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【淘宝店铺：向阳百分百】
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专题10磁场带电粒子在磁场中的运动
（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分）
1．（2024·贵州·统考一模）长直导线周围产生的磁感应强度大小（k为常数，I为导线中电流的大小，r为到导线的距离）。如图所示，在等边三角形PMN的三个顶点处，各有一根长直导线垂直于纸面固定放置。三根导线均通有电流I，且电流方向垂直纸面向外，已知三根导线在三角形中心O处产生的磁感应强度大小均为B0，若将P处导线的电流变为2I，且电流方向变为垂直纸面向里，则三角形中心O处磁感应强度的大小为（????）
A．B0 B．B0 C．2B0 D．3B0
【答案】D
【详解】设，三根导线在三角形中心O处产生的磁感应强度大小均为B0，则，根据磁感应强度的叠加，可知M处导线与N处导线在三角形中心O处合磁感应强度为，方向垂直向左，P处导线的电流变化后，三角形中心O处的磁感应强度为，方向垂直向左，则三处导线在三角形中心O处的合磁感应强度的大小为。
故选D。
2．（2024·浙江·校联考一模）如图所示，菱形导线框放置在水平面上，线框各边长均为且电阻均匀分布，顶角，整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，将电流从线框端流入端流出，通过的电流为，则线框整体受安培力大小为（）
??
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】线框的有效长度为L，由于，两个支路是并联关系，因此流过线框的总电流，等效电流与磁场垂直，线框整体受安培力大小为。
故选A。
3．（2023·河北保定·河北省唐县第一中学校考二模）如图所示，用一段导线围成半径为的圆弧，圆弧所对应的圆心角为，圆心为，导线中通有顺时针方向的电流，在导线所在的平面（纸面）内加某一方向的匀强磁场，导线受到的安培力最大且方向垂直纸面向外。则下列说法正确的是（????）
A．磁场方向垂直向下
B．若仅将导线绕点在纸面内顺时针转过30°，安培力变为原来的
C．若仅将导线绕点在纸面内顺时针转过90°，安培力的方向不变
D．仅将磁场方向变为垂直纸面向外，安培力的大小和方向均发生变化
【答案】B
【详解】B．由图可知导线的有效长度等于圆弧的半径，旋转前导线所受的安培力大小为若导线绕点顺时针转过30°，则磁场与连线的夹角为60°，则导线所受的安培力大小为，故B正确；A．由左手定则可判断，磁场的方向垂直向上，故A错误；C．若导线绕点顺时针转过90°，磁场与平行，则导线所受的安培力为零，故C错误；D．仅将磁场方向变为垂直纸面向外，则磁场与仍垂直，导线所受的安培力垂直向下，磁场力的大小仍为，
D错误。
故选B。
4．（2023·河南开封·统考一模）茫茫宇宙中存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁。现有一束射线（含有α、β、γ三种射线）先经过一张纸，再进入圆形磁场区域，之后打在荧光屏上，出现了A、B两个亮斑。已知α粒子的质量约为β粒子质量的8000倍，α射线的速度约为光速的，β射线的速度约为光速。下列说法正确的是（）
A．圆形区域内磁场方向垂直纸面向里
B．打在A处的射线经过圆形区域时，动能增加
C．如果将纸拿走保留磁场，光屏将会出现明显的两个亮斑
D．如果将纸拿走保留磁场，光屏将会出现明显的三个亮斑
【答案】C
【详解】A．α射线贯穿能力很弱，不能穿过纸而进入磁场，γ粒子不带电，在磁场中不偏转，打在B处，β粒子带负电，偏转后打在A处，则根据左手定则判断可知，圆形区域内磁场方向垂直纸面向外，故A错误。B．打在A处的射线经过圆形区域时，由于洛伦兹力不做功，所以动能不增加，故B错误；CD．如果将纸拿走保留磁场，则α射线进入磁场，根据洛伦兹力提供向心力有，可得，轨迹半径为，由于α粒子的质量约为β粒子质量的8000倍，α射线的速度约为光速的，则α粒子做圆周运动的半径很大，远大于β粒子做圆周运动的半径。所以α粒子在磁场中的偏转量很小，几乎不偏转，与γ射线一起打在B处，则光屏还是会出现明显的两个亮斑，故C正确，D错误。
故选C。
5．（2023·黑龙江·校联考模拟预测）如图所示，在无限长直边界CD的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，无限大挡板EF平行于CD放置，与CD相距为d，带电粒子达到挡板时能够被挡板吸收，在A处有一粒子源能够在纸面内持续发射速度大小相等的电子。当电子在纸面内沿AO方向垂直匀强磁场边界射入时，恰好未被EF吸收。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用。若磁感应强度大小变为原来的一半，电子速度方向缓慢从AO沿顺时针旋转到AD时，在挡板上能够吸收到电子的长度为（）
??
A． B．
C． D．
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