2020届物理高考二轮专题复习与测试：专题强化练(九) 磁场及带电粒子在磁场中的运动 Word版含解析.pdf

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1、专题强化练(九)考点1磁场对通电导体的作用力1.如图所示，电流从A点分两路，通过对称的环形分路汇合于B点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为()A．垂直环形分路所在平面，且指向纸内B．垂直环形分路所在平面，且指向纸外C．在环形分路所在平面内指向BD．零解析：利用“微元法”把圆周上的电流看成是无数段直导线电流的集合，如图，由安培定则可知在一条直径上的两个微元所产生的磁感应强度等大反向，由矢量叠加原理可知，中心O处的磁感应强度为零．D正确．答案：D2．(2019·濮阳模拟)把一根绝缘导线PQ弯成两个半圆形状，每个半圆的半径都为R，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上

2、加有竖直向下且磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示(俯视图)．现给导线通入由P到Q的电流，并逐渐增大电流强度，导线PQ始终处于静止状态，则下列说法正确的是()A．增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的摩擦力增大B．增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的压力增大C．当电流强度为I时，导线PQ受到的安培力为2πBIR3D．当电流强度为I时，导线PQ受到的安培力为πBIR2解析：在桌面方向上，导线受到安培力和静摩擦力而平衡，增大电流强度的过程中，安培力增大，故静摩擦力也增大，A正确；在竖直方向上导线受到重力和支持力而平衡，与电流强度无关，故增大电流强度的过程中，导线

3、PQ对桌面的压力不变，B错误；导线PQ在磁场中的有效长度为L＝4R，故当电流为I时，导线PQ受到的安培力为F＝BIL＝4BIR，C、D错误．答案：A3．(多选)(2019·潍坊模拟)光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60g、电阻R＝1Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且

4、细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin53°＝0.8，g取10m/s2，则()A．磁场方向一定竖直向下B．电源电动势E＝3.0VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝3ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J解析：导体棒向右沿圆弧摆动，说明受到向右的安培力，由左手定则知该磁场方向一定竖直向下，A正确；导体棒摆动过程中只有安培力和重力做功，由动能定理知BIL·Lsinθ－mgL(1－cosθ)＝0，代入数值得导体棒中的电流I＝3A，由E＝IR得电源电动势E＝3.0V，B正确；由F＝BIL得导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.3N，C错误；由能量守恒定

5、律知电源提供的电能W等于电路中产生的焦耳热Q和导体棒重力势能的增加量ΔE的和，即W＝Q＋ΔE，而ΔE＝mgL(1－cosθ)＝0.048J，D错误．答案：AB4．(多选)(2019·郑州模拟)如图所示，一条无限长的水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正下方固定一正方形线框．线框中通有顺时针方向的恒定电流I，线框边长为L，线框上边与直导线平行，且到直导线的距离也为L，已知在长直导线的磁场中距离长直导线r处的磁kI感应强度大小为B＝，线框质量为m，则释放线框的一瞬间，线框r的加速度可能为()kI2A．0B.－gmkI2kI2C.－gD．g－2mmkI解析：线框

6、上边所在处的磁感应强度大小为B＝，由安培定则1L可判断出磁场方向垂直纸面向里，所受安培力的大小为F＝BIL＝11kI2，由左手定则可判断出安培力方向向上；线框下边所在处的磁感应I1强度大小为B＝k，所受安培力的大小为F＝BIL＝kI2，由左手22L222定则可判断出安培力方向向下；若F＝F＋mg，则加速度为0，选项12A正确；若F>(F＋mg)，则加速度方向向上，由F－(F＋mg)＝ma，1212kI2解得a＝－g，选项C正确，B错误；若F<(F＋mg)，则加速度方2m12kI2向向下，由(F＋mg)－F＝ma，解得a＝g－，选项D错误．212m答案：AC考

7、点2带电粒子在匀强磁场中的运动5.如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为v的0电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力．则电子将()A．向右偏转，速率不变，r变大B．向左偏转，速率改变，r变大C．向左偏转，速率不变，r变小D．向右偏转，速率改变，r变小解析：由安培定则可知，直导线右侧的磁场垂直纸面向里，且磁场强度随离直导线距离变大而减小，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力方向向右．故向右偏转；由于洛伦兹力不做功，故速率不变，由rmv＝知r变大，故A正确．qB答案：A6．(2019·南昌模拟)如图所示，在x>0，y>0的空间中有恒定的匀强磁场，

8、磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有