高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题附答案.docx

1、高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题附答案一、选择题1. 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(单位时间内通过管内某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，其中空的部分的长、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(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，现给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、下两面分别与一串联了电阻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，不计电流表的内阻，

2、则可求得流量为()A I (bR + r c ) BaC I (cR + r a ) BbB I (aR + r b )BcD I (R + r bc ) Ba2. 如图所示，边长为 L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过 ab 边中点和 ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框通电处于静止状态，细线的拉力为F1；保持其他条件不变，现虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半，此时细线的拉力为 F2 。已知重力加速度为 g，则导线框的质量为2F + FA212F - FB21F - FC 21F

3、+ FD213g3ggg3. 如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场垂直纸面向里，右侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为 B。一边长为 L、电阻为 R 的单匝正方形导体线圈 abcd，水平向右运动到图示位置时，速度大小为 v，则（ ）A. ab 边受到的安培力向左，cd 边受到的安培力向右B. ab 边受到的安培力向右，cd 边受到的安培力向左C. 线圈受到的安培力的大小为D. 线圈受到的安培力的大小为2B2 L2v R4B2 L2v R4. 如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I 时，金属材料上、下表面电势分别为

4、1、2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b，金属材料单位体积内自由电子数为n，元电荷为e。那么Aj -j12Cj -j12= IB enb= IB enaBj -j12Dj -j12= - IBenb= - IBena5. 如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线 MN 间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到 M

5、 点的距离为 d，已知磁场磁感强度为 B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（ ）gLA液滴一定带正电 B所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接C. 液滴从底面小孔通过时的速度为v = dLgD. 恒定电压为U = Bd6. 教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中， 液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，

6、通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（ ）A. 图甲中，从上往下看，液体沿顺时针方向旋转 B图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变 C图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动D图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动e7. 如图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为 a 的等边三角形，比荷为 m 的电子以速度v0从 A 点沿 AB 边射出（电子重力不计），欲使电子能经过AC 边，磁感应强度 B 的取值为AB3mv0aeBB2mv0aeCB3mv0aeDB2mv0ae8. 如图所示，把一重力不计的通电直导线

7、水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动和平动，当导线通入图示方向的电流I 时，从上往下看，导线的运动情况是（ ）A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升9. 如图所示，两平行直导线cd 和ef 竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b 两点位于两导线所在的平面内则Ab 点的磁感应强度为零B. ef 导线在a 点产生的磁场方向垂直纸面向里C. cd 导线受到的安培力方向向右D. 同时改变了导线的电流方向，cd 导线受到的安培力方向不变10. 三根通电长直导线 a、b、c 平行且垂直纸面放置，其横截面如图所示，a、b、c

8、恰好位于直角三角形的三个顶点，c 90 ，a 37 。a、b 中通有的电流强度分别为 I1、I2， c 受到 a、b 的磁场力的合力方向与 a、b 连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度 B = k I ，k 为比例系数，I 为电流强度，r 为该点到直导线的距离，sin 37r0.6。下列说法正确的是（ ）A. a、b 中电流反向, I1 ： I2 = 16 ：9B. a、b 中电流同向, I1 ： I2 = 4 ：3C. a、b 中电流同向, I1 ： I2 = 16 ：9D. a、b 中电流反向, I1 ： I2 = 4 ：3ABCD11. 为了解释地球的磁性，19 世

9、纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）12. 在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，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。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）A该束粒子带负电 B速度选择器的 P1 极板带负电C. 在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，质量越大qD. 在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，比荷 m 越小13. 如图所示，空间中存在在相互垂直

10、的匀强电场和匀强磁场，有一带电液滴在竖直面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知电场强度为 E，磁感应强度为 B，重力加速度为 g，则液滴环绕速度大小及方向分别为（）EA. ，顺时针BEB. ，逆时针BBgRCE，顺时针BgRDE，逆时针14. 研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示两块平行放置的金属板A、B 分别与电源的两极 a、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出则Aa 为电源正极，到达 A 板的为 射线Ba 为电源正极，到达 A 板的为 射线Ca 为电源负极，到达 A 板的为 射线Da 为电源负极，到达 A 板的为 射线15. 如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互

11、垂直的匀强电场和匀强磁场一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（ ）A. 质量mB初速度vC电荷量qD比荷 qm16. 如图所示，带电粒子以初速度以 v0 从 a 点进入匀强磁场，运动过程中经过 b 点， Oa=Ob，若撤去磁场加一个与 y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以v0 从 a 点进入电场，仍能通过 b 点，则电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值为Av0B1/ v0C2 v0Dv0/2 17 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ） A带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动B. 带电粒子在磁场中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动 C

12、带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动D带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动18如图所示，在 x 轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y 轴右侧的磁场磁感应强度的大小为 B。一个离子以速率 v 由 O 点沿 x 轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示离子运动的轨迹，其中轨迹与y 轴交点为 M，轨迹与 x 轴交点为 N，且 OMONL，由此可判断（）A这个离子带负电BBy 轴左侧的磁场磁感应强度的大小为 2qvC. 离子的比荷为 mLBD. 离子在 y 轴左侧运动的时间是在 y 轴右侧运动的时间的一半19关于电场和磁场，下列说法

13、中正确的是（）A电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的 B电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展C磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向 D电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关20. 导线中带电粒子的定向运动形成了电流。带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量 和，在宏观上表现为导线所受的安培力。如图所示，设导线ab 中每个带正电粒子定向运动的速度都是 v，单位体积的粒子数为 n，粒子的电荷量为 q，导线的横截面积为 S，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是A. 由题目已知条件可以算得通过导线的电流

14、为I = nqvSB. 题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断C每个粒子所受的洛伦兹力为F洛= qvB ，通电导线所受的安培力为F安= nqvBD改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变A21. 一电子以垂直于匀强磁场的速度 v ，从 A 处进入长为 d、宽为 h 的磁场区域如图所 示，发生偏移而从 B 处离开磁场，若电荷量为 e，磁感应强度为 B，圆弧 AB 的长为 L，则 ()dA. 电子在磁场中运动的时间为 t= vALB. 电子在磁场中运动的时间为 t= vAC. 洛伦兹力对电子做功是 BevAh D电子在 A、B 两处的速度相同22

15、2019 年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（ ）A它们在磁场中运动的周期不同 B它们的最大速度相等 C两次所接高频电源的频率不相同 D仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能23. 如图所示，以O 为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A 点有一粒子发射源，沿半径AO 方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是A率越大的粒子在磁场中运动的时

16、间越长 B速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大24. 如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是( )A粒子一定带负电 B粒子的速度大小v=B/EC若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动 D若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变121.025. 如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P 、P 射入，粒子沿直线通过速度选择器，已知速度选择器的电场强度为E，磁感应强度为 B

17、 粒子由狭缝S 进入匀强磁场 B 后分为三束，它们的轨道半径关系为r = r r ，不计重力及粒子间的相互作用力，2则下列说法中正确的是（）132AP1 极板带负电B0B. 能通过狭缝S 的带电粒子的速率等于 1EC. 三束粒子在磁场 B2 中运动的时间相等qD. 粒子 1 的比荷 1m1q大于粒子 2 的比荷 2m2【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A解析：A【解析】【分析】【详解】如图甲所示，两极板(上、下两面)间距为 c，磁场方向如图中所示。当外电路断开时，运动电荷受洛伦兹力作用而偏转，两极板带电(两极板作为电路供电部分)而使电荷受电场力， 当运动电荷稳定时，两极板所带电

18、荷量最多，两极板间的电压最大，等于电源电动势E。测量电路可等效成如图乙所示。甲乙由受力平衡得电源电动势流量qvB qEcEBvc QSvbcv接外电阻 R，由闭合电路欧姆定律得又知导电液体的电阻EI(Rr)r = r l= rc由以上各式得SabQ = I (bR + r c )Ba故选A。2A解析：A【解析】【详解】当通如图中电流时，ab 边、ac 边受到的安培力大小为F = 1 BIL ；bc 边受到的安培力大2小为 F = BIL ，方向向上；导线框平衡，故F + BIL = mg + 2 1 BIL sin 3012磁场加到虚线框上方后，导线框受到的等效安培力为F = 1 BIL ，方

19、向向下，故4联立解得F = mg + 1 BIL24=2F + Fm213g故A 正确，B、C、D 错误； 故选A。3D解析：D【解析】【分析】【详解】AB线框的左右两边分别切割两磁场产生的动生电动势由右手定则可找出方向，如图所示两动生电源串联，总电流为顺时针方向，再由左手定则可得ab 边受到的安培力向左，cd 边受到的安培力向左，故AB 错误；CD线框的电动势为E = 2BLv ，则电流为I = E = 2BLv RR两个安培力力之和为线框受到的安培力故C 错误，D 正确。故选D。4B解析：B【解析】【分析】F =2 F = 2BIL = 4B2 L2v总R金属导体自由电荷为电子，根据左手定

20、则知电子受到洛伦兹向上，知上表面带负电，下表面带正电，上表面的电势比下表面的低。抓住电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡求出电荷的移动速度，从而得出上下表面的电势差。【详解】因为上表面的电势比下表面的低，因为evB=e U ，解得： v =aUBa ，因为电流I=nevs=nevab，解得：U =IB所以 - =-IB，故B 正确。故选B。【点睛】bne1 2enb解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡。5D解析：D【解析】【分析】【详解】A由于电场强度方向不清楚，则无法确定液滴的电性，故A 错误； B若液滴带正电，洛伦兹力垂直纸面向外，则电场

21、力垂直纸面向里，说明正极与正方形盒子的前表面连接，若液滴带负电，洛伦兹力垂直纸面向里，则电场力垂直纸面向外，说明正极与正方形盒子的前表面连接，则所加电压的正极一定与正方形盒子的前表面连接， 故 B 错 误 ； C稳定后液滴所受电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下运动，故将做匀变速曲线运动，则有d = v tx联立解得v =x液滴从底面小孔通过时的速度为L1=gt222v = gtygd 2LgL， v =yv2 + v2xyg(L2 + d 2 )Lv =故C 错误；D稳定后洛伦兹力等于电场力qv B = q U解得故D 正确。故选D。6D解析：D【解析】【分析】【详解】xLg

22、LU = BdA根据图甲中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线，磁场方向从下向上，根据左手定则可知，从上往下看，液体沿逆时针方向旋转，A 错误； B如果改变电源的正负极，液体中电流的方向反向，磁感线方向不变，则安培力方向改变 ， 所 以 液 体 的 旋 转 方 向 改 变 ，B 错 误 ； C图乙中给装置通电，弹簧中每一圈的电流方向相同，因为同向电流相互吸引，所以弹簧缩短，脱离水银液面，弹簧中无电流，再次落下与水银接触，从而使弹簧上下振动；纯酒精不导电，所以接通电源后，弹簧中无电流，不会上下振动，C 错误； D如果改变电源的正负极，根据C 选项分析可知依然可以观察到弹簧

23、不断上下振动，D 正确。故选D。7C解析：C【解析】【详解】当电子从 C 点离开磁场时，电子做匀速圆周运动对应的半径最小，设为R，如图所示：由几何知识得：解得：2Rcos30 =a，3aR =；3a3欲使电子能经过 AC 边,必须满足： R ；3mv0A. Bae2mv故A 项错误；B. Bae 0 故B 项错误；3mv0C. Bae2mv故C 项正确；D. B8A解析：Aae 0 故D 项错误【解析】【分析】【详解】在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，知导线顺时针转动，当转动90 度时，导线所受的安培力方向向下，所以

24、导线的运动情况为，顺时针转动，同时下降。故A 正确，BCD 错误。故选A。9D解析：D【解析】【分析】【详解】由右手螺旋定则可知.cd 导线和ef 导线在b 处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b 处的磁感应强度垂直纸面向外.故A 错误:由右手螺旋定则知ef 导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B 错误: 由左手定则知.cd 导线受到的安培力方向向左.故C 错误:由题意可知，cd 导线所处的位置磁场方向发生改变，但同时自身电流方向也发生改变，由左手定则知cd 导线所受安培力方向不变.故D 正确综上所述本题答案是：D10A解析：A【解析】【详解】同向电流相互吸引，异向电流相互排

25、斥，且c 受到 a、b 的磁场力的合力方向与 a、b 连线平行，则 ab 中电流方向相反，c 受力分析如图所示：竖直方向平衡得：11根据几何关系得：k Iraacsin 37 = k Irbbcsin 53联立解得：r = racabr = rbcabcos37 cos53 I16Ia = 9bA. a、b 中电流反向, I1 ： I2 = 16 ：9 与分析相符，故A 正确；B. a、b 中电流同向, I1 ： I2 = 4 ：3 与分析不符，故B 错误；C. a、b 中电流同向, I1 ： I2 = 16 ：9 与分析不符，故C 错误；D. a、b 中电流反向, I ： I = 4 ：3

26、与分析不符，故D 错误。1211B解析：B【解析】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西故B 正确【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定12D解析：D【解析】【分析】【 详 解 】 A带电粒子

27、在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正 电 。 故 A 错 误 。B在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P1 极板带正电。故B 错误。CD从速度选择器进入 B2 磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB2得= m v2rr = mvqB2q知 r 越大，荷质比故选D。13C解析：C【解析】【分析】越小，而质量 m 不一定大。故C 错误、D 正确。m【详解】液滴在复合场中做匀速圆周运动，知重力和电场力平衡，则液滴受到向上的电场力，可知液滴带负电，根据左手定则可知液滴做顺时针

28、的匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有又因为重力和电场力平衡，则有qvB = m v2R解得故 A、B、D 错误，C 正确； 故选C。14B解析：B【解析】【分析】【详解】qE = mgv = BgRE从图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达A 极板的粒子的竖直位移小于到达md 2 qUB 板的粒子的竖直位移，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则根据公式00x = v t = v，两个粒子初速度v 0相同，两极板间电压U 相同，放射源与两极板的dm距离 2 也相同，而电子的 q 小，所以电子的竖直位移小，故达到A 极板的是 射线，A 极板带正电，a 为电源的正极，故选项B 正确【点睛】通

29、过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式，根据公式分析该位移与比荷的关系， 再结合图示进行比较判断15B解析：B【解析】一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转，知粒子受电场力和洛伦兹力平衡，有： qvB = qE ，因为 B 与 E 是确定的，所以 v = E ，知粒子的B速度相同，所以B 正确的，A，C，D 错误故选B【点睛】解决本题的关键知道速度选择器选择粒子，通过平衡知，选择的粒子与粒子的电量、电性无关16C解析：C【解析】【详解】设 oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：q

30、v0B=mv20 ，解得：rB = mv ，如果qd换成匀强电场，水平方向以 v0 做匀速直线运动，在水平方向：d=v0t2，竖直沿 y 轴负方向1做匀加速运动，即： d =at 2 =1 qEt 2 ，解得： E =2mv20E，则=2v ，故选 C【点睛】22 m 2qdB0带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径17D解析：D【解析】【分析】【 详 解 】 A若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上，只在电场力的作用下，做曲线运动，故 A 错 误 ； B带电粒子在磁场中只受

31、磁场力作用，如果磁场力不恒定，则不一定作匀速圆周运动， 故 B 错 误 ； C带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时，若磁场力恒定，且重力与电场力平衡， 带电粒子可能作匀速圆周运动，故 C 错误； D带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下，若这三个力平衡，合力为0，则带电粒子可以作匀速直线运动，故 D 正确；故选 D。18B解析：B【解析】【分析】【 详 解 】 A由题意可知，离子刚进入磁场时所受洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，离子带正电 ， 故 A 错 误 ； B离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB = m v2R得R = mvqB在 y 轴的左侧离子轨迹半

32、径变为原来的2 倍，则磁感应强度变为原来的一半，故B 正确；2C. 离子在 y 轴右侧运动的轨迹半径为 L ，根据qvB = m v2L2解得q = 2v故C 错误；D. 离子做圆周运动的周期T =2m qBmLB，则2mT= 2m = 4m 离子在 y 轴左侧的运动时间离子在 y 轴右侧的运动时间T=，右qBt =左左q BqB2T=m左4qBTt = 右 = m右2qB则t= t左右故D 错误。故选B。19D解析：D【解析】【详解】A. 电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A 错误；B. 电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展，故

33、B 错误；C. 磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂直时，不受安培力，故C 错误；D. 电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D 正确；20A解析：A【解析】【分析】判断洛伦兹力的方向用左手定则，电流由其定义I=Q/t 确定，洛伦兹力的集中表现为安培力。【详解】电流： I = Q = nqvst = nqvs ，则A 正确；导线受到的安培力的方向由左手定则判断，则ttB 错误；粒子所受的洛伦兹力为F 洛=qvB，导线长度为 L，则其受的安培力为： F=nqLSvB=BIL，则 C 错误；洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向也反向

34、，则D错误；故选A。【点睛】本题考查电流的微观表达式，关键在于明确有多少电荷流过我们所确定的截面，并由洛伦兹力的集中表现为安培力。21B解析：B【解析】【详解】AB粒子走过的路程为 L，则运动时间t = L vA故A 错误，B 正确；C洛伦兹力始终与运动方向垂直，不做功，故C 错误； D洛伦兹力不做功，粒子速度大小不变，但速度方向改变，故AB 处速度不同，故D 错误。故选B。22B解析：B【解析】【分析】【详解】A. 粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，周期T = 2m ，氘核和氦核的比荷相等，则两qB粒子在磁场中运动的周期相同，根据回旋加速器的工作原理可知，粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的

35、频率，故两次频率相同，故AC 错误；B. 根据qvB = m v2r可得vmax= qBRm由于氘核和氦核比荷相同，且加速器的半径也相同，因此它们的最大速度也相同，故B 正确；D最大动能1E =mv2= q2 B2 R2k2max2m高频电源的频率与粒子最大动能无关，故D 错误。故选B。23B解析：B【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有Bqv = m v2 ，解得粒子做圆周运动的R半径 R = mv ，设磁场圆形区域半径为r，如图所示Bq粒子在磁场中运动的偏转角为2q ，由向何关系得： tanq = r ，所以 v 越大，则R 大，则Rtan q越小，故q也越小，而周期T =

36、 2p mBq，即不同速率的粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中运动的偏转角越大，运动时间越长，所以速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小，运动的时间越短，故A 错误，B 正确粒子在磁场中运动的角速度w = v = Bq ，所以不同速率粒子在磁场中运动的角速度相等，故CD 错误；Rm24C解析：C【解析】粒子从左射入，若带负电，则受到向上的电场力，和向下的洛伦兹力，若带正电，则受到E向下的电场力和向上的洛伦兹力，只要满足qvB = qE ，即速度v =，粒子就能做直线运B动通过，故AB 错误；若速度大小改变，则电场力qE，但是洛伦兹力qvB 发生变化，打破二力平衡，所以合力与初速度

37、方向不共线，做曲线运动，C 正确D 错误【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关25D解析：D【解析】【分析】1【 详 解 】 A若射入速度选择器中的粒子带正电，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P极板带正电，故A 错误；B. 粒子在速度选择器中做匀速直线运动，洛伦兹力等于电场力，即有所以能通过狭缝S 的带电粒子的速率为0故B 错误；qvB1v = qEE B1C. 粒子在磁场中做半个匀速圆周运动，其运动时间为1 2p rp rt = 2v= v由于三个粒子运动的半径不等，所以运动时间也不相等，故C 错误；D 进入B 2磁场中的粒子速度是一定的，根据r =qqvB2mv qB2mv2=可得r知 r 越大，比荷越小，粒子 1 的半径小于粒子 2 的半径，所以粒子 1 的比荷大于粒子 2m的比荷，故D 正确； 故选D。