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（四川）2021屆高考一輪（人教）物理：磁場含答案
一、選擇題
1、(雙選)如圖所示，兩根平行長直導(dǎo)線相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定電流；a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為、l和3l。關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是
(　　)
A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大
B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
2、(多選)下列說法正確的是(　　)
A．磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)，受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I的乘積的比值B＝，即磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B．通電導(dǎo)線在某點(diǎn)不受磁場力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝只是定義式，它的大小取決于場源及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)
D．磁場是客觀存在的
3、如圖所示，蹄形磁鐵用懸線懸于O點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動情況將是(　　)
A．靜止不動
B．向紙外平動
C．N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動
D．N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動
4、已知直線電流在其空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流強(qiáng)度成正比，與點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離成反比。現(xiàn)有平行放置的三根長直通電導(dǎo)線，分別通過一個(gè)直角三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)且與三角形所在平面垂直，如圖所示，∠ACB＝60°，O為斜邊的中點(diǎn)。已知I1＝2I2＝2I3，I2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則關(guān)于O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是(　　)
A．大小為2B，方向垂直AB向左
B．大小為2B，方向垂直AB向左
C．大小為2B，方向垂直AB向右
D．大小為2B，方向垂直AB向右
5、下列說法正確的是(　　)
A．運(yùn)動電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用
B．運(yùn)動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C．洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度
D．洛倫茲力對帶電粒子不做功
6、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過Δt時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場，OC與OB成60°角．現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)椋詮腁點(diǎn)沿原方向射入磁場，不計(jì)重力，則粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間變?yōu)?　　)
A．Δt
　
B．2Δt
C．Δt　
D．3Δt
7、如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里．三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc．已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動．下列選項(xiàng)正確的是(　　)
A．ma＞mb＞mc　　　　　
B．mb＞ma＞mc
C．mc＞ma＞mb
D．mc＞mb＞ma
8、關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是(　　)
A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致
B．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的
C．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場
D．兩個(gè)磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交
9、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放一金屬棒MN．現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是(　　)
10、(多選)兩根固定的相互平行的直導(dǎo)線A和B，相距為L，電流方向如圖所示。導(dǎo)線C用輕繩懸掛在AB導(dǎo)線的中間上方，距離AB為L，三根導(dǎo)線通的電流都為I。下列說法正確的是(　　)
A．從上往下看導(dǎo)線C順時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)繩子的張力變小
B．從上往下看導(dǎo)線C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)繩子的張力變大
C．當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時(shí)A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為∶∶1
D．當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時(shí)A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶1
11、(多選)某一空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且大小不變、方向隨時(shí)間t做周期性變化的勻強(qiáng)磁場(如圖甲所示)，規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎槭轨o止于該磁場中的帶正電的粒子能按a→b→c→d→e→f的順序做橫“∞”字曲線運(yùn)動(即如圖乙所示的軌跡)，下列辦法可行的是(粒子只受磁場力的作用，其他力不計(jì))(　　)
甲　　　　　　　　乙
A．若粒子的初始位置在a處，在t＝T時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向水平向右的初速度
B．若粒子的初始位置在f處，在t＝時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向豎直向下的初速度
C．若粒子的初始位置在e處，在t＝T時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向水平向左的初速度
D．若粒子的初始位置在b處，在t＝時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向豎直向上的初速度
12、如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上的速度v射入磁場，且在x軸上方運(yùn)動半徑為R．則下列說法正確的是(　　)
A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)O
B．粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為2∶1
C．粒子完成一次周期性運(yùn)動的時(shí)間為
D．粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)，沿x軸前進(jìn)3R
二、非選擇題
1、某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應(yīng)，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接，當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(骨架與磁極不接觸)，隨后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量．已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，重力加速度為g，問：
(1)線圈向下運(yùn)動過程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出？
(2)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系．
(3)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？
2、一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示。大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片上。已知甲、乙兩種離子的電荷量均為＋q，質(zhì)量分別為2m和m，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運(yùn)動軌跡。不考慮離子間的相互作用。
(1)求甲種離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x；
(2)在圖中用斜線標(biāo)出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d。
（四川）2021屆高考一輪（人教）物理：磁場含答案
一、選擇題
1、(雙選)如圖所示，兩根平行長直導(dǎo)線相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定電流；a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為、l和3l。關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是
(　　)
A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大
B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
【解析】選A、D。對于通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，根據(jù)其產(chǎn)生磁場的特點(diǎn)及安培定則，可知兩導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁場等大反向，合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，B錯(cuò)誤，D正確；兩導(dǎo)線在a、c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度都是同向疊加的，但方向相反，C錯(cuò)誤；由于a離導(dǎo)線近，a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比c處的大，A正確。
2、(多選)下列說法正確的是(　　)
A．磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)，受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I的乘積的比值B＝，即磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B．通電導(dǎo)線在某點(diǎn)不受磁場力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝只是定義式，它的大小取決于場源及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)
D．磁場是客觀存在的
CD　[A項(xiàng)考查的是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，只有當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)才有B＝，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場平行時(shí)，不受磁場力，此時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)中，B＝是定義式，磁場強(qiáng)弱取決于場源及磁場中的位置，C正確；磁場與電場一樣，都是客觀存在的，D正確。]
3、如圖所示，蹄形磁鐵用懸線懸于O點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的運(yùn)動情況將是(　　)
A．靜止不動
B．向紙外平動
C．N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動
D．N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動
解析：選C．采取轉(zhuǎn)換研究對象法判斷．在圖示位置，導(dǎo)線左端受磁場力垂直紙面向里，右端受磁場力垂直紙面向外，由牛頓第三定律可知，蹄形磁鐵N極受力垂直紙面向外，S極向里，故C正確．
4、已知直線電流在其空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流強(qiáng)度成正比，與點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離成反比。現(xiàn)有平行放置的三根長直通電導(dǎo)線，分別通過一個(gè)直角三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)且與三角形所在平面垂直，如圖所示，∠ACB＝60°，O為斜邊的中點(diǎn)。已知I1＝2I2＝2I3，I2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則關(guān)于O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是(　　)
A．大小為2B，方向垂直AB向左
B．大小為2B，方向垂直AB向左
C．大小為2B，方向垂直AB向右
D．大小為2B，方向垂直AB向右
B　[導(dǎo)線周圍的磁場的磁感線，是圍繞導(dǎo)線形成的同心圓，空間某點(diǎn)的磁場沿該點(diǎn)的切線方向，即與該點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直，根據(jù)右手螺旋定則，可知三根導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖所示。已知直線電流在其空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流強(qiáng)度成正比，與點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離成反比，已知I1＝2I2＝2I3，I2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，O點(diǎn)到三根導(dǎo)線的距離相等，可知B3＝B2＝B，B1＝2B，由幾何關(guān)系可知三根導(dǎo)線在平行于AB方向的合磁場為零，垂直于AB方向的合磁場為2B。綜上可得，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向垂直于AB向左。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
5、下列說法正確的是(　　)
A．運(yùn)動電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用
B．運(yùn)動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C．洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度
D．洛倫茲力對帶電粒子不做功
D　[運(yùn)動電荷速度方向與磁場方向平行時(shí)，不受洛倫茲力；洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動方向，不改變帶電粒子的速度大小；洛倫茲力對帶電粒子不做功，故D正確。]
6、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過Δt時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場，OC與OB成60°角．現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)椋詮腁點(diǎn)沿原方向射入磁場，不計(jì)重力，則粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間變?yōu)?　　)
A．Δt
　
B．2Δt
C．Δt　
D．3Δt
解析：
選B．粒子沿半徑方向進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時(shí)，一定沿半徑方向射出，如圖．粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，洛倫茲力提供向心力，由qvB＝m得R＝，T＝．由數(shù)學(xué)知識得：粒子以速度v進(jìn)入磁場時(shí)，圓周運(yùn)動的半徑R＝r，轉(zhuǎn)過的圓心角θ＝60°；粒子以速度進(jìn)入磁場時(shí)，圓周運(yùn)動的半徑R′＝r，轉(zhuǎn)過的圓心角θ′＝120°，周期T與速度無關(guān)，所以t′＝Δt＝2Δt，B正確．
7、如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里．三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc．已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動．下列選項(xiàng)正確的是(　　)
A．ma＞mb＞mc　　　　　
B．mb＞ma＞mc
C．mc＞ma＞mb
D．mc＞mb＞ma
解析：選B．該空間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場和重力場的疊加場，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，可知其重力與所受到的電場力平衡，洛倫茲力提供其做勻速圓周運(yùn)動的向心力，有mag＝qE，解得ma＝．b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動，由左手定則可判斷出其所受洛倫茲力方向豎直向上，可知mbg＝qE＋qvbB，解得mb＝＋．c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動，由左手定則可判斷出其所受洛倫茲力方向豎直向下，可知mcg＋qvcB＝qE，解得mc＝－．綜上所述，可知mb>ma>mc，選項(xiàng)B正確．
8、關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是(　　)
A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致
B．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的
C．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場
D．兩個(gè)磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交
A　[磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向，即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，A正確；磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一簇有方向的閉合曲線，實(shí)際上并不存在，細(xì)鐵屑可以顯示出其形狀，但那并不是磁感線，B錯(cuò)誤；磁感線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱，磁感線是假想的、人為畫出的曲線，兩條磁感線的空隙處也存在磁場，C錯(cuò)誤；在磁鐵外部磁感線從N極到S極，在內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以D錯(cuò)誤。]
9、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放一金屬棒MN．現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是(　　)
解析：選D．從t＝0時(shí)刻起，金屬棒通以電流I＝kt，由左手定則可知，安培力方向垂直紙面向里，使其緊壓導(dǎo)軌，導(dǎo)致金屬棒在運(yùn)動過程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在減小，當(dāng)滑動摩擦力小于重力時(shí)速度與加速度方向相同，所以金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動．當(dāng)滑動摩擦力等于重力時(shí)，加速度為零，此時(shí)速度達(dá)到最大．當(dāng)安培力繼續(xù)增大時(shí)導(dǎo)致加速度方向豎直向上，則出現(xiàn)加速度與速度方向相反，因此做加速度增大的減速運(yùn)動．v－t圖象的斜率絕對值表示加速度的大小，故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤．對金屬棒MN，由牛頓第二定律得mg－μFN＝ma，而FN＝BIL＝BktL，即mg－μBktL＝ma，因此a＝g－t，顯然加速度a與時(shí)間t成線性關(guān)系，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．
10、(多選)兩根固定的相互平行的直導(dǎo)線A和B，相距為L，電流方向如圖所示。導(dǎo)線C用輕繩懸掛在AB導(dǎo)線的中間上方，距離AB為L，三根導(dǎo)線通的電流都為I。下列說法正確的是(　　)
A．從上往下看導(dǎo)線C順時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)繩子的張力變小
B．從上往下看導(dǎo)線C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)繩子的張力變大
C．當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時(shí)A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為∶∶1
D．當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時(shí)A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶1
BD　[由右手螺旋定則可以判斷C導(dǎo)線左側(cè)的磁場方向從下往上，右側(cè)從上往下，從而可判斷C導(dǎo)線左側(cè)受到向外的力，右側(cè)受到向里的力，從上往下看導(dǎo)線是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動；利用極限法可判斷C導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到與AB平行時(shí)受到向下的安培力，所以過程中繩子張力變大；A錯(cuò)誤，B正確，轉(zhuǎn)到與AB平行時(shí)，三根導(dǎo)線電流方向都是垂直紙面向里，所以A、B和C受到相互之間的磁場作用力大小相等，C錯(cuò)誤，D正確。]
11、(多選)某一空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且大小不變、方向隨時(shí)間t做周期性變化的勻強(qiáng)磁場(如圖甲所示)，規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎槭轨o止于該磁場中的帶正電的粒子能按a→b→c→d→e→f的順序做橫“∞”字曲線運(yùn)動(即如圖乙所示的軌跡)，下列辦法可行的是(粒子只受磁場力的作用，其他力不計(jì))(　　)
甲　　　　　　　　乙
A．若粒子的初始位置在a處，在t＝T時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向水平向右的初速度
B．若粒子的初始位置在f處，在t＝時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向豎直向下的初速度
C．若粒子的初始位置在e處，在t＝T時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向水平向左的初速度
D．若粒子的初始位置在b處，在t＝時(shí)給粒子一個(gè)沿切線方向豎直向上的初速度
AD　[要使粒子的運(yùn)動軌跡如題圖乙所示，由左手定則知粒子做圓周運(yùn)動的周期應(yīng)為T0＝，若粒子的初始位置在a處時(shí)，對應(yīng)時(shí)刻應(yīng)為t＝T0＝T，同理可判斷B、C、D選項(xiàng)，可得A、D正確。]
12、如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上的速度v射入磁場，且在x軸上方運(yùn)動半徑為R．則下列說法正確的是(　　)
A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)O
B．粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為2∶1
C．粒子完成一次周期性運(yùn)動的時(shí)間為
D．粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)，沿x軸前進(jìn)3R
解析：選D．由r＝可知，粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為1∶2，所以B錯(cuò)誤；粒子完成一次周期性運(yùn)動的時(shí)間t＝T1＋T2＝＋＝，所以C錯(cuò)誤；粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)沿x軸前進(jìn)l＝R＋2R＝3R，粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)不能回到原點(diǎn)O，所以A錯(cuò)誤、D正確．
二、非選擇題
1、某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應(yīng)，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接，當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(骨架與磁極不接觸)，隨后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量．已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，重力加速度為g，問：
(1)線圈向下運(yùn)動過程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出？
(2)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系．
(3)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？
解析：(1)由右手定則知：感應(yīng)電流從C端流出．
(2)設(shè)線圈受到的安培力為FA．據(jù)左手定則知：外加電流從D端流入．
由FA＝mg和FA＝2nBIL，得m＝I．
(3)設(shè)能稱量的最大質(zhì)量為m0．
由m＝I和P＝I2R，得m0＝．
答案：(1)感應(yīng)電流從C端流出　(2)從D端流入　m＝I　(3)
2、一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示。大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片上。已知甲、乙兩種離子的電荷量均為＋q，質(zhì)量分別為2m和m，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運(yùn)動軌跡。不考慮離子間的相互作用。
(1)求甲種離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x；
(2)在圖中用斜線標(biāo)出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d。
[解析]　(1)甲種離子在電場中加速時(shí)，有
qU0＝×2mv2
①
設(shè)甲種離子在磁場中的運(yùn)動半徑為r1，則有
qvB＝2m
②
根據(jù)幾何關(guān)系有
x＝2r1－L
③
由①②③式解得x＝－L。
④
(2)如圖所示。
最窄處位于過兩虛線交點(diǎn)的垂線上d＝r1－
⑤
由①②⑤式解得d＝－。
⑥
[答案]　(1)－L
(2)作圖見解析　－

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