【高考物理一轮电磁学专题复习】 选择题专练3 磁场（含解析）

这是一份【高考物理一轮电磁学专题复习】 选择题专练3 磁场（含解析），共46页。
A．c中电流为I
B．c中电流的方向垂直纸面向外
C．c中电流为2I
D．当c中通有电流时，b受到的磁场力大小也为F
2．新能源汽车越来越普及，如图所示为某大型新能源汽车号牌专用标识，号牌中的最后一位字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车发动机的动力装置是电动机，其工作原理是如图实验中的（ ）
A．B．
C．D．
3．法国和德国科学家费尔和格林贝尔由于发现“巨磁电阻”效应荣获了2007年诺贝尔物理学奖。研究发现磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大。图示电路中，GMR为一个磁敏电阻，闭合开关S1和S2，滑片P向右滑动时（ ）
A．电磁铁的磁性增强，指示灯的亮度变亮
B．电磁铁的磁性增强，指示灯的亮度变暗
C．电磁铁的磁性减弱，指示灯的亮度变亮
D．电磁铁的磁性减弱，指示灯的亮度变暗
4．如图所示为实验室所用电流表的主要部件。绕在铝框上的线圈通电以后，在磁极与软铁芯构成的磁场中受力而转动。某同学据此现象思考软铁芯内部的磁感线分布，并提出了如下猜想，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
5．如图所示，质量m=25 g的导体棒ab垂直放在宽度l=0. 5 m的平行金属导轨上，导轨下端与一电源和电阻连接，导轨平面与水平面间的夹角为37°，磁感应强度大小B= 1 T的匀强磁场（图中未画出）方向垂直导轨平面向上，导体棒中通有0.4 A的电流时恰好能保持静止，取重力加速度大小g= 10 m/s ，sin37°=0.6，cs 37°=0.8，导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则导体棒与导轨间的动摩擦因数为（ ）
A．0.05B．0.25C．0.5D．0.8
6．如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为
7．如图甲是磁电式电流表的结构，线圈绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架上，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，磁感应强度大小各处相等，如图乙。当通以图示方向电流时，下列说法正确的是（ ）
A．a、b导线所受安培力大小相等，方向相同
B．不管线圈转在什么位置，磁感应强度方向总是与线圈平面垂直
C．a、b导线所受安培力方向与磁感应强度方向平行
D．线圈按顺时针方向（正视）转动并停在某个位置
8．如图甲所示，正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直。磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。在0～0.2s时间内与0.2s～0.6s时间内（ ）
A．通过金属框的电荷量之比为2∶1
B．金属框中电流的电功率之比为4∶1
C．金属框中产生的焦耳热之比为4∶1
D．金属框ab边受到安培力方向相反，大小之比为3∶1
9．中国电磁炮技术世界领先，下图是一种电磁炮简易模型。间距为L的平行导轨水平放置，导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒电阻为R，导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则（ ）
A．磁场方向竖直向下
B．闭合开关瞬间，安培力的大小为
C．轨道越长，炮弹的出射速度一定越大
D．若同时将电流和磁场方向反向，炮弹将沿图中相反方向发射
10．如图所示，电源电动势E=16V，内阻，在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中，质量的金属细杆MN置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为，杆与导轨间的动摩擦因数为，滑轨与MN杆的电阻忽略不计，取，，，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使MN杆在滑轨上恰好不上滑，滑动变阻器R的阻值为（ ）
A．B．C．D．
11．两根电阻可忽略的平行金属导轨与水平成放置，其间距，垂直于导轨平面的匀强磁场磁感应强度，质量、电阻的导体棒垂直于导轨放置，其长度刚好等于导轨间距，导体棒与导轨接触良好，导轨上端连接如图所示的电路，电源的内阻。已知滑动变阻器滑动片位于最左端和最右端处时，电源的输出功率相等，导体棒始终静止在导轨上，且滑动片位于端时，导体棒恰好无相对导轨运动的趋势，取，以下说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为
B．电源的电动势
C．滑动片位于端时，导体棒受到的摩擦力大小为
D．移动滑动片的位置，变阻器可获得的最大功率为
12．狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，如果自然界真的存在这样一个磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，与正点电荷的电场线分布相似，如图所示。若空间中的P点仅存在磁单极子N或正点电荷Q，并且位置固定不动，现将一带正电微粒置于P点附近，下列说法正确的是（ ）
A．P点放置的若是正点电荷Q，微粒可以在P点上方做圆周运动
B．P点放置的若是正点电荷Q，微粒可以在P点下方做圆周运动
C．P点放置的若是磁单极子N，微粒可以在P点正上方做圆周运动，并且沿顺时针方向运动（俯视）
D．P点放置的若是磁单极子N，微粒可以在P点正下方做圆周运动，并且沿逆时针方向运动（俯视）
13．变化的磁场会在空间激发涡旋状的感应电场，无论周围空间是否存在闭合回路，电子感应加速器便应用了这个原理。如图为电子在环形真空室被加速的示意图，规定垂直于纸面向外磁场方向为正，用电子枪将电子沿图示方向注入环形室，它们在涡旋电场的作用下被加速，同时在磁场内受到洛伦兹力的作用，沿圆形轨道运动。下列规律的磁场能对注入的电子进行环向加速的是（ ）
A．B．
C．D．
14．如图所示，用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。图丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是（ ）
A．仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大
B．仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变大
C．仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，电子束径迹的半径也增加到原来的2倍。
D．要使电子形成如图乙的运动径迹，图乙中励磁线圈应通以（沿垂直纸面向里方向观察）逆时针方向的电流
15．如图所示，真空中竖直放置一根通电长直金属导线，电流方向向上。是一根水平放置的内壁光滑绝缘管，端点分别在以为轴心、半径为R的圆柱面上。现使一个小球自a端以速度射入管，小球半径略小于绝缘管半径且带正电，小球重力忽略不计，小球向b运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的速率始终不变
B．洛伦兹力对小球先做正功，后做负功
C．小球受到的洛伦兹力始终为零
D．管壁对小球的弹力方向先竖直向下，后竖直向上
16．如图所示，在竖直平面矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从AD的中点O射入磁场，速度方向与磁场垂直且与AD的夹角=45°，粒子经过磁场偏转后在C点垂直CD穿出。已知矩形ABCD的宽AD为l，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电荷B．粒子速度大小为
C．粒子在磁场中运动的轨道半径为D．C与D点间距为
17．如图为洛伦兹力演示仪的结构图，励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁感应强度可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（ ）
A．仅增大电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变小
B．仅增大电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期变大
C．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变小
D．同时增大电子枪的加速电压和励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期可能不变
18．磁场可以对带电粒子的运动施加影响，只要设计适当的磁场，就可以控制带电粒子进行诸如磁聚焦、磁扩散、磁偏转、磁约束与磁滞留等运动。利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用，如图所示，以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域外有垂直纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小都是B。有一质量为m、所带正电荷电荷量为q的带电粒子从P点沿半径垂直磁场射入圆形区域，粒子两次穿越磁场边界后又回到P点，不计粒子重力，则（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R
B．粒子从P点射入磁场的速度大小为
C．粒子从P点射出到第一次回到P点所需的时间为
D．如果圆形区域外的磁场在一个以O为圆心的圆环内，则该圆环的面积至少为
19．如图所示，宽为d的混合粒子束由速率为3v、4v、5v的三种带正电的离子组成。所有离子的电荷量均为q，质量均为m，当三种速率的离子水平向右进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在入口处，紧靠粒子束的下边缘，竖直放置一个长度为2d的薄吞噬板。忽略离子间相互作用，若使这些离子都能打到吞噬板上，则磁感应强度大小的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
20．回旋加速器的工作原理示意图如图所示。和是中空的两个D形金属盒，分别与一高频交流电源两极相接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心A附近。两盒间的狭缝很小，粒子在两盒间被电场加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，粒子在D形盒内做匀速圆周运动，当其到达两盒间的缝隙时，其间的交变电场恰好使粒子被加速。下列说法正确的是（ ）
A．回旋加速器所接交变电压的频率等于带电粒子做匀速圆周运动频率的一半
B．若要增大带电粒子的最大动能，可通过增大交变电压峰值的方式实现
C．粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
D．粒子每次经过两D形盒间的狭缝时，电场力对粒子做功一样多
21．在笔记本电脑的机身与显示屏的对应部位，分别装有磁体和霍尔元件。开启显示屏，磁体的磁场远离霍尔元件，元件不工作，屏幕正常显示：闭合显示屏，磁体的磁场靠近使得霍尔元件工作，屏幕熄灭，电脑也休眠。如图所示，一块长为a、宽为c、高为d的长方体霍尔元件，当有电流I沿长度方向流过，且有垂直于上表面、方向向上的磁感应强度为B的匀强磁场作用时，元件的前、后表面间形成电势差为U。电势差U控制屏幕的熄灭。已知电流I是电子定向移动形成的，电子电荷量为e，单位体积内的电子数目为n，下列说法正确的是（ ）
A．前表面的电势比后表面的高B．前后表面间的电势差为
C．自由电子所受静电力的大小为D．自由电子所受洛伦兹力大小为
22．质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的原理图如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为，偏转磁场（匀强磁场）的磁感应强度大小为。中心处每隔时间放出一个初速度为零、电荷量为q的同种粒子，粒子经间的加速电场加速后进入速度选择器，恰好能匀速通过速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不计。以下说法正确的是（ ）
A．粒子的质量为
B．间的电压为
C．间的电压为
D．粒子流在偏转磁场中运动时形成的等效电流为
23．如图所示为质谱仪的原理图，某同学欲使用该装置测量带电粒子的比荷，粒子从静止开始经过电压为U的加速电场后，进入速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B1，磁场方向如图，匀强电场的场强为E，带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上与G距离为d的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力可忽略不计。以下说法正确的是（ ）
A．该装置可用于测定电子的比荷
B．速度选择器的a板接电源的负极
C．所测粒子的比荷
D．所测粒子的比荷
24．如图所示，在某空间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向斜向上且与水平方向成45°角，磁场方向垂直纸面向里。一质量为m的带正电的小球用不可伸长的绝缘细线悬挂于O点。开始小球静止于P点，细线水平。现用外力将小球拉到最低点Q由静止释放，小球运动到P点时细线的拉力恰好为零。重力加速度为g，细线始终处于拉直状态，则小球运动到P点时受到的洛伦兹力的大小为（ ）
A．mgB．2mgC．mgD．3mg
25．如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流大小分别为I和2I，a、b间的距离为r。在与a、b共面的平面内再放入通电长直导线c后，使a、b，c所受磁场力都为零，已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到通电长直导线的距离成反比，下列说法正确的是（ ）
A．c应放在a的左侧
B．c应放在a、b的正中间
C．c的电流方向应与a相同
D．c的电流大小应为2I
26．我国“洛神”号潜艇研制已经取得了重大突破，开始进入试车定型阶段，该潜艇应用了超导磁流体推进器。如图是超导磁流体推进器原理图，推进器浸没在海水中，海水由推进器前侧进入、后侧流出，左、右两侧导体板连接电源，与推进器里的海水构成回路，由固定在潜艇上的超导线圈（未画出）产生垂直于海平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。已知左、右两侧导体板间海水的体积为V，垂直于导体板方向单位面积上的电流为I（导体板外电流不计）。下列说法正确的是（ ）
A．要使潜艇前进，左，右两侧导体板所接电源的正、负极应与图示方向相反
B．同时改变超导线圈中电流的方向和海水中电流的方向，潜艇受磁场力的方向将反向
C．潜艇所受磁场力的大小为IVB
D．若导体板间海水的电阻为R，其两端的电压为U，则潜艇在海水中匀速前进时，海水中的电流小于
27．如图所示水平放置间距为L的两条光滑平行金属导轨，导轨左端接有电动势为E的电源，质量为m的金属杆静置于导轨上，与导轨垂直且电接触良好，空间有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场。现将开关S闭合，一段时间后金属杆从导轨右端以速度v水平飞出。从闭合开关到金属杆飞出导轨的过程中，下列哪些物理量可以根据题设条件求出？（ ）
A．金属杆做加速运动的最大加速度
B．金属杆的位移
C．通过金属杆的电荷量
D．电源消耗的电能
28．两根导线通有大小方向相同的电流，垂直穿过绝缘水平面，俯视如图所示。O点是两导线在绝缘水平面内连线的中点，a、b是连线垂直平分线上到O点距离相等的两点。一可视为质点的带正电滑块以相同大小的初速度v0分别从a、b向O点运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑块在a、b两点受到的磁场力方向相同
B．滑块在a、b两点受到的磁场力方向相反
C．若水平面光滑，则滑块从a点出发后一定做曲线运动
D．若水平面粗糙，则滑块从b点出发后一定做减速运动
29．据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，己知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法正确的是（ ）
A．电场方向垂直环平面向外B．电子运动周期为
C．垂直环平面的磁感强度大小为D．电场强度大小为
30．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置，玻璃管内壁光滑，管底有一带正电的小球，在外力作用下，玻璃管垂直进入磁场并保持速度不变，小球最终从上端管口飞出．从进入磁场到小球飞出玻璃管的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．洛伦兹力对小球做正功B．小球的机械能增加
C．小球的运动轨迹是一条抛物线D．小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管速度无关
31．如图所示，矩形OMPN空间内存在垂直于平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。有大量速率不同的电子从O点沿着ON方向进入磁场。己知电子质量为m，电荷量为e，OM长度为3d，ON长度为2d，忽略电子之间的相互作用，电子重力不计。下列说法正确的是（ ）
A．电子速率越小，在磁场里运动的时间一定越长
B．电子在磁场里运动的最长时间为
C．MP上有电子射出部分的长度为
D．MP上有电子射出部分的长度为
32．如图所示，M、N两极板间存在匀强电场，场强大小可以调节，两极板的宽度为d，N板右侧存在如图所示的磁场，折线PQ是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。折线的顶角∠A=90°，P、Q是折线上的两点且AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从S点由静止经电场加速后从P点沿PQ方向水平射出，不计粒子的重力，则（ ）
A．当粒子通过P点的速度为时，可经过一次偏转直接到达A点
B．当M、N两极板间场强为时，粒子到达Q点的时间最长
C．粒子由P点到达Q点的时间可能为的偶数倍
D．粒子由P点到达Q点的时间只能为的奇数倍
33．如图所示，在xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度的匀强磁场，第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为9m，M点为x轴正方向上的一点，。现有一个比荷大小为的带正电粒子（可视为质点且重力不计），从挡板下端N处小孔的右侧某处由静止释放，经匀强电场加速后从N处小孔沿x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，粒子最后都能到达M点（粒子经过x轴正方向时就被吸附），则带电粒子从释放点到N点距离的可能值为（结果保留2位有效数字）（ ）
A．1.5mB．2.8mC．4.2mD．5.0m
34．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置。它的核心部分是两个相距很近的D形金属盒，其两端与高频交流电源相连，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的匀强电场，且两盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中。若用此装置分别对氘核（）和氚核（）加速，则下列说法正确的是（ ）
A．回旋加速器加速的次数越多，原子核获得的最大动能越大
B．D形盒间的交变电压越大，原子核获得的最大动能越大
C．加速氘核和氚核的交流电源周期之比为
D．氘核和氚核获得的最大动能之比为
35．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（ ）
A．这三束离子带电可正可负
B．这三束离子的比荷一定不相同
C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a板指向b板
D．若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出
36．如图所示，第I象限存在垂直于平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，已知P点坐标为。一个质量为m，电荷量为q的带电粒子以的速度从P点沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入匀强磁场中，不计粒子的重力，以下说法正确的是（ ）
A．电场强度B．带电粒子到达O点时的速度大小
C．粒子射出磁场位置到O点的距离D．在磁场中带电粒子运动的时间
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
ABC．由题意可知，当c中没有电流时，由安培定则可知，b中的电流在a处产生的磁感应强度为B1，方向竖直向下，a受到的磁场力大小为F，由左手定则可知，方向水平向左，当c中通有电流时，a受到的磁场力的合力大小仍为F，则知a受到c的磁场力方向应是斜向右上，由此可知c在a处产生的磁场B2方向应是斜向左上，则知c中电流的方向垂直纸面向里，如图所示，由此可知c在a处产生的磁磁感应强度大小B2与b中的电流在a处产生的磁感应强度为B1，大小相等，所以c中电流为2I，AB错误，C正确；
D．当c中通有电流时，b受到的磁场力大小如图所示，由力合成的计算公式则有

D错误。
故选Ｃ。
2．B
【解析】
【详解】
A．探究磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，A不符合题意；
B．电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受力运动，电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用，是电动机的工作原理，B符合题意。
C．是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，C不符合题意；
D．电路中没有电流，导体棒切割磁场产生感应电流，是电磁感应的实验图，属于发电机的原理，D不符合题意。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则左侧电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，GMR阻值减小，右侧电路电流增大，指示灯的亮度变亮。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
根据磁感线分布特点：磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从N极出来，回到磁铁的S极，每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。故符合磁感线分布特点的只有选项C。
C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
对导体棒受力分析如图，可知
解得，选项B正确。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
AB．当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知
解得
选项AB错误；
C．磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项C错误；
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为
选项D正确。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
A．由左手定则可知，a、b导线分别受到竖直向上、竖直向下的安培力，大小都为BIL，A项错误；
BC．不管线圈转在什么位置，线圈平面总与磁感应强度方向平行，穿过线圈的磁通量为零，且受到的安培力方向与磁感应强度方向垂直，故BC项错误；
D．由a、b导线受力情况可知，线圈按顺时针方向转动，当安培力力矩与螺旋弹簧力矩相等时停在某个位置，D项正确。
故选D。
8．B
【解析】
【详解】
设线框的面积为，电阻为，根据法拉第电磁感应定律可得，在0～0.2s时间内，感应电动势为
0.2s～0.6s时间内，感应电动势为
根据可知，在0～0.2s时间内与0.2s～0.6s时间内感应电流之比为
A．根据可知，通过金属框的电荷量之比为
故A错误；
B．根据可知，金属框中电流的电功率之比为
故B正确；
C．根据可知，金属框中产生的焦耳热之比为
故C错误；
D．根据楞次定律可知，电流方向相反，由左手定则可知，金属框ab边受到安培力方向相反，根据,由于对应时间B相同，则安培力大小之比为
故D错误。
9．B
【解析】
【详解】
A．流过炮弹的电流为逆时针方向，所受安培力水平向右，根据左手定则可知磁场方向竖直向上，故A错误；
B．闭合开关瞬间电流为
则安培力为
故B正确；
C．金属棒开始运动后会产生反电动势，随着速度增大，反电动势随之增大，则金属棒的电流越来越小，安培力也越来越小，直到通过金属棒的电流为零，速度达到最大，所以炮弹的出射速度有最大值，故C错误；
D．若同时将电流和磁场方向反向，根据左手定则可知，炮弹发射方向不变，故D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
画出杆MN在滑轨上恰好不上滑这种情况下的受力分析图，如图所示

由平衡条件得，沿斜面方向
垂直斜面方向
而
解得
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
A．滑动变阻器滑动片位于最左端时，设电路电流为，根据闭合电路欧姆定律得
输出功率为
滑动变阻器滑动片位于最右端时，设电路电流为，根据闭合电路欧姆定律得
输出功率为
由题意
联立解得滑动变阻器的最大阻值为
A错误；
B．滑动片位于端时，导体棒恰好无相对导轨运动的趋势，根据受力平衡可得
解得
电源的电动势为
B错误；
C．滑动片位于端时，电路电流为
导体棒受到的安培力为
根据受力平衡可得导体棒受到的摩擦力大小为
C错误；
D．导体棒与电源看成一个整体，该整体电阻为
滑动变阻器阻值跟越接近，滑动变阻器消耗功率越大，故当滑动变阻器阻值取最大值时，变阻器可获得的最大功率，则有
D正确；
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
AB．P点放置的若是正点电荷Q，微粒受重力和电场力的作用，由于微粒带正电，无论在P点的上方还是下方都不可能做圆周运动，故AB错误；
CD．P点放置的若是磁单极子N，与正点电荷的电场线分布相似，微粒受到重力和洛伦兹力的作用，若在P点上方且顺时针方向运动，洛伦兹力斜向上方，与重力的合力可以指向圆心，同理可判断，洛伦兹力方向斜向下，重力与洛伦兹力的合力不指向圆心，故C正确，D错误。
故选C。
13．C
【解析】
【详解】
根据电子的运转方向，洛伦兹力提供向心力，B沿正方向；电子被加速，感应电场的方向沿顺时针，需要磁场增强，故C正确，ABD错误。
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
AB．电子经电子枪中的加速电场加速，由动能定理可知
①
电子在匀强电场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
②
③
加速电压不变，仅增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，电子束径迹的半径变小；仅升高电子枪加速电场的电压U，电子束径迹的半径ｒ变大，A错误，B正确。
C．仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，由③式可知，则电子束径迹的半径增加到原来的倍，C错误；
D．若励磁线圈通以逆时针方向的电流，由安培定则可知，产生的磁场方向向外，由左手定则可知，电子射入磁场时所受的洛伦兹力向下，电子运动的径迹不可能是图乙所示，同理可得，励磁线圈通以顺时针方向的电流，则能形成如图乙的运动径迹，D错误。
故选B。
15．A
【解析】
【详解】
AB．如图为俯视图，根据右手螺旋定则，磁感线如图所示，
小球在磁场中受到洛伦兹力和弹力作用，洛伦兹力和弹力不做功，小球速率不变，B错误，A正确；
CD．当小球运动到中点时，磁感线的切线方向与小球速度方向平行，小球所受洛伦兹力为零；小球自a点到中点，所受洛伦兹力竖直向下，绝缘管壁对小球的弹力竖直向上；小球从中点至b点，所受洛伦兹力竖直向上，绝缘管壁对小球的弹力竖直向下，CD错误。
故选A。
16．C
【解析】
【详解】
A．粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运动，由左手定则可知，粒子带负电，A错误；
BC．由题意可知，粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可得，粒子做圆周运动的轨道半径为
根据粒子在磁场中运功时，洛伦兹力提供向心力，可得
解得
B错误，C正确；
D．根据几何关系可得
D错误。
故选C。
17．C
【解析】
【详解】
AB．根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有
解得
周期为
可知增大电子枪加速电压，电子束的轨道半径变大，周期不变，故AB错误；
C．同理可得增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，则电子束的轨道半径变小，故C正确；
D．同时增大电子枪的加速电压和励磁线圈的电流，电流产生的磁场增强，根据，可知电子做圆周运动的周期变小，故D错误。
故选C。
18．D
【解析】
【详解】
A．因为粒子两次穿越磁场边界后又回到P点，画出粒子轨迹示意图如图所示：
设粒子做圆周运动的轨迹半径为r，则有
可得
选项A错误；
B．由
可得
选项B错误；
C．粒子在磁场中匀速圆周运动的周期为
粒子从P点射出到第一次回到P点所需要的时间为
选项C错误；
D．由几何关系可知，圆环的大圆半径为，小圆半径为R，所以其面积为
选项D正确。
故选D。
19．C
【解析】
【详解】
由分析可知，粒子束上边缘进入速率为离子到达吞噬板上边缘时，半径最小，磁感应强度最大，根据
由几何关系得
可得
粒子束下边缘进入速率为离子到达吞噬板下边缘时，半径最大，磁感应强度最小，此时
得
所以，磁感应强度的取值范围为
故C正确，ABD错误。
故选C。
20．D
【解析】
【详解】
A．要想使得粒子每次经过D型盒的缝隙时都能被电场加速，则回旋加速器所接交变电压的频率等于带电粒子做匀速圆周运动频率，选项A错误；
B．带电粒子有最大动能时
则最大动能
则通过增大交变电压峰值的方式不能增大带电粒子的最大动能，选项B错误；
C．根据
以及
可得
即粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为，选项C错误；
D．粒子每次经过两D形盒间的狭缝时，电场力对粒子做功一样多，均为qU，选项D正确。
故选D。
21．B
【解析】
【详解】
A．电流向右，电子向左定向移动，根据左手定则，电子所受洛仑兹力垂直纸面向外，电子打在前表面，前表面电势比后表面电势低，A错误；
B．根据平衡条件
解得
解得
B正确；
CD．自由电子所受静电力的大小为
根据平衡条件
电子所受洛仑兹力大小为
CD错误。
故选B。
22．B
【解析】
【详解】
A．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有
可得粒子速度
粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
解得
故A错误；
BC．粒子在加速电场中加速，由动能定理得
解得
故B正确，C错误；
D．粒子在偏转磁场中运动轨迹的每个截面每隔时间经过的电荷量为q，形成的等效电流是，故D错误。
故选B。
23．C
【解析】
【详解】
A．电子带负电，加速电场上板带正电，下板带负电，无法起到加速电子的作用，所以电子无法进入偏转磁场，则无法测定电子的比荷，故A错误；
B．由题知带正电粒子能在加速电场中加速，则它在速度选择器中做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力等大反向，根据左手定则，可知洛伦兹力水平向左，则电场力水平向右，故a板接电源的正极，故B错误；
CD．带电粒子在速度选择器中受力平衡
匀强磁场中匀速圆周运动的半径为
洛伦兹力提供向心力
联立上式得
故C正确，D错误。
故选C。
24．D
【解析】
【详解】
小球静止与P点时，细线恰好水平，由平衡原理，说明重力和电场力的合力水平向右，设重力和电场力的合力为F，则
从Q到P，由动能定理得
运动到P点细线的拉力恰好为零，向心力表达式为
得
故D正确，ABC错误。
故选D。
25．AD
【解析】
【详解】
AB．根据右手螺旋定则和磁场叠加原理，a、b导线产生的磁场叠加后，合场强为零的位置应该在导线a的左侧，设该位置距离导线a为x，根据
可知
解得
即将导线c放到a的左侧，距a距离为r的位置，A正确，B错误；
CD．放入导线c后，导线c与导线b在导线a位置产生的合场强也为零，根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知，导线c的电流方向应与导线b大小和方向相同，C错误，D正确。
故选AD。
26．ACD
【解析】
【详解】
A．根据左手定则，左、右内侧导体板所接电源的正、负极与图示方向反时，海水受到安培力向后，根据牛顿第三定律，海水对磁场（实质是海水对超导潜艇）的作用力向前，该力是使潜艇前进的力，故A正确；
B．改变超导线圈中电流的方向，匀强磁场的方向发生改变，同时改变海水中电流的方向，则潜艇受磁场力的方向不变。故B错误；
C．设推进器内侧导体板的面积为S，间距为d，装满水时，磁场力为
故C正确；
D．船在海水中匀速前进时，可视为导体在海水中切割磁感线，产生与电流方向相反的感应电动势，所以海水中的电流小于，故D正确。
故选ACD。
27．CD
【解析】
【详解】
A．刚开始闭合电键时，导体棒的加速度最大，则最大加速度
因电路总电阻未知，则不能求解金属杆的最大加速度，选项A错误；
B．金属杆做变加速运动，则不能求解金属杆的位移，选项B错误；
C．对金属杆由动量定理可知
其中
可得
选项C正确；
D．电源消耗的电能为
选项D正确。
故选CD。
28．AD
【解析】
【详解】
AB．根据安培定则，知两导线连线上的垂直平分线上，左边的磁场方向水平向下，而右边的磁场方向水平向上，根据左手定则可得，滑块在a、b两点受到的磁场力方向相同，均向里，故A正确，B错误；
C．水平面光滑，滑块带正电荷，洛伦兹力垂直平面向里，平面对滑块的支持力与洛伦兹力和重力的合力平衡，一定做直线运动，故C错误；
D．若水平面粗糙，则滑块从b点出发后。由于摩擦力做负功，洛伦兹不做功，一定做减速运动故D正确。
故选AD。
29．BCD
【解析】
【详解】
A．根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力方向垂直环平面向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，A错误；
B．电子在圆环内沿顺时针方向做半径为、速率为的匀速圆周运动，则电子运动周期为
B正确；
C．电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，则有
解得
C正确；
D．电子在垂直环平面方向受力平衡，则有
解得
D正确；
故选BCD。
30．BC
【解析】
【详解】
A．洛伦兹力的方向与速度方向垂直，永远不做功，故A错误；
B．设小球竖直分速度为vy、水平分速度为v，小球受力如图所示，玻璃管对带电小球的弹力水平向右，小球的速度方向斜向右上方，弹力对小球做正功，小球的机械能增加，故B正确；
C．小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，小球在竖直方向所受的洛伦兹力
F1=qvB
是恒力，在竖直方向，由牛顿第二定律得
vBq-mg=ma
解得小球的加速度大小
小球的加速度不随时间变化，恒定不变，小球在竖直方向做匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，运动轨迹是一条抛物线，故C正确；
D．小球在竖直方向做匀加速运动，根据

可知
则小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管速度有关，选项D错误。
故选BC。
31．BC
【解析】
【详解】
AB．电子在磁场中做匀速圆周运动，则
则运动周期
运动时间
由此可知电子运动时间与运动的圆心角有关，当电子速度较小时从OM边射出，圆心角均为，且此时对应的圆心角最大，故运动时间最长为
故A错误，B正确；
CD．随着速度增大，电子运动半径逐渐增大，轨迹如图所示
由图可知MP边有电子射出的范围为BM长度，当电子轨迹与上边界相切时半径为2d，由几何关系可知
故C正确，D错误。
故选BC。
32．AC
【解析】
【详解】
A．当粒子通过P点的速度为时，则粒子进入磁场时的轨道半径为
则粒子可经过一次偏转直接到达A点，选项A正确；
CD．根据运动对称性，微粒能从P点到达Q点，应满足L=nx，其中x为每次偏转圆弧对应弦长，偏转圆弧对应圆心角为90°或270°，运动周期
当n为偶数时，则从P到Q的时间为

当n为奇数时，则从P到Q的时间为
选项C正确，D错误。
B．当M、N两极板间场强为
时，则
解得
则粒子进入磁场时的轨道半径为
粒子的运动情况如上述n为奇数时的n=1相同，此时粒子到达Q点的时间不是最长的，选项B错误。
故选AC。
33．AC
【解析】
【详解】
若小球与挡板碰撞一次，轨迹如图所示
根据几何知识得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
设带电小球从释放点到N点距离为x，根据动能定理得
解得
若小球与挡板没有发生碰撞，轨迹如图所示
根据几何知识得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
故选AC。
34．CD
【解析】
【详解】
AB．粒子在回旋加速器中随着加速次数的增多，粒子在磁场中的速度也逐渐增大，轨迹半径也逐渐增大，当粒子速度达到最大时，粒子在磁场的轨迹半径应等于D形金属盒半径，则有
解得粒子的最大速度为
粒子的最大动能为
可知原子核获得的最大动能与加速的次数无关，与D形盒间的交变电压大小无关，AB错误；
D．根据粒子通过回旋加速器加速后获得的最大动能表达式
可知氘核（）和氚核（）经过同一装置加速后的最大动能之比为
D正确；
C．回旋加速器交流电源的周期应等于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，则有
可知加速氘核和氚核的交流电源周期之比为
C正确。
故选CD。
35．BCD
【解析】
【详解】
A．粒子出电场和磁场的复合场后均向上偏转，由左手定则可知三束离子均带正电，故A错误；
B．三束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有
可得
三束正离子的速度一定相同，在磁场中
可得
由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故B正确；
C．由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由a指向b，故C正确；
D．由B选项分析可知若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出，故D正确。
故选BCD。
36．CD
【解析】
【详解】
粒子运动轨迹如图
A．由题知，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，根据类平抛运动规律知，沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得
A错误；
B．沿y轴方向有
解得
则到达O点时速度大小为
B错误；
C．经分析知
则
由洛伦兹力提供向心力有
解得
由几何关系，粒子运动的轨迹与x轴的交点到O点的距离
C正确；
D．带电粒子在匀强磁场中运动的周期
在磁场中运动的时间为
D正确。
故选CD。