考点10磁场规范.doc

考点10 磁场 一、选择题 1.(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 【解析】选B。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是导线与磁场方向的夹角,所以C错误;将直导线从中点折成直角,导线受到安培力的大小不仅与有效长度有关,还与导体在磁场中的相对位置有关,D错误。 【误区警示】安培力总是垂直于磁场与电流,但是磁场不一定与电流垂直。 2.(2014·北京高考)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.qaqb B.mamb C.TaTb D. 【解题指南】解答本题时应抓住以下两个关键点: (1)由带电粒子受到的洛伦兹力提供向心力,可以得到粒子的运动半径为r=; (2)粒子的动量p=mv相等。 【解析】选A。由r=和p=mv联立可得q==,因为p、B相同,所以q∝,又因为rarb,所以qaqb,A正确。由于动量mv相同,但速度大小未知,无法判断质量大小,B错误。由T=,虽然知道rarb,但不知道速度大小关系,无法判断周期关系,C错误。由=, 虽然知道rarb,但不知道速度大小关系,故无法判断比荷关系,D错误。 3.(2014·安徽高考)“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 【解题指南】解答本题注意以下两点: (1)带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,即v2正比于T,则v正比于。 (2)带电粒子在磁场中的运动,根据牛顿第二定律有 【解析】选A。带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,则v2正比于T,从而v正比于。带电粒子在磁场中的运动半径不变,根据牛顿第二定律有,可得。综上可知,B正比于,故选项A正确。 4.(2014·浙江高考)如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向。则金属棒(　　) A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化 C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: (1)熟练使用左手定则判断安培力的方向; (2)根据电流的周期性来分析安培力的周期性。 【解析】选A、B、C。由左手定则可知,金属棒一开始向右加速运动,当电流反向以后,金属棒开始减速,经过一个周期速度变为0,然后重复上述运动,所以A、B项正确;安培力F=BIL,由图像可知前半个周期向右,后半个周期向左,不断重复,C项正确;一个周期内,金属棒初、末速度相同,由动能定理可知安培力在一个周期内不做功,D项错误。 【误区警示】虽然洛伦兹力不做功,但是安培力可以做功,判断安培力做正功还是负功,要弄清金属棒的速度。 5.(2014·江苏高考)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: ,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 【解题指南】本题为信息题,题中“B与I成正比”“ ”等重要信息都要在审题中提炼出来,然后是霍尔效应的处理,从动态平衡的角度得到UH与其他量的关系,A、B两项比较容易判断,因为本题为多选,所以用排除法排除也可以得到答案。 【解析】选C、D。根据左手定则判断电子受到洛伦兹力偏到霍尔元件的后表面,所以前表面电势高于后表面,A项错误;若电源的正负极对调,线圈中产生的磁场