2014物理五一沖刺圓夢高考1
磁場
1．如圖所示，為某種用來束縛粒子的磁場的磁感線分布情況，以O點(圖中白點)為坐標原點，沿Z軸正方向磁感應強
度B大小的變化最有可能為(　　)
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解析　根據磁感線的疏密表示磁感應強度的大小，以O點(圖中白點)為坐標原點，沿Z軸正方向磁感應強度B大小的變
化最有可能為圖C.
答案　C
2．(多選題)如圖兩根光滑金屬導軌平行放置，導軌所在平面與水平面間的夾角為θ.質量為m、長為L的金屬桿ab垂直
導軌放置，整個裝置處于垂直ab方向的勻強磁場中．當金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時，金屬桿ab保持靜止．
則磁感應強度方向和大小可能為(　　)
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A．豎直向上，
B．平行導軌向上，
C．水平向右，
D．水平向左，
解析　金屬桿受到豎直向下的重力、垂直導軌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．
若磁感應強度的方向豎直向上，安培力水平向右，根據平衡條件可得BIL＝mgtanθ，所以B＝，選項A正確；若磁感應
強度的方向平行導軌向上，安培力垂直導軌平面向下，金屬桿ab合力不可能為零，選項B錯誤；若磁感應強度的方向
水平向右，安培力方向豎直向下，金屬桿ab合力不可能為零，選項C錯誤；若磁感應強度的方向水平向左，安培力方
向豎直向上，根據平衡條件可得BIL＝mg，所以B＝，選項D正確．
答案　AD
3.
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如圖所示，一條形磁鐵靜止在固定斜面上，上端為N極，下端為S極，其一條磁感線如圖所示，垂直于紙面方向有兩
根完全相同的固定導線，它們與磁鐵兩端的連線都與斜面垂直且長度相等(如圖中虛線所示)．開始兩根導線未通電
流，斜面對磁鐵的彈力、摩擦力的大小分別為FN、Ff，后來兩根導線通一圖示方向大小相同的電流后，磁鐵仍然靜
止，則與未通電時相比(　　)
A．FN、Ff均變大 B．FN不變，Ff變小
C．FN變大，Ff不變 D．FN變小，Ff不變
解析　兩根導線通一圖示方向大小相同的電流后，導線受到安培力，由牛頓第三定律，磁鐵受到垂直斜面向上的磁
場力，斜面對磁鐵的彈力減小、摩擦力不變，選項D正確．
答案　D
4.
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質量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下
列表述正確的是(　　)
A．M帶負電，N帶正電
B．M的速率小于N的速率
C．洛倫茲力對M、N做正功
D．M的運行時間大于N的運行時間
解析　根據左手定則，M帶負電，N帶正電，選項A正確；根據Bvq＝可得，v＝，因為兩粒子的質量和電量相等，所以
v∝r，M的r較大，所以其速率較大，選項B錯誤；洛倫茲力始終不做功，選項C錯誤；帶電粒子在磁場中做圓周運動的
周期T＝，顯然，兩粒子做圓周運動的周期相等，它們的運行時間也相等，選項D錯誤．
答案　A
5.
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美國物理學家勞倫斯于1932年發明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空
間范圍內經過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得以較高能量帶電粒子方面前進了一步，如圖所示為一
種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處靜止
釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對于這種改進后的回旋
加速器，下列說法正確的是(　　)
A．帶電粒子每運動一周被加速一次
B．P1P2＝P2P3
C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關
D．加速電場方向需要做周期性的變化
解析　帶電粒子每運動一周被加速一次，加速電場方向不需要做周期性的變化，選項A正確，D錯誤．由nqU＝mv，r
n＝，解得rn＝ ，由此可知，P1P2≠P2P3，選項B錯誤．
答案　A
6.
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如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.在xOy平面內，從原點O處沿與x軸正方向成
θ角(0<θ<π)以速率v發射一個帶正電的粒子(重力不計)．則下列說法正確的是(　　)
A．若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運動的時間越短
B．若v一定，θ越大，則粒子在離開磁場的位置距O點越遠
C．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運動的角速度越大
D．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運動的時間越短
解析　由左手定則可知，帶正電的粒子向左偏轉．若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運動的時間越短，選項A正確；
若v一定，θ等于90°時，粒子在離開磁場的位置距O點最遠，選項B錯誤；若θ一定，粒子在磁場中運動的周期與v無關
，粒子在磁場中運動的角速度與v無關，粒子在磁場中運動的時間與v無關，選項C

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