选择题5 磁场-2020高考物理【试吧大考卷】二轮复习专项分层特训卷

选择题5　磁场 考向1　磁场的叠加及带电粒子在磁场中的运动 1. 如图所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有等大的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，关于P点的磁场方向，以下判断正确的是(　　) A．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向右 B．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向左 C．a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向右 D．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向左 答案：A 解析：若a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，根据安培定则判断可知：a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线斜向上，如图所示，b在P处产生的磁场Bb方向垂直于bP连线斜向下，根据平行四边形定则进行合成，P点的磁感应强度方向水平向右，故A正确，B错误；同理，若a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则可得P点的磁感应强度方向水平向左，若a、b中电流方向均向纸外，P点的磁感应强度方向竖直向上，故C、D错误． 2．(多选)在下列图中，图甲、图乙中两点电荷的电荷量的绝对值相等，图丙、图丁中通电直导线中电流大小相等，竖直虚线为两点电荷或两通电直导线连线的中垂线，O为连线的中点．下列说法正确的是(　　) A．图甲和图丁中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最小 B．图甲和图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等 C．图乙和图丙中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最大 D．图乙和图丙中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等 答案：AD 解析：图甲中，根据场强公式E＝k以及场强的合成，可知O点场强为零，图丁中，根据右手螺旋定则以及磁感应强度的合成，可知O点磁感应强度为零，故选项A正确；图甲和图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度只是大小相等，但是方向不同，故选项B错误；图乙中，在中垂线上O点场强最大，但是在连线上O点场强最小，图丙中，在中垂线上O点的磁感应强度最大，但是在连线上O点的磁感应强度最小，故选项C错误；图乙和图丙中，在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度均大小相等，方向相同，故选项D正确． 3. 如图所示，一束不计重力的带电粒子沿水平方向向左飞入圆形匀强磁场区域后发生偏转，都恰好能从磁场区域的最下端P孔飞出磁场，则这些粒子(　　) A．运动速率相同 B．运动半径相同 C．比荷相同 D．从P孔射出时的速度方向相同 答案：B 解析： 设O点为圆形匀强磁场区域的中心，画出粒子的运动轨迹如图所示，例如从A点射入的粒子，其轨迹圆心为O1，因速度方向水平，则AO1竖直，因AO1＝PO1＝r，可知平行四边形POAO1为菱形，可知r＝R，则这些粒子做圆周运动的轨迹半径都等于圆形磁场区域的半径R，根据r＝R＝可知，粒子的速率、比荷不一定相同，从P孔射出时的速度方向也不相同，故B正确． 优解：根据物理磁聚焦现象可知，粒子做圆周运动的轨迹圆半径等于圆形磁场区域的半径，故B正确；根据洛伦兹力提供向心力可知qvB＝m，由此可见，粒子的速率、比荷不一定相同，从P孔射出时的速度方向也不相同，故A、C、D均错误．，则有r＝ 4. (多选)如图所示为界线互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域，磁感应强度大小分别为B1、B2、B3，Oa、Ob、Oc为磁场分界线，现有一带电粒子以大小相等的初速度垂直边界和磁场分别射入三个区域中，在三个区域中均以O为圆心做匀速圆周运动，通过三个磁场区域的时间之比为1：2：3，则(　　) A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场的磁感应强度之比为6：3：2 B．带电粒子在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场中的角速度之比为3：2：1 C．带电粒子在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场中的周期之比为3：2：1 D．带电粒子在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场中运动的轨迹半径之比为1：2：3 答案：AD 解析：由题意知＝6：3：2，A正确．：可得，B1：B2：B3＝1：，可知带电粒子在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场中运动的轨迹半径之比为r1：r2：r3＝1：2：3，D正确；由T＝＝6：3：2，B错误；带电粒子在三个磁场区域的线速度大小相等，由T＝：可得，ω1：ω2：ω3＝1：＝1：2：3，则带电粒子在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场中的周期之比为T1：T2：T3＝1：2：3，C错误；由ω＝：： 5. 如图所示，在半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，a、b、c、d是圆上对称的四个点．一带电粒子从P点射入磁场，OP连线与Od的夹角为30°，带电粒子的速度大小为v，方向与ab成直角时，恰好能反向飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t，若只将cbd半圆内磁场方向变成垂直纸面向里，粒子仍然从P点射入磁场，设粒子在磁场中的偏转半径