1．(2015·新课标全国Ⅰ·14)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )
A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 答案 D
mv2解析 由于速度方向与磁场方向垂直，粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，即qvB＝，rmv
轨道半径r＝，从较强磁场进入较弱磁场后，速度大小不变，轨道半径r增大，根据角速
qBvqB
度ω＝＝可知角速度减小，选项D正确．
rm
2．(2015·江苏单科·4)如图1所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )
2024-2024年高考物理考前三个月：专题7-磁场（含答案）
答案 A
解析 磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应ΔΦΔB·S定律E＝n＝n知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越
ΔtΔt
大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A符合题意．
3．(2015·海南单科·1)如图2所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点．在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )
图2
A．向上 C．向左 答案 A
解析 条形磁铁的磁感线在a点垂直P向外，电子在条形磁铁的磁场中向右运动，由左手定则可得电子所受洛伦兹力的方向向上，A正确．
B．向下 D．向右
1．题型特点
(1)考查磁场的性质、分布特点和规律以及匀强磁场中的安培力时，一般以选择题的形式出现． (2)考查洛伦兹力及带电粒子在匀强磁场中的运动时，题型一般为计算题． 2．命题趋势
(1)考查导体棒在匀强磁场中的平衡问题． (2)考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题．
考题一 磁场的性质
I
1．已知长直导线电流产生的磁场中某点的磁感应强度满足B＝k(其中k为比例系数，I为电
r流强度，r为该点到直导线的距离)如图3所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、O三点与两导线共面，且a点到甲的距离、甲到O点的距离及O点到乙的距离、乙到b点的距离均相等．现测得O点磁感应强度的大小为B0＝3 T，则a点的磁感应强度大小为( )
图3
A．1 T 3
C. T 2答案 A
解析 设两导线间的距离是L，则由题意知：aO＝bO＝L；由安培定则可知，甲、乙两电流1I
在O点产生的磁场方向都垂直于纸面向里，两导线到O点的距离均为L，由于B＝k，O点
2rIII
磁感应强度的大小为B0，所以：B0＝B甲＋B乙＝k＋＝4k①
11LLL22
由安培定则可知，甲在a处产生的磁场垂直于纸面向外，乙在a处产生的磁场垂直于纸面向II4I
里，则a处的磁感应强度：Ba＝B甲′＋B乙′＝k(－)＝k②
113LLL＋L2211
由①②可得：Ba＝B0＝×3 T＝1 T.
33
2．如图4所示，弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框，线框边长为L，质量为M，线框上边水平且处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线框通有如图所示方向电流，且线框处于静止状态，若此时弹簧测力计示数大小为F，已知该线框单位长度自由电子个数为n，重力加速度为g，则电子定向移动对应的洛伦兹力大小为( )
4
B. T 3D．2 T
图4
A．F－Mg F－MgC.
4nL答案 D
解析 由左手定则判断安培力向上，安培力的大小：F
安＝BIL，线框中的安培力是由
B．Mg－F Mg－FD.
nL
nL个
电子受到的洛伦兹力的合力，所以F安＝nL·F洛然后对线框进行受力分析，得：Mg＝F＋F安Mg－F所以：F洛＝，故D正确．
nL
3．由相关电磁学理论可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为R，环中通以电μ0I
流为I，如图5甲所示，环心O处的磁感应强度大小B＝·，其中μ0为真空磁导率．若P
2R点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，如图乙所示．有可能您不能直接求得P点处的磁感应强度B，但您能根据所学的物理知识判断出以下有关P点磁感应强度B的表达式是( )
图5
μ0R2I
A．BP＝·
2223?R＋x?2μ0RI
C．BP＝·
2223?R＋x?
2答案 A
μ0Iμ0I1
解析 由公式B＝·＝·及选项，可得只有A选项正确．
2R2R
μ0R2I
B．BP＝·22 2?R＋x?μ0R3I
D．BP＝·
2223?R＋x?
2
1．分析通电导体棒受力时的基本思路
2．辨析以下说法的正误．
(1)带电粒子受电场力则空间一定存在电场( √ ) (2)带电粒子不受电场力则空间一定不存在电场( √ ) (3)运动电荷受洛伦兹力则空间一定存在磁场( √ )
(4)运动电荷不受洛伦兹力则空间一定不存在磁场( × )
考题二 带电粒子在匀强磁场中的运动
4．如图6所示，MN、PQ是圆O的两条相互垂直的直径，圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，荷质比相等的正、负离子分别从M、N以等大速率射向O.若正离子从P出射，则( )
图6
A．负离子会从Q出射 B．负离子也从P出射
C．两离子在磁场中运动时间相等 D．两离子在磁场中运动路程不相等 答案 BC
解析 根据左手定则判断知，负离子进入磁场后所受的洛伦兹力向上，会顺时针旋转．由半mvq
径公式r＝知，正、负离子的比荷相等，速率v相等，则轨迹半径相等，所以负离子也从
qBm2πm
P出射，故A错误，B正确；由T＝知，比荷相等，则它们的周期相等，两个离子轨迹qBT
对应的圆心角都为90°，在磁场中运动时间都是，C正确；两个离子在磁场中运动轨迹的长
42πr
度都是，则它们运动的路程相等，故D错误．
4
5．如图7所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两个相同的带电粒子以相同的速度v0先后从y轴上坐标(0,3L)的A点和B点(坐标未知)垂直于y轴射入磁场，在x轴上坐标(3L,0)的C点相遇，不计粒子重力及其相互作用．根据题设条件可以确定( )
2024-2024年高考物理考前三个月：专题7-磁场（含答案）
