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(每日一练)高中物理电磁学磁场经典大题例题
单选题
1、如图所示,在、处存在与纸面垂直,且通有大小相等、方向相反电流的长直导线,已知、、在、
的连线上,为的中点,、位于的中垂线上,且、、、到点的距离均相等。下列说法正确的
是()
A.点处的磁感应强度为零B.、两点处的的磁感应强度方向相反
C.、两点处的磁感应强度方向相同D.、两点处的磁感应强度方向不同
答案:C
解析:
A.、、、四个点的磁感应强度均为、两长直导线在各点的磁感应强度的叠加,由安培定则可知,、
在点处磁感应强度的方向相同,合磁感应强度竖直向下,不为零,故A错误;
B.M在a处产生的磁场方向竖直向下,在b处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,
b处产生的磁场方向竖直向下,根据场强的叠加知,a、b两点处磁感应强度大小相等,方向相同,故B错误;
C.M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏向右下,在d处产生的磁场方向垂直dM偏向左下,N在c处产生的磁
场方向垂直于cN偏向左下,在d处产生的磁场方向垂直于dN偏向右下,根据平行四边形定则,知c处的磁场
方向竖直向下,d处的磁场方向竖直向下,且合场强大小相等,故C正确;
D.由以上分析可知,a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下,方向相同,故D错误。
1
故选C。
2、如图所示,竖直线MN∥PQ,MN与PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,O
是MN上一点,O处有一粒子源,某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子
(粒子重力及粒子间的相互作用力不计),已知沿图中与MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场,则
粒子在磁场中运动的最长时间为()
√3
A.B.
33
42
C.D.
3
答案:C
解析:
当θ=60°时,粒子的运动轨迹如图甲所示,根据几何关系有
a=Rsin30°
解得
R=2a
设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α,则其在磁场中运行的时间为
t=T
2
即α越大,粒子在磁场中运行的时间越长,α最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切,如图乙所示,
因R=2a,此时圆心角αm为120°,即最长运行时间为,因
3
2
24
==
4
所以粒子在磁场中运动的最长时间为。
3
故选C。
3、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常
工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为、长为的矩
形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速
度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压,
以此控制屏幕的熄灭。则元件的()
A.前表面的电势比后表面的低B.前、后表面间的电压与无关
C.前、后表面间的电压与成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为
答案:D
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