5 选择题专练(5) 磁场-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（新教材，B版）

选择题专练(五)　磁场 1. (多选)(2023·广州市二模)如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上，轴线垂直线圈平面。甲和丙固定且用导线串联，并通以电流I1，乙通入电流I2，电流方向在图中标出，则乙线圈(　　) A．圆心处的磁场方向水平向左 B．圆心处的磁场方向水平向右 C．受到甲对它的吸引力 D．受到丙对它的排斥力 答案：BC 解析：根据右手螺旋定则可知，乙线圈圆心处的磁场方向水平向右，故A错误，B正确；三个线圈的电流方向相同，同向电流相互吸引，故乙受到甲对它的吸引力和丙对它的吸引力，故C正确，D错误。故选BC。 2. (2023·山东青岛模拟)高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现美丽的彩色“极光”。极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方有如图所示的弧状极光，则关于这一现象中高速粒子的说法正确的是(　　) A．高速粒子带负电 B．粒子轨迹半径逐渐增大 C．仰视时，粒子沿逆时针方向运动 D．仰视时，粒子沿顺时针方向运动 答案：D 解析：运动过程中粒子因空气阻力做负功，动能变小，速度减小，则半径逐渐减小，在北极上空有竖直向下的磁场，由地面上看极光沿顺时针方向，则由左手定则得粒子带正电，故A、B、C错误，D正确。故选D。 3．(2023·湖北荆州二模)小明模仿科技小视频制作电磁“小车”：用铜制裸导线绕制成长螺线管当作轨道，固定在水平桌面上；将两个磁性很强的磁铁固定连接在一节新干电池的两极上制成“小车”，磁极与电极如图所示。把“小车”从左侧入口完全推入螺线管，“小车”并没有像视频那样向前运动。以下说法正确的是(　　) A．电磁“小车”工作原理是螺线管中产生了电磁感应现象 B．若将“小车”从右侧入口完全推入，“小车”可能会向前运动 C．若将左端磁铁反向与电池固定连接后从左侧入口完全推入，“小车”可能会运动 D．将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，“小车”可能会运动 答案：B 解析：两磁极间的磁感线如图甲所示，干电池与磁体及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流。其中线圈中电流方向的左视图如图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力向右，根据牛顿第三定律可知小车受向左的安培力，利用了磁场对电流的作用，并非电磁感应现象，故A错误； 由A项中分析的受力方向，将“小车”从右侧入口完全推入，“小车”可能会向前运动，故B正确；若将左端磁铁反向与电池固定连连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，不能加速运动，故C错误；将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，在螺线管中不会产生闭合电流，则“小车”不会受到力的作用，则不可能会运动，故D错误。故选B。 4．(2023·湖北黄石模拟)自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2(前表面的电势低于后表面的电势)。下列说法中错误的是(　　) A．图乙中霍尔元件的载流子带负电 B．已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小 C．若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 D．若自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 答案：D 解析：霍尔元件的电流是由负电荷定向运动形成的，故A正确；根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式v＝ωr，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小，故B正确；根据qvB＝q，得U2＝vdB，根据电流的微观定义式I＝neSv，得v＝，联立解得U2＝，可知霍尔电势差U2与车速无关，故D错误；由上述D项分析可知，若U1变大，则I变大，导致U2变大，故C正确。故选D。 5．(2023·广东高三专练)如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m、带电量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝，哪个图是正确的(　　) 答案：A 解析：所有粒子的速率相等，根据半径公式r＝，可知所有粒子在磁场中圆周运动半径相同，由图可知，由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界，根据几何关系有MO＝2r＝2R，随着粒子的速度方向偏转，粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为半径转动，则可得出符合题意的范围