5 电荷在磁场中受到的力知识点题库

如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L ，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力(　　)

A . 方向沿纸面向上，大小为( $\text{[math]}$ ＋1)ILB B . 方向沿纸面向上，大小为( $\text{[math]}$ －1)ILB C . 方向沿纸面向下，大小为( $\text{[math]}$ ＋1)ILB D . 方向沿纸面向下，大小为( $\text{[math]}$ －1)ILB

如图所示，直导线ab长1.5米，质量为120g，用绝缘细线悬挂在匀强磁场中成水平静止状态，磁场的方向垂直纸面．当导线中通以从a到b、大小为2A的电流时，两根悬线对棒的拉力恰好为零．求该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向．（g=10m/s²）

如图，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（）

A . 向上 B . 向下 C . 向左 D . 向右

据国外媒体报道，科学家预计2017年将能发现真正类似地球的“外星人”地球，这个具有历史意义的发现会使人类重新评估所处的宇宙空间．如图所示，假若“外星人”地球具有磁性，其中虚线是磁感线，实践是宇宙射线（宇宙中一种带有相当大能量的带电粒子流），则以下说法正确的是（）

A . a端是行星磁场的N极，b端是行星磁场的S极 B . 从a、b端射向行星的宇宙射线，可能在a、b端不发生偏转 C . 图中从上往下看，此行星自身的环形电流的方向应为顺时针 D . 图中来自宇宙射线中带正电的粒子流②将垂直纸面向里偏转

运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义．从太阳和其他星体发射出的高能粒了流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用．如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图．现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这质子在进入地球周围的空间将（）

A . 竖直向下沿直线射向地面 B . 向东偏转 C . 向西偏转 D . 向北偏转

两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度V₀从两板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示．已知板长L=10cm，两板间距d=3.0cm，两板间电势差U=150V，v₀=2.0×10⁷m/s．

（1）求磁感应强度B的大小．
（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离以及电子通过场区后动能增加多少？
（电子比荷为 $\text{[math]}$ =1.76×10¹¹C/kg，电子电荷量e=1.60×10^﹣19C）

下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向判断正确的是（）

A .

B .

C .

D .

如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂ ．平板S下方有强度为B₀的匀强磁场．下列表述正确的是（）

A . 质谱仪是分析同位素的重要工具 B . 速度选择中的磁场方向垂直纸面向外 C . 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 $\text{[math]}$ D . 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

处于磁场B中的矩形金属线框可绕轴OO’ 转动，当线框中通以电流Ⅰ时，如图所示，此时线框左右两边受安培力F的方向正确的是（）

A .

B .

C .

D .

速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

A . 这束带电粒子带正电 B . 速度选择器的P₁极板带负电 C . 能通过狭缝S₀的带电粒子的速率等于 $\text{[math]}$ D . 若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )

A . 减小磁场的磁感应强度 B . 减小狭缝间的距离 C . 增大高频交流电压 D . 增大金属盒的半径

如下图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是( )

A .

B .

C .

D .

如图所示，一导体棒ab静止在U型磁铁的两臂之间。闭合开关S给导体棒通以由a到b的电流时，导体棒受到的安培力方向（）

A . 向上 B . 向下 C . 向左 D . 向右

如图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（B）和匀强电场（E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场（B′），最终打在A_lA₂上。下列表述正确的是（）

A . 粒子带负电 B . 所有打在A_lA₂上的粒子，在磁场B′中运动时间都相同 C . 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 $\text{[math]}$ D . 粒子打在A_lA₂上的位置越靠近P，粒子的比荷 $\text{[math]}$ 越大

质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知( )

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A . 此粒子带负电 B . 下极板 $\text{[math]}$ 比上极板 $\text{[math]}$ 电势高 C . 若只增大加速电压 $\text{[math]}$ ，则半径 $\text{[math]}$ 变大 D . 若只增大入射粒子的质量，则半径 $\text{[math]}$ 变小

磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是（）

A . A板为电源的正极 B . 电阻R两端电压等于电源的电动势 C . 若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小 D . 若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加

如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成 $\text{[math]}$ 角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。则（）

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A . 金属杆ab受到的安培力大小为 $\text{[math]}$ B . 金属杆ab受到的安培力大小为 $\text{[math]}$ C . 金属杆ab受到的摩擦力大小为 $\text{[math]}$ D . 金属杆ab对导轨的压力大小为 $\text{[math]}$

如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行导线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，分别通以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点 $\text{[math]}$ ，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（）

A . 两导线间受到的安培力为斥力 B . 两导线间受到的安培力为引力 C . 两导线间受到的安培力 $\text{[math]}$ D . 移走导线 $\text{[math]}$ 前后， $\text{[math]}$ 点的磁感应强度方向改变

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 $\text{[math]}$ 和磁感应强度 $\text{[math]}$ 相互垂直，从 $\text{[math]}$ 点以水平速度 $\text{[math]}$ 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（）