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九、磁场及带电粒子在磁场中的运动
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1.如图所示是磁电式电流表的结构,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布,线圈中a、b两条导线长均为l,通以图示方向的电流I,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则( )
A.该磁场是匀强磁场
B.线圈平面总与磁场方向垂直
C.线圈将逆时针方向转动
D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB
解析:该磁场均匀地辐向分布,不是匀强磁场,选项A错误;线圈平面与磁场方向平行,选项B错误;图示位置,a、b导线受到的安培力方向分别向上、向下,大小分别为IlB,a、b导线始终与磁感线垂直,故受到的安培力不变,线圈将顺时针方向转动,选项D正确.
答案:D
2.
在真空室中,有垂直于纸面向里的匀强磁场,三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2和v3经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场,这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是s1、s2和s3,不计质子重力,则有( )
A.s1>s2>s3 B.s1<s2<s3
C.s1=s3>s2 D.s1=s3<s2
解析:由已知条件可知三个质子运动轨迹的半径相等.由于初速度v1和v3的方向与MN的夹角相等,所以这两个质子的运动轨迹正好能组合成一个完整的圆,则这两个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离是相等的,且小于轨迹圆的直径;而初速度为v2的质子方向与MN垂直,则它的运动轨迹正好是半圆,所以质子打到平板MN上的位置到小孔的距离恰好是圆的直径,即s1=s3<s2,D对.
答案:D
3.
如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直纸面向里,以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点,连线ac和bd是相互垂直的两条直径,且b、d在同一竖直线上,则( )
A.c点的磁感应强度的值最小
B.b点的磁感应强度的值最大
C.b、d两点的磁感应强度相同
D.a、b两点的磁感应强度相同[来源:学科网ZXXK]
解析:
[来源:学#科#网]
由安培定则知,直通电导线在abcd环产生的磁场的磁感线为顺时针,大小恒定(设为B′),直导线的磁场与匀强磁场叠加,c点合磁感应强度为B′—B,其值最小,a点的合磁感应强度为B′+B,其值最大,选项A正确,选项B错误;b