专题4 第2讲 电场和磁场

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1、专题四　第二讲一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)1．(2014·新课标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[答案]　B[解析]　该题考查通电导线在磁场中所受安培力的大小和方向。解题的关键是要理解楞次定律和有效长度。安培力垂直于导线和磁场决定的方向，A错B对。由F＝BILsinθ可知，

2、C错。当导线从中间折成直角时，有效长度L1＝L，D选项不正确。本题容易出错的是D选项。没有掌握有效长度与原长度的关系。有效长度是连接初、末位置线段的长度。2．(2014·长春模拟)如图所示，现有四条完全相同的垂直于纸面放置的长直导线，横截面分别位于一正方形abcd的四个顶点上，直导线分别通有方向垂直于纸面向里、大小分别为Ia＝I，Ib＝2I，Ic＝3I，Id＝4I的恒定电流。已知通电长直导线周围距离为r处磁场的磁感应强度大小为B＝k，式中常量k>0，I为电流强度。忽略电流间的相互作用，若电流Ia在正方形的几何中心O点处

3、产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小及方向为(　　)A．2B，方向由O点指向ad中点B．2B，方向由O点指向ab中点C．10B，方向垂直于纸面向里D．10B，方向垂直于纸面向外[答案]　A[解析]　由题意，直导线周围某点的磁感应强度与电流强度成正比，与距直导线距离成反比。应用安培定则并结合平行四边形定则，可知A选项正确。3．(2014·乌鲁木齐模拟)如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。长度为L的导体中通有恒定电流，电流大小为I。当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为

4、BIL。若将导体在纸面内顺时针转过30°角，导体受到的安培力大小为(　　)A．B．BILC．BILD．2BIL[答案]　B[解析]　F＝BIL公式的适用范围是B、I互相垂直。虽然导体在纸面内顺时针转过30°的角，但B、I仍然互相垂直，导体受到的安培力大小为F＝BIL，选项B正确，其余均错误。4．(2014·新课标Ⅰ)如图，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(未画出)。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

5、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．2B．C．1D．[答案]　D[解析]　该题考查带电粒子在匀强磁场中的轨道半径问题，解题关键要找出动能与速度的关系。由EK＝mv2可知当动能为原来的一半时，速度是原来的。由R＝可知2R＝。R＝　B1∶B2＝，D正确。本题要把握轨道半径的表达式。有的同学在利用比值找关系时，容易出错。5．(2014·安徽)“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

6、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．TC．D．T2[答案]　A[解析]　该题考查带电粒子在磁场中的轨道半径问题。解题关键要理解动能与温度的关系。由R＝，mv2＝kT，可知B与成正比，A正确，本题情景涉及科学的前沿知识，但本质是考查轨道半径问题。6．(2014·和平区)初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初始运动方向如图所示，则(　　)A．电子将向左偏转，速率不变B．

7、电子将向左偏转，速率改变C．电子将向右偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变[答案]　C[解析]　本题考查了安培定则、左手定则及洛伦兹力永不做功的特点，意在考查考生对基本物理规律的理解和应用能力。由安培定则判断导线右方磁场方向是垂直纸面向里，再由左手定则判断电子将向右偏转。洛伦兹力永不做功，由动能定理得出电子速率不变，选项C正确。7．(2014·和平区)圆形区域内有如图所示的匀强磁场，一束相同比荷的带电粒子对准圆心O射入，分别从a、b两点射出，则从b点射出的粒子(　　)A．速率较小B．运动半径较小C．偏转角较小D．

8、在磁场中的运动时间较短[答案]　CD[解析]　本题考查了带电粒子在边界磁场中的运动问题，意在考查考生对磁场基本规律的理解能力。从b点射出的粒子做圆周运动的半径大，对应偏转角θ小，由公式R＝得b点射出的粒子速率较大。在磁场中的运动时间t＝·T，周期T相同，则从b点射出的粒子在磁场中时间较短。8．(2014·河北质检)如图所示，带有正