4答案及解析： 答案：B
解析：小球从A到C,洛伦兹力不做功，由动能定理得mgR?12mvC，则vC?2gR，22mvC在C点，F洛=qvCB?qB2gR，选项A错误；在 C 点，FC?mg?F洛=，解得
RFC?3mg?qB2gR，由牛顿第三定律可知，选项B正确；小球从C到D的过程中，
所受合力指向圆心，对小球进行受力分析如图所示，则mgsin??Fcos?，?增大，则F增大，选项C错误;小球从C到D的过程中，动能不变，合外力做功为零，洛伦兹力与支持力不做功，外力F做正功，重力做负功,外力的功率与重力的功率大小相等，运动过程中，速度在竖直方向的分量增加.重力的功率增加，所以外力F的功率也增大，选项D错误.
5答案及解析： 答案：AC
解析：由题图知,粒子在强度为B0的匀强磁场中向左偏转,根据左手定则,可知该粒子带正电,在速度选择器中,粒子所受的电场力水平向右,由平衡条件知洛伦兹力水平向左,根据左手定则,速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外,选项B错误;能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动,有qE?qvB，解得v?
E
,选项C正确;进入偏转磁场后,有B
v2qvEqqvB0?m,可得??,可知半径R越小,粒子的比荷越大,选项D错误;
mB0RB0BRRm同位素的电荷量相等,质量不同,则偏转半径不同,所以质谱仪是分析同位素的重要工具,选项A正确.
6答案及解析： 答案：C
v2解析：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有qvB?m，,
r解得r=10cm，当粒子的轨迹与荧光屏相切于D点时为临界情况，D点为粒子打到荧光屏上的最右边的点，找到圆心O(到S点的距离与到MN的距离均为r的点），如图所示，由几何知识有x2?r2??h?r??8cm,粒子打在荧光屏上最左侧的点记为C点，由几何知识有
22x1??2r??h2?12cm,故所求长度为x1?x2?20cm,选项C正确。
7答案及解析： 答案：A
解析：当两线圈电流相同时，表现为相互吸引，电流方向相反时，表现为相互排斥，故当天平示数为正时，两者相互排斥，电流方向相反，当天平示数为负时，两者相互吸引，电流方向相同，A正确B错误；线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误；静止时，线圈II平衡，线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对平衡力，D错误．
8答案及解析： 答案：AC
解析：因为电子的轨迹半径与磁场的宽度相同，当电子沿?y方向射出时，水平向右射出边界，当电子沿?x方向射出时，轨迹恰好与右边界相切，如图甲所示，由两方向之间射入的电子都能从心边界射出，所 以右边界有电子射出的范围为?d?y?d,A正确,B错误
如图乙所示，沿图示方向入射时，即入射方向与x轴的夹角为30°时，运动轨迹对应的弦长最短，则轨迹长度最短，运动时间最短，此时??60?，时间t?确，D错误。
9答案及解析： 答案：A
解析：由带电粒子在磁场中运动的半径公式r?1πd，C正T?T?2π63v?mv，因为三个粒子的荷相同.则可知qBc粒子的速率最大、动能最大.选项A正确，B错误；三个粒子的比荷相同.则它们的
周期T相同.选项D错误；粒子在磁场中的运动时间t??2πT，a粒子转过的圆心角
最大则其在磁场中的运动时间最长，c粒子转过的圆心角最小则其在磁场中的运动时间最短.选项C错误.
10答案及解析： 答案：C
解析：设单个通电环形线圈在O点的磁感应强度大小为B,由安培定则可判断B的方向分别为垂直纸面向里和竖直向上,则其磁感应强度的矢量和为2B,故与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为2:1,C正确。
11答案及解析： 答案：BD
解析：粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直,所以洛伦兹力不做功,故A错误;粒子在运动过程中可能受到空气的阻力,对粒子做负功,所以其动能会减小,故B正确;粒子在运动过程中,若电荷量减小,由半径公式r?mv可知,轨迹半径是增大的,故C错误;地球南北两极附近的qBmv知,轨迹半径是减小的,故D正确. qB磁感应强度较强,由半径公式r?
12答案及解析： 答案：AC
12atat?解析：根据平抛运动的特点可知,tan??2,因乙图中小球下落的加速度大于丙v0t2v0图中小球下落的加速度,所以乙图中小球运动的时间t乙小于丙图中小球运动的时间t丙.因小球在水平方向做匀速直线运动,水平方向的位移x?v0t,所以x丙?x乙,即O、C之间距离大于O、B之间的距离,选项A正确,B错误.因平抛运动中速度与水平方向的夹角
tan??2tan?,且小球初速度v0也相同,结合数学知识可知小球落到B点与C点的速度大小
相等,选项C正确.从O到A与从O到D的过程中,都只有重力做功,但从O到D小球运动的时间长,重力做的功多,选项D错误.
13答案及解析： 答案：D
解析：A项：B表为测量通过霍尔元件的电流，C表测量霍尔电压，所以电表B为电流表，电表C为电压表，故A错误；
B项：由安培定则可知，磁场方向向上，通过安霍尔元件的电流由1流向接线端3，由左手定则可知，正电的粒子偏向接线端4，所以接线端4的电势高于接线端2的电势，故B错误； C项：若增大R1，电磁铁中的电流减小，产生的磁场减小，由公式U?数减小，故C错误；
D项：若增大R2，流过霍尔元件的电流减小，由公式U?kIB可知，电压表示数减小，故DdkIB可知，电压表示d正确。 故选：D。
14答案及解析： 答案：C
解析：电源的电动势等于开路时电源两端的电压,设此电路开路时两板间的电压为
U,电源电动势E?U?Bdv0,设此电源的内阻为r,电路稳定时,根据dBdv0闭合电路欧姆定律有I?,即Bdv0?I(R?r),A错误;根据左手定则可知,金属板C为
R?rU,则qv0B?q电源的正极,因此电阻R中的电流方向为从b到a,B错误;此发电机的总功率
P?IE?BIdv0,C正确;电动势E?Bdv0与两金属板的正对面积大小无关,D错误。
15答案及解析： 答案：BC
解析：如图所示,当小球开始下落后,小球所受洛伦兹力Fq?Bqv垂直纸面向外,此时洛伦兹力Fq、电场力F?qE、棒对球的弹力N在同一水平面内但不在一条直线上,三个力的合力为零,故N?Fq2?(qE)2,当速度增大时,摩擦力f??N'(N'?N)越来越大,所以小球
下落的加速度越来越小,A错误;由分析可知,当v?0时N最小,摩擦力f最小,
F合?mg?f?mg??qE最大,最大加速度为am?mg??qE?0.4g,B正确;当小球
m下落的速度增大时, Fq?Bqv增大,N增大,摩擦力f增大, F合?mg?f减小到零时,
(mg)2?(?qE)24mg速度最大,此时mg?f??(qvmB)?(qE),得vm?,C正??qB3qB22确;小球沿棒下落过程中受到的最大洛伦兹力为Fqm?qvmB?4mg,D错误。 3
2020高考物理名师练习卷：专题九《磁场》含答案
