湖南省新田县第一中学2015届高三物理一轮复习 专题9 磁场
15.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
15.B [解析] 本题考查安培力的大小和方向.安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面,因此,安培力总与磁场和电流垂直,A错误,B正确;安培力F=BILsinθ,其中θ是电流方向与磁场方向的夹角,C错误;将直导线从中点折成直角,导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关,并不一定变为原来的一半, D错误.
16.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出),一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )
A.2 B. C.1 D.
16.D [解析] 本题考查了带电粒子在磁场中的运动.根据qvB=有=· ,穿过铝板后粒子动能减半,则=,穿过铝板后粒子运动半径减半,则=,因此=,D正确.
18.[2014·山东卷] 如图所示,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力.若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于( )
A. B.
C. D.
18.B [解析] 两个粒子都做类平抛运动.两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动,因为竖直位移大小相等,所以它们的运动时间相等.两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动,因为运动时间相等,所以水平位移大小相等.综合判断,两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为,竖直位移都为,由=t2,=v0t得v0=
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eq \f(s,2),选项B正确.
20. [2014·新课标Ⅱ卷] 图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( )
A.电子与正电子的偏转方向一定不同
B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同
C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
20.AC [解析] 电子、正电子和质子垂直进入磁场时,所受的重力均可忽略,受到的洛伦兹力的方向与其电性有关,由左手定则可知A正确;由轨道公式R=知 ,若电子与正电子与进入磁场时的速度不同,则其运动的轨迹半径也不相同,故B错误.由R==知,D错误.因质子和正电子均带正电,且半径大小无法计算出,故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子,C正确.
9.[2014·江苏卷] 如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=k,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )
A.霍尔元件前表面的电势低于后表面
B.若电源的正负极对调,电压表将反偏
C.IH与I成正比
D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比
9.CD [解析] 由于导电物质为电子,在霍尔元件中,电子是向上做定向移动的,根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面,故霍尔元件的后表面相当于电源的负极,霍尔元件前表面的电势应高于后表面,A选项错误;若电源的正负极对调,则IH与B都反向,由左手定则可判断电子运动的方向不变,B选项错误;由于电阻R和RL都是固定的,且R和RL并联,故IH=I,则C正确;因B与I成正比,IH与I成正比,则UH=k∝I2,RL又是定值电阻,所以D正确.
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18.[2014·安徽卷] “人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞.已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变.由此可判断所需的磁感应强度B正比于( )
A. B.T
C. D.T2
18.A [解析] 本题是“信息题”:考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力.根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r=.由动能的定义式Ek=mv2,可得r=,结合题目信息可得B∝,选项A正确。
16. [2014·北京卷] 带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径.若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb.则一定有( )
A. qa