磁场 一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7为单项选择题，8～12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分) 1．中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”．进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是(B) A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极 B．对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强 C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置 【解析】地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近；所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极，选项A错误；在地球的南、北极地磁的方向几乎与地面垂直，对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近的磁场方向与地面平行，则高能粒子所受的磁场力最大，选项B正确；地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可能地球是带负电的，故C错误；在奥斯特发现电流磁效应的实验中，若通电导线相对水平地面竖直放置，地磁场方向与导线电流的方向垂直，则根据安培定则可知，地磁场对实验的影响较大，故在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D错误． 2．如图，闭合圆环由一段粗细均匀的电阻丝构成，圆环半径为L，圆心为O，P、Q在圆环上，∠POQ＝90°，圆环处在垂直于圆面的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B.两根导线一端分别连接P、Q两点，另一端分别与直流电源正、负极相连，已知圆环的电阻为4r，电源的电动势为E，内阻为，则圆环受到的安培力的大小为(D) A. B. C. D. 【解析】优弧PQ的电阻为3r，劣弧PQ的电阻为r，两部分并联在电路中，流过优弧PQ的电流由P到Q，流过劣弧的电流由P到Q，电流分别为×＝，×＝，将优、劣弧等效为直导线PQ，所受安培力为F1＝B·L，F2＝B·L，所以合力为F＝F1＋F2＝，故D正确． 3．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B＝k，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比．如图所示两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流，规定磁场方向垂直纸面向外为正，则在0～R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是(C) 【解析】根据安培定则可得通电导线a在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向内，通电导线b在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁场为零．由于规定B的正方向为垂直纸面向外，所以C正确，A、B、D错误． 4．如图1是回旋加速器D形盒外观图，如图2是回旋加速器工作原理图．微观粒子从S处从静止开始被加速，达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处，由导出装置送往需要使用高速粒子的地方．下列说法正确的是(D) A．D形盒半径是决定vm的唯一因素 B．粒子从回旋加速器的磁场中获得能量 C．高频电源的电压是决定vm的重要因素 D．高频电源的周期等于粒子在磁场中的运动周期 【解析】回旋加速器中加速的粒子最后从磁场中做匀速圆周运动离开，根据半径公式R＝，可得vm＝，与加速的电压无关，而最大速度与加速器的半径、磁感应强度以及电荷的电量和质量有关．半径越大，能量越大；磁场越强，能量越大，则A、C错误．回旋加速器是利用电场加速增大速度、磁场偏转来改变粒子的速度方向，B错误．粒子在磁场中转动两个半圆的过程，电场的方向变换两次，则T电＝2×＝T磁＝，D正确． 5．在竖直放置 ... ...
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