第9讲　磁场及带电体在磁场中的运动

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1、专题三　第9讲限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2017·山东省日照市二模)相隔一定距离的电荷或磁体间的相互作用是怎样发生的？这是一个曾经使人感到困惑、引起猜想且有过长期争论的科学问题。19世纪以前，不少物理学家支持超距作用的观点。英国的迈克尔·法拉第于1837年提出了电场和磁场的概念，解释了电荷之间以及磁体之间相互作用的传递方式，打破了超距作用的传统观念。1838年，他用电力线(即电场线)和磁力线(即磁感线)形象地描述电场和磁场，并解释电和磁的各种现象。下列对电场和磁场的认识，正确的是(D)A．法拉第提出的磁场和电场以及电力线和磁力线都是客观

2、存在的B．在电场中由静止释放的带正电粒子，一定会沿着电场线运动C．磁感线上某点的切线方向跟放在该点的通电导线的受力方向一致D．通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的[解析]　电场和磁场均是客观存在的特殊物质；电场线和磁感线是人类为了形象地描述电场而引入的虚拟的线，实际上并不存在；故A错误；电荷的运动取决于初速度和力的方向，故电场线不是电荷在场中的轨迹。只有在点电荷的电场和匀强电场中由静止释放的带正电粒子，一定会沿着电场线运动。故B错误；根据左手定则可知，磁感线上某点的切线方向跟放在该点的通电导线的受力方向垂直，故C错误；根据磁场的性质可知，通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场

3、发生的，故D正确。2.(2017·湖南省衡阳市八中一模)劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，如图所示。空间存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，图中未画出。一个带正电的小物块(可视为质点)从A点以初速度v0向左运动，接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内。已知A、C两点间距离为L，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则物块从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是(C)A．小物块的加速度先不变后减小B．弹簧的弹性势能增加量为mv－μmgLC．小物块与弹簧接触的过程中，弹簧弹力的功率先增加后减小D．小物块运动到C点时速度为零，加速度也一定为

4、零[解析]　物块向左运动过程中，接触弹簧前，小物块受向下的洛伦兹力作用，随速度的减小，洛伦兹力减小，正压力减小，摩擦力减小，加速度减小；接触弹簧后受到向右的弹力作用，随弹力增大，加速度变大，A错误；由能量关系可知，弹簧的弹性势能增加量为mv－fL，式子中的f是变化的，不等于μmg，B错误；小物块与弹簧接触的过程中，刚接触弹簧时弹力为零，弹力的功率为零；当压缩到最短时，速度为零，弹簧的弹力功率也为零，故弹簧弹力的功率先增加后减小，C正确；物块运动到C点时速度为零，此时弹簧的弹力最大，加速度不为零，D错误，故选C。3.(2017·山东省日照市二模)如图所示，真空中存在着宽度为d的匀强磁场，磁感应

5、强度的大小为B、方向垂直纸面向里。从磁场左边界上某点射入一质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)，入射的初速度大小v0＝、方向与水平方向成30°角。则粒子从磁场右边界离开时，速度的偏转角是(A)A．15°　　B．30°　　C．45°　　D．60°[解析]　由洛仑兹力提供向心力得：qv0B＝m，从而得到半径：R＝＝＝＝2(＋1)d，粒子做匀速圆周运动的部分轨迹如图所示。设速度的偏转角为α，则圆心角也为α，由几何关系有：＝2Rsin，将R的值代入并解方程得：α＝15°，所以选项BCD错误，选项A正确。4．(2017·四川省凉山州一模)在xOy平面的第一象限内存在着垂直于平面向内的匀强磁场，磁

6、感应强度大小为B，两个相同的带电粒子以相同的速度分别从y轴上的P、Q两点同时垂直于y轴向右射出，最后均打在x轴上的N点，已知P、N两点的坐标分别为(0,3L)、(L,0)，不计两粒子的重力与相互作用力。根据题中条件不能确定的是(D)A．两带电粒子在磁场中运动的半径B．两带电粒子到达N点所用的时间比C．Q点的坐标D．带电粒子的比荷[解析]　粒子的运动轨迹如图，已知粒子的入射点及入射方向，同时已知圆上的两点，根据入射点速度垂直的方向及PN连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置；由几何关系可知：＝，计算得出：R＝＝＝2L因两粒子的速度相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同；即两粒子的半

7、径均可求出；A错误；同时根据几何关系可知P对应的圆心角为120°，Q对应的圆心角为60°；即可确定对应的圆心角，则由t＝T，可以求得转动的时间比：tPtQ＝120°60°＝21，可确定带电粒子到达N点所用的时间比，B错误；根据几何关系，OQ＝L，可以确定Q点的坐标，C错误；根据R＝，由于不知磁感应强度和速度，故无法求得比荷，D正确。5．(2017·重庆市一模)在光滑绝缘水平面上，一条绷紧的轻绳拉着一个带