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第十章 磁场
做真题 明方向
1.[2022·全国甲卷]空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy
平面)向里,电场的方向沿y轴正方向.一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原
点O由静止开始运动.下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
2.[2022·全国乙卷](多选)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 B/μ T B/μ T B/μ T
x y z
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3.[2022·全国乙卷](多选)一种可用于卫星上的带电粒子探测装置,由两个同轴的半
圆柱形带电导体极板(半径分别为R和R+d)和探测器组成,其横截面如图(a)所示,点O为
圆心。在截面内,极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比,方向指向O点.4
个带正电的同种粒子从极板间通过,到达探测器.不计重力.粒子 1、2做圆周运动,圆的
圆心为O、半径分别为r、r(R<r<r<R+d);粒子3从距O点r的位置入射并从距O点r
1 2 1 2 2 1
的位置出射;粒子4从距O点r的位置入射并从距O点r的位置出射,轨迹如图(b)中虚线
1 2
所示.则 ( )
A.粒子3入射时的动能比它出射时的大
B.粒子4入射时的动能比它出射时的大
C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能
D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能
4.[2022·浙江卷1月]利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素,
导线垂直匀强磁场方向放置.先保持导线通电部分的长度L不变,改变电流 I的大小,然
后保持电流I不变,改变导线通电部分的长度 L,得到导线受到的力 F分别与I和L的关
系图像,则正确的是( )5.[2021·全国甲卷]两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO
与O′Q在一条直线上,PO′与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电
流方向如图所示.若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁
感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为(
)
A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B
第十章 磁场
做真题 明方向
1.B 带正电粒子从原点O由静止释放,在电场力作用下,获得向上的速度后,会受
到向左的洛伦兹力,故粒子向左侧偏转,排除A、C选项;当粒子再回到x轴时,电场力整
体做功为零,洛伦兹力始终不做功,故此时速度为零,以后会重复原来的运动,不可能运
动到x轴下方,故B正确,D错误.
2.BC 依题意,z轴正向保持竖直向上,测量结果表明z轴方向的磁感应强度为负,
即测量地点的磁感应强度的竖直分量是向下的,说明测量地点位于北半球,A错误;每次
测量得到的地磁场的两个分量互相垂直,任选一组数据根据平行四边形定则可以求出当地
的地磁场磁感应强度大小约为50 μT,B正确;在北半球,地磁场的水平分量是由南向北
的,第2次测量时得到的水平分量即B是负值,说明y轴正向与地磁场的水平分量方向相
y
反,即指向南方,C正确;第3次测量时B为零,说明y轴沿东西方向,又因B为正,即x
y x
轴正向指北方,则y轴正向应指向西方,D错误.
3.BD 极板间各点的电场强度方向指向O点,粒子3从距O点r的位置入射并从距O
2
点r的位置出射,在这个过程中电场力做正功,粒子3入射时的动能比它出射时的小,同
1理可知粒子4入射时的动能比它出射时的大,A错误,B正确;粒子1、2做圆周运动,设
粒子1的轨迹处的电场强度为E,则qE=m,粒子1的动能E =mv=,设粒子2的轨迹处
1 1 k1
的电场强度为E,则qE=m,粒子2的动能E =mv=,由于极板间各点的电场强度大小与
2 2 k2
其到O点的距离成反比,即=,所以E =E ,C错误;粒子3出射时,qE>m,此时粒子3
k1 k2 1
的动能E′=mv<=E,即粒子1入射时的动能大于粒子3出射时的动能,而粒子3入射时
k3 k1
的动能比它出射时的小,所以粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能,D正确.
4.B 根据磁场方向与电流方向垂直时的安培力表达式F=BIL可知,在只改变电流I
时,其安培力F∝I,因此FI图线为过坐标原点向上倾斜的直线,故选项 A错误,B正确;
同理,在只改变导线通电部分长度L时,其安培力F∝L,因此FL图线也为过坐标原点向上
倾斜的直线,故选项C、D均错误.
5.B 根据安培定则可知沿EOQ的等效电流产生的磁场在N点的磁感应强度方向垂直
纸面向里、在M点的磁感应强度方向垂直纸面向外,且大小均为B,沿POF的等效电流产生
的磁场在N、M两点的磁感应强度方向均垂直纸面向里且大小均为B,根据磁场的叠加原理
可得N点的合磁感应强度大小为B=2B,M点的合磁感应强度大小为B=0,故选项A、C、
N M
D错误,选项B正确.