2014物理五一冲刺圆梦高考1
磁场
1．如图所示，为某种用来束缚粒子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿Z轴正方向磁感应强
度B大小的变化最有可能为(　　)
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解析　根据磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，以O点(图中白点)为坐标原点，沿Z轴正方向磁感应强度B大小的变
化最有可能为图C.
答案　C
2．(多选题)如图两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.质量为m、长为L的金属杆ab垂直
导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中．当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止．
则磁感应强度方向和大小可能为(　　)
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A．竖直向上，
B．平行导轨向上，
C．水平向右，
D．水平向左，
解析　金属杆受到竖直向下的重力、垂直导轨平面向上的支持力以及大小和方向未知的安培力的作用，三力平衡．
若磁感应强度的方向竖直向上，安培力水平向右，根据平衡条件可得BIL＝mgtanθ，所以B＝，选项A正确；若磁感应
强度的方向平行导轨向上，安培力垂直导轨平面向下，金属杆ab合力不可能为零，选项B错误；若磁感应强度的方向
水平向右，安培力方向竖直向下，金属杆ab合力不可能为零，选项C错误；若磁感应强度的方向水平向左，安培力方
向竖直向上，根据平衡条件可得BIL＝mg，所以B＝，选项D正确．
答案　AD
3.
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如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两
根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)．开始两根导线未通电
流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为FN、Ff，后来两根导线通一图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静
止，则与未通电时相比(　　)
A．FN、Ff均变大 B．FN不变，Ff变小
C．FN变大，Ff不变 D．FN变小，Ff不变
解析　两根导线通一图示方向大小相同的电流后，导线受到安培力，由牛顿第三定律，磁铁受到垂直斜面向上的磁
场力，斜面对磁铁的弹力减小、摩擦力不变，选项D正确．
答案　D
4.
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质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下
列表述正确的是(　　)
A．M带负电，N带正电
B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N做正功
D．M的运行时间大于N的运行时间
解析　根据左手定则，M带负电，N带正电，选项A正确；根据Bvq＝可得，v＝，因为两粒子的质量和电量相等，所以
v∝r，M的r较大，所以其速率较大，选项B错误；洛伦兹力始终不做功，选项C错误；带电粒子在磁场中做圆周运动的
周期T＝，显然，两粒子做圆周运动的周期相等，它们的运行时间也相等，选项D错误．
答案　A
5.
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美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空
间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一
种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止
释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋
加速器，下列说法正确的是(　　)
A．带电粒子每运动一周被加速一次
B．P1P2＝P2P3
C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
D．加速电场方向需要做周期性的变化
解析　带电粒子每运动一周被加速一次，加速电场方向不需要做周期性的变化，选项A正确，D错误．由nqU＝mv，r
n＝，解得rn＝ ，由此可知，P1P2≠P2P3，选项B错误．
答案　A
6.
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如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成
θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是(　　)
A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远
C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
解析　由左手定则可知，带正电的粒子向左偏转．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短，选项A正确；
若v一定，θ等于90°时，粒子在离开磁场的位置距O点最远，选项B错误；若θ一定，粒子在磁场中运动的周期与v无关
，粒子在磁场中运动的角速度与v无关，粒子在磁场中运动的时间与v无关，选项C