第八章 磁场

1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是

( )．

A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

解析 洛伦兹力的方向与运动方向垂直，所以洛伦兹力永远不做功，即不改变粒子的动能，A错误、B正确；洛伦兹力f＝Bqv，C错误；洛伦兹力不改变速度的大小，但改变速度的方向，D错误． 答案 B

2．如图1所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等、方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导电圆环上载有如图1所示的恒定电流I，则下列说法中正确的是

( )．

图1

A．导电圆环所受安培力方向竖直向下 B．导电圆环所受安培力方向竖直向上 C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ

解析 将导电圆环分成若干小的电流元，任取一小段电流元为研究对象，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场产生的安培力矢量和为零，水平方向的分磁场产生的安培力为F＝Bsin θ·I·2πR＝2πBIRsin θ，方向竖直向上，所以B、D均正确． 答案 BD

3．显像管原理的示意图如图2所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是

( )．

1

图2

解析 根据左手定则判断电子受到的洛伦兹力的方向．电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应Bt图，图线应在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应Bt图，图线应在t轴上方．符合条件的是A选项． 答案 A

4．如图3所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B在同一直线上，其中小球B带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触(不粘连)而处于静止状态．若将绝缘板C沿水平方向抽去后，以下说法正确的是

( )．

图3

A．小球A仍可能处于静止状态 B．小球A将可能沿轨迹1运动 C．小球A将可能沿轨迹2运动 D．小球A将可能沿轨迹3运动

解析 小球A处于静止状态，可判断小球A带正电，若此时小球A所受重力与库仑力平衡，将绝缘板C沿水平方向抽去后，小球A仍处于静止状态；若库仑力大于小球A所受重力，则将绝缘板C沿水平方向抽去后，小球A向上运动，此后小球A在库仑力、重力、洛伦兹力的作用下将可能沿轨迹1运动． 答案 AB

5．如图4所示，一弓形线圈通过逆时针方向的电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放置

2

一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将 ( )．

图4

A．a端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线 B．a端向纸内，b端向纸外转动，且远离导线 C．a端向纸外，b端向纸内转动，且靠近导线 D．a端向纸外，b端向纸内转动，且远离导线

解析 先由等效法，把弓形线圈中的电流等效成一个小磁针，其N极垂直纸面向外，而直线电流的磁场方向在小磁针所在处方向为竖直向上，因此小磁针N极将转向磁场方向，即a端向内转动，b端向外转动；当线圈转过90°后，a、b中电流与直导线电流同向平行，而弧形部分电流与直导线电流反向平行，但前者离直导线较近，受到的引力较大，后者离直导线较远，受到的斥力较小，总的作用力为引力，故线圈向直导线靠近．根据以上分析，本题正确选项应为A. 答案 A

6．如图5所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从O点沿纸面与Od成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是

( )．

图5

5

A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从cd边射出磁场

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B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ad边射出磁场

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C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场

4D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场

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