专题突破练(九) 磁场的基本性质（Word练习）-【优化指导】2023高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 多选版）

专题突破练(九)　磁场的基本性质 1．两个回路中的电流大小均为I，方向如图所示。圆弧导线中的电流在圆心产生的磁感应强度与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零。则关于图中a、b两点的磁感应强度Ba、Bb的大小关系和方向的判断正确的是(　　) A．Ba>Bb，a点磁感应强度的方向垂直于纸面向里 B．Ba<Bb，a点磁感应强度的方向垂直于纸面向外 C．Ba<Bb，b点磁感应强度的方向垂直于纸面向里 D．Ba>Bb，b点磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D　解析：圆弧导线中的电流产生的磁感应强度与其半径成反比，则B＝，则Ba＝＋，根据右手螺旋定则可知磁场的方向垂直于纸面向外，同理Bb＝－，方向垂直于纸面向外，可知Ba>Bb，故只有D正确。 2．(2019·江苏高考)(多选)如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是(　　) A．均向左 　　　　　　 B．均向右 C．a的向左，b的向右 D．a的向右，b的向左 CD　解析：如图1所示，若a、b中电流方向均向左，矩形线框靠近导线的两边所受安培力方向相同，使线框向导线b移动。同理可知，若a、b中电流均向右，线框向导线a移动，故A、B不符合题意。 若a导线的电流方向向左，b导线的电流方向向右，a、b中电流I′在线框所在处产生的磁场方向如图2所示，线框靠近导线的两边所在处的磁感应强度相同，所受的安培力大小相等、方向相反，线框静止。 同理可知，若a导线的电流方向向右，b导线的电流方向向左，线框也静止，C、D符合题意，故选C、D。 3．(2022·北京通州高三联考)如图所示，正方形abcd内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速度从a点沿ab方向射入磁场。不计电子的重力和电子间的相互作用。对于从c点和d点射出的电子，下列说法正确的是(　　) A．轨道半径之比为1∶2 B．线速度大小之比为1∶2 C．向心力大小之比为1∶2 D．在磁场中运动时间之比为1∶2 D　解析：设正方形边长为L，根据图像可知从c点射出的电子轨道半径为L，从d点射出的电子轨道半径为，则轨道半径之比为2∶1，A错误；根据qvB＝m可得v＝，因轨道半径之比为2∶1，则线速度大小之比为2∶1，B错误；电子所受洛伦兹力充当向心力，即F向＝qvB，因线速度大小之比为2∶1，则向心力大小之比为2∶1，C错误；电子在磁场中的运动周期为T＝＝，则从c点射出的电子在磁场中的运动时间为t1＝·T＝，从d点射出的电子在磁场中的运动时间为t2＝·T＝，则在磁场中运动时间之比为1∶2，D正确。 4．(多选)如图所示，在xOy平面的第一象限内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，该磁场横截面是圆心为C的四分之一圆CPQ，且与x、y轴相切于Q、P两点。现有大量相同带电粒子以相同的速度v沿x轴正方向在0<y< 范围内进入第一象限，经磁场偏转后均从Q点射出。已知磁场截面的半径为R，磁感应强度大小为B，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是(　　) A．粒子带正电　　　　 B．粒子带负电 C．粒子的比荷为 D．粒子的比荷为 BC　解析：由题意可知粒子向下偏转，根据左手定则可以判断粒子带负电，故A错误，B正确；由几何知识可知粒子运动的半径与磁场区域半径相等，根据牛顿第二定律有qvB＝m，解得粒子的比荷为＝，故C正确，D错误。 5．某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边ab置于蹄形磁铁的N、S极之间，使ab边垂直于磁场方向且ab边全部处于N、S极之间的区域中。接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为I时，传感器的读数为F1；保持ab中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为F2(F2<F1)。已知金属线框的匝数为n，ab边长为L，重力加速度为g，则可得到(　　) A．金属线框的质量m＝ B．N、S极之间的磁感应强度B＝ C．传感器的读数为F1时，ab中的电流方向为b→a D．减小电流I重复实验，则F1、F2均减小 A　解析：通电线圈受到重力、安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为I时，绳子的拉力为F1，则F1＝mg＋nBIL，保持ab中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为F2，则F2＋nBIL＝mg，联立解得金属框的质量为m＝，B＝，A正确，B错误；传感器的读数为F1时，安培力竖直向下，根据左手定则可知，ab中的电流方向为a→b，故C错误；减小电流I重复实验，则F1减小，F2增大，故D错误。 6．(多选)在xOy平面分布着垂直于平面向里的匀强磁场，在O点有一粒子源向第一象限内