第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动1.(2016·湖北重点中学联考一)在匀强磁场的同一位置,先后放入长度相等的两根直导线a和b,a、b导线的方向与磁场方向垂直,但两导线中的电流大小不同,如图表示导线所受安培力F的大小与通电电流I的关系,a、b各自有一组F、I的数值,在图象中各描一个点,其中正确的是(D)解析:因安培力F=BIL,F-I图象的斜率k=BL,因两根直导线a和b的长度相同、B相同,所以F-I图象是过原点的直线,选项D正确.2.(2016·长沙一模)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在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30°,问当他发现小磁针偏转了60°时,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.2IB.3IC.ID.无法确定解析:小磁针所指的方向为磁场方向,设地磁场的磁感应强度为B0,则有tan30°=,tan60°=,联立解得I′=3I,故本题答案为B.3.(2016·武汉4月调研)如图所示,在匀强磁场中(磁场方向没有画出)固定一倾角为30°的光滑斜面,一根质量为m的通电直导线垂直于纸面水平放置在斜面上,直导线恰好能保持静止,电流方向垂直于纸面向里,已知直导线受到的安培力和重力大小相等,斜面对直导线的支持力大小可能是(重力加速度大小为g)(AD)A.0B.mgC.mgD.mg解析:设直导线受的安培力大小为F,则F=mg,若安培力的方向竖直向上,由平衡条件得,斜面对直导线的支持力为零;若安培力的方向不竖直向上,因为F=mg,要使导线能保持静止,所以重力和安培力的合力与支持力等大反向,受力分析如图所示,由平衡条件及几何知识得,斜面对直导线的支持力FN=2mgcos30°=mg,选项AD正确,选项BC错误.4.(2016·山西百校联盟质检)如图所示,甲、乙是两个相同的金属圆环,一条过圆心的直线垂直于两个环面,A、B是该直线上的两点,其中B是圆心连线的中点,A是过圆心直线上的一点,A和B到甲圆心的距离相等,现在甲、乙中通以大小相等的电流,结果A、B两点的磁感应强度大小分别为B1、B2,且B2>B1,若将乙的电流反向,则(C)A.乙的电流反向后,两线圈中的电流同向B.乙的电流反向后,B点的磁感应强度大小为B2C.乙的电流反向后,A点的磁感应强度大小为B2-B1D.乙的电流反向后,A点的磁感应强度大小为(B2-B1)解析:如果两环中电流方向相反,根据安培定则可知,B点的合磁感应强度为零,因此乙中电流未反向时,甲、乙两线圈中的电流是同向的,且甲、乙中电流在B点产生的磁感应强度大小均为B2,乙电流反向后,两线圈中的电流反向,A项错误;两线圈在A处产生的磁感应强度也同向,根据对称性可知,甲线圈在A处产生的磁感应强度大小也为B2,则乙线圈在A处产生的磁感应强度大小为B1-B2;若将乙的电流反向,则乙在B处产生的磁感应强度大小不变,方向反向,则B处的合磁感应强度为零,B项错误;乙在A处产生的磁感应强度大小不变,方向发生改变,则A处的磁感应强度大小变为B2-(B1-B2)=B2-B1,C项正确,D项错误.5.(2016·东北三省四市联考二)如图所示,虚线PQ为一匀强磁场的边界,磁场方向垂直纸面向里.在磁场内有平行于边界的虚线MN,在虚线MN上同一位置,沿MN方向发射两个带负电的粒子a和b,其速度分别为vA和vB,两粒子的质量和电量均相同,分别经过时间tA和tB从A点和B点射出磁场.则以下说法正确的是(ACD)A.tA>tBB.vA>vBC.粒子的发射点不可能在A点正上方的右侧D.a粒子的半径一定小于b粒子的半径解析:带负电粒子从下边界射出,它只能沿着MN线向右运动,通过作图可知从A点射出的粒子运动圆心角大,时间长,半径小,有tA>tB、vA<vB;根据左手定则知,粒子的发射点不可能在A点正上方的右侧,因为从A点上方右侧发射,不可能从下边界A点射出,故选ACD.6.(2016·河南洛阳期末)如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=a,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某...