19高考复习专题讲座：磁场基础部分19

这是一份19高考复习专题讲座：磁场基础部分19，共19页。试卷主要包含了磁场对磁铁的作用，磁场对电流的作用——安培力，环形电流相当于条形磁铁，同向电流相吸引，反向电流相排斥，地磁场，洛仑兹力是否做功了？， 粒子速度选择器等内容，欢迎下载使用。

磁场(附参考答案)
一、磁场对磁铁的作用

N
S

1．一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S
极向纸内偏转，这一束粒子不可能的是 (AB )
A．向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束
C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束


2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(　B　)
A．a、b、c的N极都向纸里转
B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转


二、磁场对电流的作用——安培力
1．如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（ A ）。
A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小
B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小
C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大
D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大

2. 如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为( C )
（A）0 （B）0.5 （C）（D）

3．如图，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为( AC )
α
m
A B=mgsinα/IL，方向垂直斜面向下
B B=mgsinα/IL，方向垂直水平面向上
C B=mgtanα/IL，方向竖直向下
D B=mgsinα/IL，方向水平向右






4．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为A
A．
B．
C．
D．

5.如图 所示，一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短Δx，若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长Δx，则磁感应强度B值为(　A　)
A.　　　 B.　　　
C.　　　 D.


6、（1）如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体杆静止在导轨上?
（2）若滑动摩擦因数为u,且，要使ab静止在斜面 上，求电动势E
E= mgRtanθ/Bd．






三、环形电流（单匝螺线管）相当于条形磁铁
1.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图所示方向的电流后，线圈的运动情况是( A )
A.线圈向左运动
B.线圈向右运动
C.从上往下看顺时针转动
D.从上往下看逆时针转动

四、同向电流相吸引，反向电流相排斥
1. 如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线
框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线
平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（ C ）
A．ab边向里，cd边向外转动 B．ab边向外，cd边向里转动
C．线框向左平动，靠近导线M D．线框向右平动，靠近导线N

2. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确 （ ）
A．两环静止不动 B．两环互相靠近 C．两环互相远离 D．两环同时向左运动






3．将电视机的插头接在交流电路中，通电后与插头相连的两导线之间的电磁相互作用力是( B )
A始终相吸 B始终相斥
C时而相吸，时而相斥 D无法确定

五、地磁场
1.根据安培的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此可断定地球应该（　A　）
A.带负电　　　　　Ｂ带正电 C.不带电　　　　　Ｄ无法确定
2、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( B )
A．竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地点向东偏转
C．相对于预定地点稍向西偏转 D.相对于预定地点，稍向北偏转

3、十九世纪二十年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是( B )
A.由西向东垂直磁子午线 B.由东向西垂直磁子午线；
C.由南向北沿磁子午线方向 D.由赤道向两极沿磁子午线方向
(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)
4.在赤道附近有一竖直向下的匀强电场，在此区域内有一根沿东西方向放置的直导体棒，由水平位置自静止落下，不计空气阻力，则导体棒两端落地的先后关系是（A ）　　
　 Ａ.东端先落地　　　Ｂ.西端先落地
Ｃ.两端同时落地　　Ｄ.无法确定
5.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30º，问当他发现小磁针偏转了60º，通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）：（ B ）
A.2I B.3I C.I D.无法确定
6.一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转１８０º，由此可以断定，这里电缆中电流的方向为（　D　　）
A.可能是向北　 Ｂ.可能是竖直向下 C.可能是向南　 Ｄ.可能是竖直向上


六、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力

1．如图所示为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向（ C ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右　




N
B
F
b
f
a
G
2．如图，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（AC ）
A a、b一起运动的加速度减小
B a、b一起运动的加速度增大
C a、b物块间的摩擦力减小
D a、b物块间的摩擦力增大

3、如图，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下，则下列说法中正确的是（CD ）
A滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存在时短
C滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等
D滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等
4．如图所示，带电量为＋q的金属圆环质量为m。套在固定的水平长直绝缘圆柱体上，环与圆柱体间的动摩擦因数为μ，环的直径略大于圆柱体的直径，整个装置处在垂直于纸面向内的范围足够大的匀强磁场中。现给环向右的水平初速度v0，设环在运动过程中带电量保持不变，则环运动过程中的速度图像可能是图 中的(　ABD　)

5．如图所示，质量为m，带电荷量为＋q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0，则(　AD　)
A．环将向右减速，最后匀速
B．环将向右减速，最后停止运动
C．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv02
D．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv02－m2

6．带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图 所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将(　C　)
A．可能做直线运动
B．可能做匀减速运动
C．一定做曲线运动
D．可能做匀速圆周运动
7．如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为＋q，质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是(　CD　)


8．如图，带电平行金属板中匀强电场方向竖直上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过1/4圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中(AB )
a
b
P
-
+
A带电小球的动能将会增大
B 带电小球的电势能将会增大
C带电小球所受洛伦兹力将会减小
D带电小球所受电场力将会增大





七、洛仑兹力是否做功了？
1、如图 所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置， 管底有一带电的小球，整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则(ABD　　)
A．小球带正电荷
B．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中小球做类平抛运动
C．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中洛伦兹力对小球做正功
D．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功



2．如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则下列结论不正确的是(　C　)
A．x1>x2 B．t1>t2
C．v1>v2 D．v1和v2相等


3．如图所示，质量为、带电量为的三个相同的带电小球、、，从同一高度以初速度水平抛出，球处于竖直向下的匀强磁场中，球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分为、、，落地时的速度大小分别为、、，则以下判断正确的是(AD)

B．
C．
D．

4．如图 甲、乙、丙所示，三个完全相同的半圆形光滑绝缘轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，其中乙轨道处在垂直纸面向外的匀强磁场中，丙轨道处在竖直向下的匀强电场中，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点处由静止释放。则三个小球通过圆轨道最低点时(　D　)
A．速度相同
B．所用时间相同
C．对轨道的压力相同
O
a
D．均能到达轨道右端最高点处
5、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时：（BD）
A、摆球受到的磁场力相同
B、摆球的动能相同
C、摆球的速度相同
D、向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力


6．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一与磁感线垂直且水平放置的长为L的摆线，拉一质量为m、带电荷量为＋q的摆球．试求摆球向左通过最低位置时绳上的拉力F.
F＝3mg＋Bq




八、有洛仑兹力参与的直线运动，只可能是匀速直线运动
1．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法中正确的是(　AD　)
A．微粒一定带负电
B．微粒的动能一定减小
C．微粒的电势能一定增加
D．微粒的机械能一定增加

2．如图 所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是(　D　)
A．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动
B．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动
C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动
D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动
3、 质量为m，带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45。角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：
(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷．
(2)磁感应强度的大小．








B
A
F
4．如图所示，带正电的物块A放在不带电的小车B上， 开
始时都静止，处于垂直纸面向里的匀强磁场中。t=0时
加一个水平恒力F向右拉小车B，t=t1时A相对于B开
始滑动。已知地面是光滑的。AB间粗糙，A带电量保持
B
C
A
D
t
v
A
B
t
t
1
2
B
A
t
v
A
B
t

1
3
B
A
t
2
2
t
v
A

t
t
1
B
A
t
v
A
B
t
t
1
2
B
A
O
O
O
O
不变，小车足够长。从t=0开始A、B的速度—时间图象，正确的是（ C ）



九、 粒子速度选择器：
如图，粒子以速度v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，则有qv0B＝qE,v0=E/B，
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×

v0
B
E

（1）若v= v0=E/B，粒子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关
(2)若v＜E/B，电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加．
(3) 若v＞E/B，洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能
减少．


MM
N
1、在图中实线框所围的区域内同时存在匀强磁场和匀强电场．一负离子（不计重力）恰好能沿图中虚线通过这一区域．则匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况（ D ）
A、匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右
B、匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里
C、匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下
D、匀强磁场方向垂直于纸面向外，匀强电场方向竖直向下
2、一质子以速度V穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则 （ BD ）
V
+
--
A、若电子以相同速度V射入该区域，将会发生偏转
B、无论何种带电粒子，只要以相同速度射入都不会发生偏转
C、若质子的速度V' D、若质子的速度V'>V，它将向上偏转，其运动轨迹既不是圆弧也不
是抛物线


3 如图，氕、氘、氚核以相同的动能射入速度选择器，结果氘核沿直线运动，则 ( AD )
A．偏向正极板的是氕核
B．偏向正极板的是氚核
C．射出时动能最大的是氕核
D．射出时动能最大的是氚核

4.在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场.一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动.据此可以判断出( C )
A.质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小；沿z轴正方向电势升高
B.质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大；沿z轴正方向电势降低
C.质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势升高
D.质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势降低



十.质谱仪
组成： 离子源O，加速场U，速度选择器（E,B），偏转场B2，胶片．
原理： 加速场中qU=½mv2 选择器中:v=E/B1（qvB1=qE ）
偏转场中: d＝2r，qvB2＝mv2/r
比荷: 质量
作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素．








1、如图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述不正确的是（ D ）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小






2．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图 所示，则下列相关说法中正确的是(　BD　)
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带正电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小

3、如图，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转．如果让这些不偏转离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论 ( D )
A．它们的动能一定各不相同
B．它们的电量一定各不相同
C．它们的质量一定各不相同
D．它们的电量与质量之比一定各不相同





4、如图所示，有a、b、c、d四种离子，它们带等量同种电荷，质量不等，，以不等的速率进入速度选择器后，有两种从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定 ( A )
A．射向P1的是a离子
B．射向P2的是b离子
C．射到A1的是c离子
D．射到A2的是d离子

5、如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 ( D )
A．a的质量一定大于b的质量
B．a的电荷量一定大于b的电荷量
C．a运动的时间大于b运动的时间
D．a的比荷(qa／ma)大于b的比荷(qb／mb)


十一、回旋加速器

1、交变电场周期与粒子做圆周运动周期相等
2、粒子出盒时的速度对应着最大动能（R为D形盒半径）
3、粒子每加速一次，其动能增加量为：，一个周期内加速两次
4、加速次数，周期个数：
5、在磁场中运动的总时间为：(),在电场中运动的总时间为：(d为D形盒两板间的距离)
1、关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列结论中正确的是 (　AB　)
A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大
B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大
C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大
D．与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大
2、用同一回旋加速器分别对质子和氚核()加速后　（ A ）
A．质子获得的动能大于氚核获得的动能
B．质子获得的动能等于氚核获得的动能
C．质子获得的动能小于氚核获得的动能
D．质子获得的动量等于氚核获得的动量（动量定义为：质量与速度的乘积，即：P=mv）
3、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是　( BD )
A．增大匀强电场间的加速电压 B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离 D．增大D形金属盒的半径
4、如果用同一回旋加速器分别加速氚核（H）和a粒子(He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，可知 ( A )
A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大
5．一回旋加速器当外加磁场一定时，可把α粒子加速到v，它能把质子加速到速度为（B ）
A．v B．2v C．0.5v D．4v

十二、磁流体发电机
等离子体垂直打入磁场中，在洛仑兹力的作用下，正离子往A板偏，负离子往B板偏，这样A、B板上分别集中了正、负电荷，A、B板分别相当于电源的正负极，对外电路进行供电
1、将一束等离子体沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是（ BD ）
A．A板带正电
B．有电流从b经用电器流向a
C．金属板A、B间的电场方向向下
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

2． 一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示，在动脉血管两侧分别安装电极并加有磁场，设磁感应强度大小为B，血管的直径为d．血液中含有带正、负电荷的离子，血液流动的速度方向如图所示，若电压表的示数为U，则关于血液流动的速度大小v 和电压表极性的说法正确的是(A)
A．，a 端为正 B．，a 端为正
C．，b 端为正 D．，b 端为正


3、如图，连接平行金属板P1和P2的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸 面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线将受到力的作用，下列判断正确的是 ( AD )
A.等离子体从右侧射入时，CD受力的方向远离GH
B.等离子体从右侧射入时，CD受力的方向指向GH
C.等离子体从左侧射入时，CD受力的方向远离GH
D.等离子体从左侧射入时，CD受力的方向指向GH

4．如图 所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间等离子体的电阻率为(A　　)
A.(－R) B.(－R)
C.(－R) D.(－R)
5．如图所示，平行金属板M、N之间的距离为d，其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，有带电量相同的正、负离子组成的等离子束，以速度v沿着水平方向由左端连续射入，电容器的电容为C，当S闭合且电路达到稳定状态后，平行金属板M、N之间的内阻为r，电容器的带电量为Q，则下列说法正确的是(　BC　)
A．当S断开时，电容器的充电电荷量Q>CBdv
B．当S断开时，电容器的充电电荷量Q＝CBdv
C．当S闭合时，电容器的充电电荷量Q D．当S闭合时，电容器的充电电荷量Q>CBdv

十三、电磁流量计
流量：单位时间内，流体流过观察面（与流体流动方向垂直的横截面）的体积，称为流量。
Q=VS
1、某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压U，就可测出污水流量Q（单位时间内流出的污水体积）．则下列说法正确的是（AC）
A．后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关
B．若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零
C．流量Q越大，两个电极间的电压U越大
D．污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大

2、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)，为了简化，假设流量计是如图 所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端
连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ．不计电流计的内阻，则可求得流量为（ ）
A. B.
C. D.
a
b
液体

3．如图所示为一个电磁流量计的示意图，截面为正方形的磁性管，其边长为d，内有导电液体流动，在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场，磁感应强度为B。现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体单位时间的流量Q。
Q=Du/B








十四、霍尔效应
1、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。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，C、D两
侧面会形成电势差UCD。下列说法中正确的是（ BC ）
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UCD C．仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大
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


十五、洛仑兹力与匀速圆周运动
1、
1．如图 所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量 都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(　B　)
A．a粒子速率最大，在磁场中运动时间最长[来源:学科网ZXXK]
B．c粒子速率最大，在磁场中运动时间最短
C．a粒子速度最小，在磁场中运动时间最短
D．c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短
2．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是(BD)
A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同
D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大
3．一束带电粒子以同一速度，并以同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示．粒子q1的轨迹半径为r1，粒子q2的轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是它们的带电量，则(　C　)
A．q1带负电、q2带正电，荷质比之比为∶＝2∶1
B．q1带负电、q2带正电，荷质比之比为∶＝1∶2
C．q1带正电、q2带负电，荷质比之比为∶＝2∶1
D．q1带正电、q2带负电，荷质比之比为∶＝1∶1
4．有三束粒子，分别是质子（p），氚核（）和α粒子，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，（磁场方向垂直于纸面向里）则在下面四图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）


5．如图 所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力。在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧。粒子在每段圆弧上运动的时间都为t。规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是(C　　)


6．如题图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示。
P
M
N
Q

a
b
c

粒子编号
质量
电荷量（q>0）
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
-2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
-q
v








由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为（D ）
A．3、5、 4 B．4、2、5
C．5、3、2 D．2、4、5
7.如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度vo沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和vo的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（ A ）
A.d随vo增大而增大，d与U无关
B.d随vo增大而增大，d随U增大而增大
C.d随U增大而增大，d与vo无关
D. d随U增大而增大，d随vo增大而减小
8．如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场．已知OP之间的距离为l，则带电粒子(CD)
A．出电场时与y轴交点坐标为（0，l）
B．电场强度E=
C．磁感应强度B=
D．自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为
9．如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2．今有一个质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是（AD ）
A．电子的运行轨迹为PDMCNEP
B．电子运行一周回到P用时为
C．B1＝4 B2
D．B1＝2 B2
10．空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平(垂直纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是（ D ）
A．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动
B．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动
d
a
b
c
B
E
v0

P
C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动
D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动
11. 如图所示，在长方形abcd区域内有正交的匀强电场和匀强磁场，，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去电场，则粒子从a点射出且射出时的动能为Ek；若撤去磁场，则粒子射出时的动能为（重力不计）D
A．Ek B．2Ek C．4Ek D．5Ek

15. 如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场， ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力） ( D )
A． B． C． D．2t

16、如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里．一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d．O/ 在MN上，且OO/与MN垂直．下列判断正确的是 ( D )
A．电子将向右偏转
B．电子打在MN上的点与O/点的距离为d
C．电子打在MN上的点与O/点的距离为d
D．电子在磁场中运动的时间为πd/3v0
17．如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。把粒子源放在顶点A处，它将沿的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子（粒子重力不计）。若从A射出的粒子：
①带负电，，第一次到达C点所用时间为t1
②带负电，，第一次到达C点所用时间为t2
③带正电，，第一次到达C点所用时间为t3
④带正电，，第一次到达C点所用时间为t4
则下列判断正确的是（B ）
A． B． C． D．
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
v
B
d
a
b
c
18．如右图所示，在正方形区域abcd内有一垂直纸面向里的匀强磁场， 一 束电子以大小不同
的速率垂直于ad边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是D
A．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长
B．在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合
C．不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同
D．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大




19．如图所示，图形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子（不计重力）以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，粒子穿过此区域的时间为t，粒子飞出此区域时速度方向偏转角为60°，根据上述条件可求下列物理量中的（ AC ）
A．带电粒子的比荷 B．带电粒子的初速度
C．带电粒子在磁场中运动的周期 D．带电粒子在磁场中运动的半径






20．如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B/2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成角斜向上射人磁场，且在上方运动半径为R（不计重力）。则D
A．粒子经偏转一定能回到原点0
B．粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1
C．粒子完成一次周期性运动的时间为
D．粒子第二次射入轴上方磁场时，沿轴前进3R


复合场中力与运动关系及各种能量变换关系
1．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量q的液滴做
半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则
油滴的质量和环绕速度分别为：（ A ）
A、Eq/g，BgR/E； B、B2qR/E，E/B；
C、B，； D、Eq/g，E/B；

2．质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知B
A．小球带正电，沿顺时针方向运动
B．小球带负电，沿顺时针方向运动
C．小球带正电，沿逆时针方向运动
D．小球带负电，沿逆时针方向运动


3、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。 在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是( D )
A．小球能越过d点并继续沿环向上运动
B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大
C．小球从d点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到C点的过程中，电势能增大，动能先增大后减小