2017年高考物理专题冲刺专题17安培力与带电粒子在磁场中的运动（含解析）

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1、专题17安培力与带电粒子在磁场中的运动一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1.如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为A,其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为〃.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从广=0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流厶周期为7；最大值为厶，图甲中Z所示方向为电流正方向.则金属棒（）A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功【答案】ABC【解析】根据題意得出旷屈象如图所示，金属棒一直问右运动，A正确.速度随时间做周期性变化，B正确•据F

2、^BIL及左手定则可判定，尸金大小不变，方向做周期性变化，则C项正确.F&在前半周期做正功,后半周期做员功,则D项错.【题型】多选题【难度】容易2.有两个匀强磁场区域I和II,I中的磁感应强度是II中的斤倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与I中运动的电子相比，II中的电子（）A.运动轨迹的半径是I屮的斤倍B.加速度的大小是I中的R倍C.做圆周运动的周期是I中的斤倍D.做圆周运动的角速度与I屮的相等【答案】AC【解析】两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且I磁场磁感应强度E是II磁mvtnvI场磁感应强度尺的£倍・由qvB=—得厂=——*一，即II

3、屮电子运动轨迹的半径是I屮rqBB的&倍，A正确；由F含=ma得a=B,B错误；由7'=得7"/,C正确；mmv由3=一D错误.T【题型】多选题【难度】较易1.分别置于日、力两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，日、b、c、〃在一条直线上，且ac=cb=bd.己知Q点的磁感应强度大小为〃，d点的磁感应强度大小为禺若将方处导线的电流切断，贝9()®*--®•acI)dA.c点的磁感应强度大小变为丄〃，〃点的磁感应强度大小变为丄5—522B.c点的磁感应强度大小变为丄〃，d点的磁感应强度大小变为丄B-R22C.c点的磁感应强度大小变为3—3,d点的

4、磁感应强度大小变为丄52D.c点的磁感应强度大小变为BlB“d点的磁感应强度大小变为丄〃2【答案】A【解析】。点的碗场是分别由蚤于占、b两处的长直导线中电流产生的.由安培定则可知分别墨于&、方两处的长直导线在。点产生的磁场方向相同，合、力两处的长直导线在「点产生的磁场的磁感应强度大小为:几2由对称性可知，b处的长直导线在/点产生的磁场的磁感应强度大小为:必，方向向下.&处的长直导线在2/点产生的磁场的盛感应强度大小为:鸟一弘方向向上.若将方处导线的电流切断，则。点的磁感应强度2犬小变为；&?/点的磁感应强度犬小变为；&-禺，选项A正确.22【题型】选择题【难度】较易2.如

5、图所示，长为0、质量为刃的细导体棒臼被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，无限长直导线方被水平固定在与已同一水平面的另一位置，且日、方平行，它们之间的距离为X,当日、b中均通以电流强度为/的同向电流时，日恰能在斜面上保持静止.已知无限长直导线周围的磁场为一系列的同心圆，周围某点的磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比.则下列说法正确的是（）8、b中电流必垂直纸面向里〃中的电流在。处产生的磁场的磁感应强度大小为绘C.若将方适当上移以增大X,则导体棒仍可能静止D.无论将b上移还是下移，导体棒都可能处于静止状态【答案】C【解析】因&恰能在斜面上保持静止，其受力如图甲所示，而由

6、平行通电直导线之间的相互作用可知，电流同向时导线相互吸弘电流反向时导线相互排斥，故A错；由图甲知讼45°=尊，即壬讐，bBILIL错；无论方是上移还是下移，b中的电流在&处产生的磁场的磁感应强度均减小，上移时其重力盹、安培力曲、斜面支持力N满足图乙所示关系，支持力逐渐减小，安培力减小，但两个力的合力仍可能等于重力，即曰仍可能处于静止状态，C对；当方下移时，安培力在减小，而支持力方向不变，则日所受合力不可能为零，即日不可能处于静止状态，D错.【题型】选择题【难度】一般1.如图所示，带有正电荷的〃粒子和〃粒子同时以同样大小的速度（速度方向与边界的夹角分别为30°、60°）从宽

7、度为d的有界匀强磁场的边界上的0点射入磁场，又恰好都不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是（）A./、〃两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1：V3B.A.〃两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3C.A.〃两粒子的比荷Z比是的：1D./、〃两粒子的比荷之比是1：V3【答案】B【解析】4万两粒子运动轨迹如图所示，粒子所受洛伦兹力提供向心力，轨迹半径Q设趴0两粒子在磁场中做圆周运动的半径分别为斤和『•由几何关系有斤cos60。+^=dfrcos30°+r=d,解得冬=运里，A错误，B正确；由于两粒子的速度犬小相等，则斤与纟成反比，