1、第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动1.(2016·湖北重点中学联考一)在匀强磁场的同一位置,先后放入长度相等的两根直导线a和b,a、b导线的方向与磁场方向垂直,但两导线中的电流大小不同,如图表示导线所受安培力F的大小与通电电流I的关系,a、b各自有一组F、I的数值,在图象中各描一个点,其中正确的是( D )解析:因安培力F=BIL,F-I图象的斜率k=BL,因两根直导线a和b的长度相同、B相同,所以F-I图象是过原点的直线,选项D正确.2.(2016·长沙一模)欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电
2、源,用小磁针的偏转检测电源,具体做法是在地磁场作用下在水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,问当他发现小磁针偏转了60°时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( B )A.2I B.3IC.I D.无法确定解析:小磁针所指的方向为磁场方向,设地磁场的磁感应强度为B0,则有tan30°=,tan60°=,联立解得I′=3I,故本题答案为B.3.(2016·武汉4月调研)如图所示,在匀强磁场中(磁场方向没有画出)固定一倾角为30°的光
3、滑斜面,一根质量为m的通电直导线垂直于纸面水平放置在斜面上,直导线恰好能保持静止,电流方向垂直于纸面向里,已知直导线受到的安培力和重力大小相等,斜面对直导线的支持力大小可能是(重力加速度大小为g)( AD )A.0 B.mg C.mgD.mg11解析:设直导线受的安培力大小为F,则F=mg,若安培力的方向竖直向上,由平衡条件得,斜面对直导线的支持力为零;若安培力的方向不竖直向上,因为F=mg,要使导线能保持静止,所以重力和安培力的合力与支持力等大反向,受力分析如图所示,由平衡条件及几何知识得,斜面对直导线的支持力FN=2mgcos30°=mg,选项AD正确,选
4、项BC错误.4.(2016·山西百校联盟质检)如图所示,甲、乙是两个相同的金属圆环,一条过圆心的直线垂直于两个环面,A、B是该直线上的两点,其中B是圆心连线的中点,A是过圆心直线上的一点,A和B到甲圆心的距离相等,现在甲、乙中通以大小相等的电流,结果A、B两点的磁感应强度大小分别为B1、B2,且B2>B1,若将乙的电流反向,则( C )A.乙的电流反向后,两线圈中的电流同向B.乙的电流反向后,B点的磁感应强度大小为B2C.乙的电流反向后,A点的磁感应强度大小为B2-B1D.乙的电流反向后,A点的磁感应强度大小为(B2-B1)解析:如果两环中电流方向相反,根据安培
7、射点不可能在A点正上方的右侧,因为从A点上方右侧发射,不可能从下边界A点射出,故选ACD.6.(2016·河南洛阳期末)如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=a,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子,粒子的比荷为,发射速度大小都为v0,且满足v0=,发射方向用图中的角度θ表示.对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用),下列说法正确的是( AD )A.粒子有可能打到A点B.以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D.在AC边界上只有一半区域有粒