2023届高考物理二轮复习主题突破练13：磁场的性质和安培力

主题突破练13 磁场的性质和安培力 【真题示范】 1.(多选)(2022·全国乙卷·18)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B.如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面．某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上．根据表中测量结果可推知(　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 －45 2 0 －20 －46 3 21 0 －45 4 －21 0 －45 A.测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为50 μT C．第2次测量时y轴正向指向南方 D．第3次测量时y轴正向指向东方 2.(2022·广东卷·7)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场．一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域．下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是(　　) 3.(2021·全国乙卷·16)如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场．若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，则为(　　) A. B. C. D. 4.(2020·全国卷Ⅲ·18)真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示．一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场．已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力．为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为(　　) A. B. C. D. 5.(2020·全国卷Ⅰ·18)一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径．一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率．不计粒子之间的相互作用．在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为(　　) A. B. C. D. 【模拟演练】 1.(2022·广东潮州市高三期末)极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的主要原因是(　　) A．太阳辐射对粒子产生了驱动力的作用效果 B．粒子的带电荷量减小 C．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 D．南北两极附近的磁感应强度较强 2．(2022·湖南常德市高三期末)如图所示，A、B、C是正三角形的三个顶点，O是AB的中点，两根互相平行的通电长直导线垂直纸面固定在A、B两处，导线中通入的电流大小相等、方向相反．已知通电长直导线产生磁场的磁感应强度大小为B＝，I为通电长直导线的电流大小，r为距通电长直导线的垂直距离，k为常量．已知C点处的磁感应强度大小为B0，则关于O点处的磁感应强度说法正确的是(　　) A．大小为B0，方向垂直AB连线向下 B．大小为2B0，方向垂直AB连线向上 C．大小为B0，方向垂直AB连线向上 D．大小为4B0，方向垂直AB连线向下 3．(2022·山东济宁市高三期末)某同学设计了测定磁场的磁感应强度大小B的实验，他用两根不可伸长的绝缘细线将质量为m、长为L的导体棒水平悬挂在方向竖直向下的匀强磁场中．当突然给导体棒通入大小为I的恒定电流，棒沿弧线“弹起”到最高点时，细线与竖直方向的夹角刚好为53°，整个过程导体棒一直处于水平状态，其侧视图如图所示，已知重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则(　　) A．B＝，电流方向在侧视图中垂直纸面向外 B．B＝，电流方向在侧视图中垂直纸面向外 C．B＝，电流方向在侧视图中垂直纸面向里 D．B＝，电流方向在侧视图中垂直纸面向里 4.(2022·广东汕头市高三期末)如图所示，三根长直细导线L1、L2和L3相互平行，垂直穿过矩形abcd平面、分别与平面交于e、f、g三点，其中g为ab的中点，且∠egf＝120°，三根导线通等大电流，L1和L2同向、L3反向．现仅改变L3中电流方向，则(　　) A．L1所受安培力大小不变、方向改变 B．L2所受安培力大小改变、方向不变 C．L3所受安培力大小不变、方向改变 D．L3所受安培力大小改变、方向不变 5.(多选)(2022·广东江门市一模)如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线右侧有磁感应强度大小为B＝0.25 T的匀强磁场，