14.磁场—课本情境与练习-2027届高考物理一轮复习

磁场—课本情境与练习 、 1．把一根长直导线平行地放在如图所示磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。下列说法正确的是（    ） A．首先观察到这个实验现象的物理学家是法拉第 B．导线通以图示方向强电流，磁针S极转向纸面内 C．导线若南北方向放置，通电后磁针最容易发生偏转 D．该实验说明变化的磁场在导线中产生电流 2．研究电流的磁效应时，将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方，导线不通电时，小磁针在地磁场作用下静止且N极指向北方，如图所示。现在直导线中通有从北向南的恒定电流I，小磁针转动后再次静止时N极指向（　　） A．西B．东C．北偏东方向D．北偏西方向 3．如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相同、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。下列说法正确的是（　　） A．a点的磁感应强度一定为零 B．b点的磁感应强度一定为零 C．ef导线受到的安培力方向向左 D．cd导线在a 点产生的磁场方向垂直纸面向外 4．如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌面上，可认为磁极间磁场是均匀的，将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间。实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。有电流通过时导线将摆动一个角度。 (1)下列说法正确的是 。 A．由导线摆动角度的大小可以比较导线受力的大小 B.把磁铁的极和极对调能改变导线摆动角度的大小 C.仅将接入电路的导体棒从1、4换成2、3两端，导线偏转角度变小 D.仅减小电流时，导线摆动角度变大 (2)导线接2、3，电流为时，导线受到的安培力记为，当电流减半且接通2、4时，导线受到的安培力为 。 5．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　）    A．c点处的磁感应强度为零 B．o点处的磁感应强度为零 C．两根导线相互排斥 D．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向不同 6．如图所示，在一个平面内有六根彼此绝缘的通电直导线，各通电导线的电流强度大小相同，方向如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域的面积相同，则垂直指向纸外且磁感线强度最大的区域是（　　） A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 7．安培用“分子电流”假说说明了物质具有磁性的原因，下列关于甲、乙铁棒说法正确的是（    ）    A．甲棒、乙棒均已磁化 B．甲棒、乙棒均未磁化 C．甲棒未磁化，乙棒已磁化 D．甲棒已磁化，乙棒未磁化 8．安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图甲所示）。以下说法正确的是（　　） A．这一假说能够说明磁可以生电 B．这一假说能够说明磁现象产生的电本质 C．用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D．用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 9．如图所示是一条形磁体周围部分磁感线分布示意图，在磁场中取两个面积相等的圆环S1、S2进行研究，圆心O、O′在条形磁体的中轴线上，P、Q位于圆环S1上，是上、下对称的两点，P、分别是两圆环S1、S2上相同位置的点。下列说法正确的是（　　） A．P点磁感应强度的大小比Q点的大 B．P点磁感应强度的大小比点的小 C．穿过S1的磁通量比穿过S2的大 D．穿过S1的磁通量与穿过S2的一样大 10．如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧斜面abcd为边长为L的正方形，abfe和ade均为竖直面，dcfe为水平面。将此等腰直角三棱柱按图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，下面说法中正确的是（　　） A．通过abcd面的磁通量大小为BL² B．通过dcfe面的磁通量大小为BL² C．通过ade的磁通量为零 D．通过abfe面的磁通量大小为BL² 11．如图所示，a，b为两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量Φa，Φb，则（　　） A．Φa>ΦbB．Φa=Φb C．Φa<ΦbD．不能确定 12．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合材料，下列说法不正确的是（　　） A．“磁石磨针锋”，指的是磁化现象 B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．材料说明地球的地理南北极与地磁南北极井不重合 D．在做奥斯特实验时，通电导线南北放置比东西放置实验现象更为明显 13．某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图（a）所示。小明为了测量当地的地磁场，如图（b），在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为平面。某次测量手机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据、、。根据测量结果可以推断（　　） A．测量地点位于北半球 B．测量地点位于赤道 C．轴正方向指向南方 D．当地的地磁场大小约为 14．如图所示，半径为、质量为的半圆形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时直线边水平，导线框中通有沿顺时针方向的电流，图中水平虚线为匀强磁场的上边界线，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于导线框向里，处于磁场区域的导线框对应的圆心角为90°，此时每根细线的拉力大小为F1。现保持其他条件不变，将虚线下方的磁场移至虚线上方，使虚线为匀强磁场的下边界，此时每根细线的拉力大小为。则导线框中的电流大小为（　　）    A． B． C． D． 15．如图所示，宽为的水平导轨左端接有电动势为，内阻为的电源，质量为的金属棒，静止于水平导轨上，接入导轨部分的阻值为，整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为，下列说法正确的是（    ） A．金属棒受到的安培力方向水平向右 B．金属棒受到的安培力大小为 C．若只增加磁感应强度的大小，金属棒一定仍然会静止在导轨上 D．若只改变电流方向，则金属棒一定仍然会静止在导轨上 16．实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法不正确的是（　　） A．线圈转动时，在电流确定的情况下，它所受的安培力大小不变 B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上 D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动 17．图甲所示为磁电式电流表的结构示意图，图乙所示为极靴和铁芯间的磁场均匀辐向分布示意图。边长为L的正方形线圈中通以电流I，线圈中的a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则（　　） A．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场 B．该线圈的磁通量为 C．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，其螺旋弹簧带动线圈转动 D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关 18．电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂竖直挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向垂直线圈平面向里。当没有通电时，调节砝码使两臂达到平衡。当线圈中通过如图所示方向的电流I时，要使两臂重新达到平衡，在某一盘中增加了质量为m的砝码。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．增加的砝码在右盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为 B．增加的砝码在右盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为 C．增加的砝码在左盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为 D．增加的砝码在左盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为 19．如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（　　） A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小 D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为 20．如图所示是电视机显像管原理的示意图。没有磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈通电时产生偏转磁场。如果要使电子束打在荧光屏O点上方的A点，则偏转磁场的方向（　　） A． 垂直纸面向外 B．垂直纸面向里 C．沿纸面向上 D．沿纸面向下 21．如图所示为电视机显像管的俯视图，电子束在偏转线圈产生的磁场中发生偏转，垂直纸面向里为磁场的正方向，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点，下列能使电子束打在荧光屏上的位置由A点逐渐向B点移动的是（　　） A．B． C．D． 22．1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子，证实了反物质的存在。实验中，安德森记录了正电子在云室中由上向下经过6mm铅板的轨迹如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面，正电子穿过铅板会有部分能量损失，其他能量损失不计，则可判定正电子（　　） A．所在磁场方向一定垂直于纸面向里 B．穿过铅板后受到洛伦兹力变大 C．穿过铅板后做圆周运动的半径变大 D．穿过铅板后做圆周运动的周期变大 23．正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A．磁场方向垂直于纸面向里 B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C．轨迹3对应的粒子初速度比轨迹2的大 D．轨迹3对应的粒子是正电子 24．洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如图（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右水平射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，观察到电子束打在图（b）中的P点，下列说法正确的是（　　） A．两个励磁线圈中的电流均为顺时针方向 B．当加大励磁线圈电流时，电子可能出现完整的圆形轨迹励磁线圈 C．当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡上的位置将上移 D．在出现完整轨迹后，减小加速极电压，电子在磁场中圆周运动的周期变小 25．如图所示是洛伦兹力演示仪。电子枪的加速电压为U，励磁线圈内磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，加速后的电子垂直进入磁场。设电子的电量为e，质量为m，忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．电子枪射出时电子速度大小为 B．电子在磁场中运动轨道半径 C．增大电子枪加速电压，电子旋转一周所用的时间减少 D．减小磁感应强度可以减小电子在磁场中的运动轨道半径 26．如图甲所示，质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器，即根据带电粒子在磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。用质谱仪测量氢元素的同位素，让氢元素的三种同位素氕、氘、氚的离子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成三条质谱线，如图乙所示。不计粒子受到的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．在进入磁场时，氕的动能最大 B．氕在磁场中运动的时间最长 C．氚在磁场中运动的时间最长 D．a质谱线对应氢元素的氚 27．如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（电场强度为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为），最终打在上，下列表述正确的是（　　） A．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外 B．所有打在上的粒子，在磁感应强度为的磁场中的运动时间都相同 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D．粒子打在上的位置越靠近P，粒子的比荷越小 28．如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．速度选择器的极板的电势比极板的高 B．粒子的速度 C．粒子的比荷为 D．P、Q两点间的距离为 29．回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A．增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变 B．粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间 C．粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为 D．若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍 30．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，加速电场场强大小恒定，且被限制在、板间，虚线中间不需加电场，带电粒子在处由静止经加速电场加速后进入形盒的匀强磁场中做匀速圆周运动，对该回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速 次，右侧相邻圆弧间距离、之比为 。 31．回旋加速器是用于加速带电粒子，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一高频交流电源两端相接，以便在盒间狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子每次穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁感应强度大小为B。粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出粒子的电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为，其运动轨迹如图所示，问： (1)粒子在盒内做何种运动？ (2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动？ (3)所加交流电源频率为多大？粒子运动角速度为多大？ (4)粒子离开加速器时速度为多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《14.磁场—课本情境与练习》参考答案： 1．C【详解】A．首先观察图中实验现象的是丹麦物理学家奥斯特，故A错误； B．根据安培定则可以判断，电流在小磁针处产生的磁场垂直纸面向里，所以N极转向纸面里，S极转向纸面外，故B错误； C．通电导线若南北放置，根据安培定则可判断，在导线下方处产生的磁场方向沿东西方向，与地磁场的合磁场方向北偏西，则易观察到小磁针的运动，故C正确； D．该实验说明电流周围可以产生磁场，故D错误。 故选C。 2．C【详解】地磁场由南至向北，故只在地磁场作用下，小磁针的N极指向北，当通电导线通由北向南的电流时，在导线下方会产生由西向东的磁场，故小磁针的N极将由北向东偏转，故C正确，ABD错误。故选C。 3．C【详解】AD．根据安培定则可知，通电导线cd与ef在a点产生的磁场方向均垂直纸面向里，根据磁场的矢量叠加，可知，a点的磁场方向垂直纸面向里，且a点的磁感应强度一定不为零，故AD错误； B．根据安培定则可知，通电导线ef在b点产生的磁场方向垂直纸面向里，cd在b点产生的磁场方向垂直于纸面向外，由于b点到两导线间距关系不确定，即两导线在b点产生的磁感应强度大小关系不确定，根据矢量叠加可知，b点的磁感应强度不一定为零，故B错误； C．根据安培定则可知，cd导线在右侧产生的磁场方向垂直于纸面向外，根据左手定则可知，ef导线受到的安培力方向向左，故C正确。 故选C。 4． AC F 【详解】(1) [1]A．由导线摆动角度的大小可以比较导线受力的大小，摆动的角度越大，所受安培力越大，选项A正确； B.把磁铁的极和极对调能改变导线摆动角度的方向，不能改变角度大小，选项B错误； C.仅将接入电路的导体棒从1、4换成2、3两端，导线受安培力减小，则导线偏转角度变小，选项C正确； D.仅减小电流时，导线受安培力减小，则摆动角度变小，选项D错误；故选AC。 (2)[2]导线接2、3，电流为时，导线受到的安培力记为，则 当电流减半且接通2、4时，导线受到的安培力为 5．C【详解】AD．根据安培定则可知，M处导线在c点处的磁感应强度方向垂直于cM偏下，N在c点处的磁感应强度方向垂直于cN偏下，根据平行四边形定则可知，c点处的磁感应强度方向竖直向下，同理d点的磁感应强度方向也竖直向下，由于c、d对称故两位置的磁感应强度大小相等，AD错误； B．根据安培定则可知，M处导线在o点处的磁感应强度方向向下，N处导线在o点处的磁感应强度方向向下，故o点磁感应强度不为零且方向向下，B错误； C．由安培定则可知，M处于N的向下的磁场当中，由左手定则可知，M处导线所受安培力向左，同理，N处导线所受安培力向右，故两个导线相互排斥，C正确。 故选C。 6．C【详解】如图把导线编号，先确定每根导线产生的磁场再叠加。 Ⅰ区域中①⑥直线电流磁场方向垂直纸面向里，②⑤直线电流磁场方向垂直纸面向里，③④直线电流磁场方向垂直纸面向外。叠加后磁场方向垂直纸面向里。Ⅱ区域中①④直线电流磁场方向相反，大小相等。叠加后为零，②⑤直线电流磁场方向相反，大小相等。叠加后为零，③⑥直线电流磁场方向相反，大小相等。叠加后为零。所以该区域磁场为零。Ⅲ区域中①⑥直线电流磁场方向垂直纸面向里，②⑤直线电流磁场方向垂直纸面向外，③④直线电流磁场方向垂直纸面向外。叠加后磁场方向垂直纸面向外。Ⅳ区域中①④直线电流磁场方向相反，大小相等。叠加后为零，②⑤直线电流磁场方向相反，大小相等。叠加后为零，③⑥直线电流磁场方向相反，大小相等。叠加后为零。所以该区域磁场为零。综上所述，垂直指向纸外且磁感线强度最大的区域是Ⅲ。故选C。 7．C【详解】甲棒中“分子电流”排列杂乱无章，则甲棒未磁化，乙棒中“分子电流”排列整齐，则乙棒已磁化。故选C。 8．B【详解】AB．这一假说能够说明磁现象产生的电本质，即磁场都是由运动的电荷产生的，故B正确，A错误； CD．由右手螺旋定则可知，引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向（俯视）的，故CD错误。故选B。 9．C【详解】A．根据条形磁体的磁感线分布特点及对称性可知，P、Q两点的磁感线疏密程度相同，故两点的磁感应强度大小相等，故A错误； B．P点附近的磁感线比点附近的磁感线密，则P点的磁感应强度比点的大，故B错误； CD．由题图可知，穿过S1的磁感线条数比穿过S2的磁感线条数多，则穿过S1的磁通量比穿过S2的大，故C正确，D错误。故选C。 10．C【详解】A、通过abcd平面的磁通量大小为，A错误； B、dcfe平面是abcd平面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为，B错误； C、ade平面和abfe面都有磁场平行，没有磁感线穿过这两个平面，所以磁通量为零，C正确，D错误． 点睛：本题考查磁通量的公式为，注意夹角是B与S的夹角． 11．A【详解】磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部穿过环面的磁感线方向向下，由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较少，则磁通量较大，所以选A。 12．B【详解】A．磁石磨针锋，针磁化成为一个小磁体，是磁化现象，A正确，不符合题意； B．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，B错误，符合题意； C．微偏东，不全南也，指的是地磁场存在磁偏角，即地球的地理南北极与地磁南北极井不重合，C正确，不符合题意； D．由于地磁的北极在地理的南极附近，故地磁场的磁感线有一个由南向北的分量，而当电流的方向与磁场的方向平行时通电导线才不受磁场的安培力，故在进行奥斯特实验时通电直导线可以水平南北方向放置，D正确，不符合题意。选B。 13．B【详解】ABC．地磁场可以看成一巨大的“条形磁铁”，地磁场的N极在地球的南极附近，在磁场的S极在地球的北极附近。在赤道上地磁场的磁感线是平行于地面的，所以，测量地点在赤道，且y轴正方向指向东方或西方，故AC错误，B正确； D．测量点的磁场大小是三个方向的磁场的合成，所以测量地点的磁场大小为 故D项错误。故选B。 14．A【详解】依题意，磁场位置未改变时，对导线框受力分析，由平衡条件可得 由几何关系可得 磁场位置改变后，对导线框受力分析，由平衡条件可得 联立，解得 故选A。 15．BD【详解】A．由题意可知，金属棒中电流方向从指向，根据左手定则可知，导体棒ab所受安培力的方向与磁场方向垂直，指向左上方，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律得，金属棒中电流 金属棒受到的安培力大小 故B正确； C．根据平衡条件，做出导体棒受力分析截面图，如图所示 由平衡条件得，金属棒所受静摩擦力 若只增加磁感应强度的大小，金属棒所受最大静摩擦力为，若 < ，则导体棒仍静止；若 > 金属棒将在导轨上滑动。故C错误； D．若只改变电流方向，导体棒ab所受安培力的方向与磁场方向垂直，指向右下方，由平衡条件得，金属棒所受静摩擦力 而最大静摩擦力变大，则金属棒一定仍然会静止在导轨上。故D正确。选BD。 16．C【详解】A．磁场是均匀地辐向分布的，所以线圈转动时，在电流确定的情况下，根据左手定则，它两边所受的安培力大小均为 方向相反，所以所受的安培力大小不变，故A正确； B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动，故B正确； CD．当线圈转到如图乙所示的位置，根据左手定则，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动，故C错误，D正确。 本题选择不正确的，故选C。 17．D【详解】A．根据磁感线疏密代表磁场强弱可知，在线圈转动的范围内处处大小相等，方向不同，故A错误； B．线圈与磁感线平行，但因为磁场是辐向分布，故磁通量不为零，也不等于，故B错误； C．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动，故C错误； D．在线圈转动的范围内，磁场强度和线圈长度不变，根据公式可知，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关，故D正确。故选D。 18．D【详解】根据左手定则，矩形线圈所受安培力竖直向下，故增加的砝码在左盘中。根据平衡条件有 mg=nBIl 解得故选D。 19．D【详解】AB．当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知 解得 选项AB错误； C．磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项C错误； D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为 选项D正确。故选D。 20．A【详解】要使电子束打在荧光屏上A点，电子束所受的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可以得知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向外。故A正确BCD错误。故选A。 21．B【详解】由题意可知，垂直纸面向里为磁场的正方向，电子束经磁场时先向上偏转，打在荧光屏上的位置由A点，所受洛伦兹力方向向上，由左手定则可知，偏转磁场的方向垂直纸面向外，是负方向。若要使电子束打在荧光屏上的位置B点，所受洛伦兹力方向向下，由左手定则可知，偏转磁场的方向垂直纸面向里，是正方向。因此使电子束打在荧光屏上的位置由A点逐渐向B点移动时，偏转磁场方向应先垂直纸面向外，是负方向，且磁感应强度逐渐减小到零，后偏转磁场方向垂直纸面向里，是正方向，磁感应强度逐渐增大，因此可知ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 22．A【详解】A．根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故A 正确； B．根据 可知正电子速度减小，受到的洛仑兹力减小，故B 错误； C．设正电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有 解得 所以运动半径减小，故C错误； D．正电子在磁场中做匀速圆周运动的周期 解得 可知穿过铅板前后，运动的周期不变，故D错误。选A。 23．AC【详解】AD．由运动轨迹可知，轨迹1、3偏转方向相同，为电子，只有轨迹2偏转方向不同，为正电子，利用左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里，A正确，D错误； BC．根据 解得 轨迹1对应的粒子轨道半径越来越小，因此运动速度越来越小；轨迹3的初始时刻，轨道半径比轨道2的轨道半径大，因此轨迹3对应粒子的初速度比轨迹2的初速度大，B错误，C正确。选AC。 24．B【详解】A．由电子运动轨迹可知电子射出时受洛伦兹力向上，由左手定测可知磁场方向向外，由右手定则可知两个励磁线圈中的电流均为逆时针方向，故A错误； B．由电子轨迹半径知B增大，r减小，所以当加大励磁线圈电流时，电子可能出现完整的圆形轨迹励磁线圈，故B正确； C．由， 知U增大，v增大，r增大，所以当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡上的位置将下移，故C错误； D．在出现完整轨迹后，减小加速极电压，电子仍做完整的圆周运动，由知电子在磁场中圆周运动的周期恒定，故D错误。 故选B。 25．B【详解】A．电场加速，根据动能定理有 解得故A错误； B．电子加速后进入磁场，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，有 解得 故B正确； C．根据洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力有 解得 可知，电子在磁场中做圆周的周期与加速电压无关，故C错误； D．根据B选项的分析可知，当磁感应强度减小时，电子在磁场中做圆周运动的半径增大，故D错误。故选B。 26．CD【详解】A．设氢元素某一种同位素的电荷量为q，质量为m，加速后获得的速度大小为v，动能为，根据动能定理有 由于氢元素的三种同位素所带电荷量相同，所以进入磁场时，三种同位素的动能一样大，故A错误； BC．设某一种同位素在磁场中做半径为R、周期为T的匀速圆周运动，则根据牛顿第二定律有 解得 由题图可知三种同位素都是运动半个周期，由以上分析可知同位素的比荷越小，T越大，运动时间越长，所以同位素氚在磁场中运动的时间最长，故B错误，C正确； D．由上述表达式可得 可知同位素的比荷越小，R越大，所以a、b、c三条质谱线分别对应氚、氘、氕，故D正确。故选CD。 27．AC【详解】AC．粒子在磁感应强度为的磁场中向左偏转，根据左手定则可知粒子带正电；粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，电场力水平向右，可知洛伦兹力水平向左，由左手定则可知速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外，有 解得 即通过速度选择器的所有粒子速率相同，故AC正确； D．经过速度选择器进入下方磁场的粒子速率相等，由洛伦兹力提供向心力得 可得比荷为 粒子打在上的位置越靠近P，则半径R越小，粒子的比荷越大，故D错误； B．所有打在上的粒子，在磁感应强度为的磁场中做匀速圆周运动，运动时间为 由于粒子在磁场中运动的半径不同，则运动时间不相同，故B错误。故选AC。 28．AC【详解】A．粒子在静电分析器内沿中心线方向运动，说明粒子带正电荷，在速度选择器中由左手定则可判断出粒子受到的洛伦兹力向上，粒子受到的电场力向下，故速度选择器的极板的电势比极板的高，故A正确； B．由 可知，粒子的速度 B错误； C．由上述分析以及 可得，粒子的比荷为 故C正确； D．粒子在磁分析器中做圆周运动，故 PQ为轨迹圆的直径，解得P、Q两点间的距离 故D错误。故选AC。 29．AD【详解】A．当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据 得 可知增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变，A正确； B．根据可知粒子第一次在中的运动时间等于第二次在中的运动时间，B错误； C．根据动能定理 第二次在磁场中，粒子已经是第三次被加速 又 联立可得半径之比 C错误； D．若仅将粒子的电荷量变为，根据可得离子在磁场中运动的周期变为原来的2倍，则电源的周期变为原来的2倍，根据可知电源的频率变为原来倍，D正确。 故选AD。 30 一##1 【详解】[1]带电粒子只有经过、板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次。 [2]根据解得 则 同 则 根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可得 则 31．(1)匀速圆周运动 (2)匀加速直线运动 (3)，(4) 【详解】（1）形盒由金属导体制成，可屏蔽外电场，因而盒内无电场，盒内存在垂直盒面的磁场，故粒子在盒内做匀速圆周运动。 （2）两盒间狭缝内存在周期性变化的电场，粒子速度方向与电场方向在同一条直线上，且粒子每次穿过狭缝都得到加速，故粒子做匀加速直线运动。 （3）粒子在电场中运动时间极短，高频交流电源频率要符合粒子回旋频率 角速度 （4）粒子最大回旋半径为 则 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $