1、增分练(9)磁场及带电粒子在磁场中的运动1(2017宝鸡模拟)如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的()AB4BB3CB2 DB1解析：选B.根据题述，I1I2，根据判断直线电流的安培定则，I1在H点产生的磁感应强度方向为垂直于H和I1连线，指向右下，且较大I2在H点产生的磁感应强度方向为垂直于H和I2连线，指向左下，且较小该点磁感应强度为两者产生的磁场的叠加，该点的磁感应强度方向可能为图中的B3，选项B正确2(2017安徽模拟)如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放
2、置两个相同的条形磁铁，两磁铁的N极正对在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线，并通一垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，则()A导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右B导线受到的安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左C导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右D导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零解析：选C.条形磁铁的磁场在C处的磁感应强度方向竖直向上，由左手定则可知，长直导线所受的安培力水平向右把木板和条形磁铁看成整体，由牛顿第三定律可知，木板和条形磁铁所受安培力向左对木板和条形磁铁，由平衡条件可知，木板受到地面的
3、摩擦力水平向右，选项C正确3(2017武汉调研)如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向斜向右上方，与水平方向所夹的锐角为45.将一个金属圆环ab置于磁场中，圆环的圆心为O，半径为r，两条半径Oa和Ob相互垂直，且Oa沿水平方向当圆环中通以电流I时，圆环受到的安培力大小为()A.BIr B.BIrCBIr D2BIr解析：选A.圆环受到的安培力大小等效为ab连线的长度电流受到的安培力，ab连线的长度为r，FBIrBIr，选项A正确4(2017广西崇左摸底)(多选)图中虚线PQ上方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外O是PQ上一点，在纸面内从O点向磁场区域的任意方向连续发射速
4、率为v0的粒子，粒子电荷量为q、质量为m.现有两个粒子先后射入磁场中并恰好在M点相遇，MO与PQ间夹角为60，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是()A两个粒子从O点射入磁场的时间间隔可能为B两个粒子射入磁场的方向分别与PQ成30和60角C在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为D垂直PQ射入磁场中的粒子在磁场中的运动时间最长解析：选AC.明确两粒子在磁场中运动周期和半径，以正粒子为例进行分析，明确转过的角度规律，从而明确粒子的运动情况，根据圆周运动的规律即可明确最大距离和最长时间以粒子带正电为例分析，先后由O点射入磁场，并在M点相遇的两个粒子轨迹恰好组成一个完整的圆，从O点沿OP方
5、向入射并通过M点的粒子轨迹所对圆心角为240，根据带电粒子在磁场中运动周期T可知，该粒子在磁场中运动的时间t1，则另一个粒子轨迹所对圆心角为120，该粒子运动时间t2，可知，两粒子在磁场中运动的时间差可能为t，故A正确；射入磁场方向分别与PQ成30和60角的两粒子轨迹所对圆心角之和不是360，不可能在M点相遇，故B错误；在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为轨迹圆周的直径d，故C正确；沿OP方向入射的粒子在磁场中运动的轨迹所对圆心角最大，运动时间最长，故D错误5 (多选)如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q6107C，在
6、图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零当小球以2 m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g10 m/s2.则下列判断正确的是()A匀强电场的场强大小为3.2106 V/mB小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4 JC小球做顺时针方向的匀速圆周运动D小球所受的洛伦兹力的大小为3 N解析：选BD.根据小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系可得，匀强电场的电场强度大小E V/m5106 V/m，故选项A错误；由于带电小球在
7、运动过程中，只有重力和电场力做功，则只有重力势能和电势能的相互转化，又由于带电小球在复合场(重力场、匀强电场和匀强磁场)中做匀速圆周运动，且细绳上的拉力刚好为零，则有小球受到的竖直向下的重力与其受到的电场力等大、反向，即qEmg，因此当带电小球从最低点运动到最高点的过程中，即小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少量为qE2L2.4 J，故选项B正确；由于带电小球所受的洛伦兹力提供小球做匀速圆周运动的向心力，根据左手定则可知，小球沿逆时针方向运动，故选项C错误；根据牛顿第二定律可得F洛Fn，又qEmg，解得F洛3 N，即小球所受的洛伦兹力的大小为3 N，故选项D正确6(2017河南天一大联考)
8、如图所示的坐标系中，第一象限存在与y轴平行的匀强电场，场强方向沿y轴负方向，第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场P、Q两点在x轴上，Q点横坐标是C点纵坐标的2倍一带电粒子(不计重力)若从C点以垂直于y轴的速度v0向右射入第一象限，恰好经过Q点若该粒子从C点以垂直于y轴的速度v0向左射入第二象限，恰好经过P点，经过P点时，速度与x轴正方向成90角，则电场强度E与磁感应强度B的比值为()Av0 B.v0C.v0 D.v0解析：选B.作出粒子在磁场和电场中的运动轨迹，根据半径公式以及几何关系可明确B与r的关系，再对电场中运动进行分析，根据运动的合成和分解规律即可明确电场强度与速度及r关系，则可求得E和B的比值画出粒子运动轨迹如图所示；O点为粒子在磁场中的圆心；则POC粒子在磁场中做圆周运动的半径为：r，OCr粒子在电场中做类平抛运动，有：OQ2OC2r粒子在电场中运动的时间为：t；OCat2t2；联立解得：EBv0，故E：Bv0故B正确，ACD错误