°，则该粒子在磁场中运动的时间