1、选择题专项训练8对磁场知识的理解1.(2022江西南昌调研)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流I和方向为()A.顺时针B.顺时针C.逆时针D.逆时针2.(2022课标全国,20改编)如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是()A.电子与正电子的偏转方向一定不同B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C.仅依据粒
2、子运动轨迹即可判断该粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小3.(2022安徽理综,18)“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.TC.D.T24.(2022云南昆明二模)在如图所示的电路中,A1A2和B1B2为两根平行放置的导体棒,S2为单刀双掷开关,下列操作中能使两根导体棒相互排斥的是()A.闭合S1,S2接
3、aB.闭合S1,S2接bC.断开S1,S2接aD.断开S1,S2接b5.(2022江西南昌调研)水平面上有U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电源,现垂直于导轨搁一根质量为m的金属棒ab,棒与导轨的动摩擦因数为(滑动摩擦力略小于最大静摩擦力),通过棒的电流为I,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于金属棒ab,与垂直导轨平面的方向夹角为,如图所示,金属棒处于静止状态,重力加速度为g,则金属棒所受的摩擦力大小为()A.BILsinB.BILcosC.(mg-BILsin)D.(mg+BILcos)6.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。
4、如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,CD两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是()A.电势差UCD仅与材料有关B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD0C.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变小D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平7.如图所示,一个带正电荷的物块m,由静止开始从斜面上A点下滑,滑到水平面BC上的D点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同,且不计物块经过B处时的机械能损失。先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场,再让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块在水平面上的D点停下来;后
5、又撤去电场,在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场,再次让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D点停下来。则以下说法中正确的是()A.D点一定在D点左侧B.D点一定在D点右侧C.D点一定在D点右侧D.D点一定与D点重合答案与解析选择题专项训练8对磁场知识的理解1.C解析:电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,因电子绕核顺时针方向运动,故电流方向为逆时针方向,选项A、B错误;由匀速圆周运动的周期公式和电流的定义可得:I=,选项C正确,D错误。2.A解析:由左手定则知,电子与正电子的偏转方向一定不同,选项A正确;电子与正电子的速度大小关系不确定,故无法比较它们运动的半径大
6、小关系,选项B错误;质子与正电子的速度大小关系不确定,无法比较它们运动的半径大小关系,因此仅依据运动轨迹无法判断粒子是质子还是正电子,选项C错误;由r=可知,粒子的动能越大,其速度也越大,运动轨迹的半径越大,选项D错误。3.A解析:带电粒子在磁场中运动半径r=,得B=;又Ek=mv2T(T为热力学温度),得v。由得,B。即在被束缚离子种类及运动半径不变的条件下,所需磁感应强度B与成正比。故选项A正确。4.D解析:根据“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”可知:要使两根导体棒相互排斥,则要求流经A1A2和B1B2导体棒中的电流为反向电流。闭合S1,S2接a时,A1A2和B1B2导体棒中的电流均向
7、下,选项A错误;闭合S1,S2接b时,A1A2和B1B2导体棒中的电流均为零,选项B错误;断开S1,S2接a时,A1A2中的电流向下,B1B2中的电流为零,选项C错误;断开S1,S2接b时,A1A2中的电流向下,B1B2中的电流向上,选项D正确。5.B解析:金属棒处于静止状态,所受合力为零,受力分析如图,在水平方向由平衡条件有BILcos-f=0,f=BILcos,选项B正确,选项A、C、D错误。6.B解析:根据q=qBv,得U=Bdv,所以电势差UCD取决于B、d、v,故A、C错误。电子带负电,根据左手定则,可确定B正确。赤道上方地磁场磁感线方向是水平的,而霍尔元件的工作面需要和磁场方向垂直,故工作面应竖直放置,D错误。7.C解析:仅在重力场中时,物块由A点至D点的过程中,由动能定理得mgh-mgs1cos-mgs2=0,即h-s1cos-s2=0,由题意知A点距水平面的高度h、物块与斜面及水平面间的动摩擦因数、斜面倾角、斜面长度s1为定值,所以s2与重力的大小无关。而在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场后,相当于把重力增大了,s2不变,D点一定与D点重合,A、B项错误;在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场后,洛伦兹力垂直于接触面向上,正压力变小,摩擦力变小,重力做的功不变,所以D点一定在D点右侧,C项正确,D项错误。
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