磁场练习题
一、选择题
1．下面四幅图表示了磁感应强度B 、电荷速度v 和洛伦兹力F 三者方向之间的关系，其中正确的是 (
)
2．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是( )
A ．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B ．电荷在电场中一定受电场力作用
C ．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D ．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
3．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增
大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力( )
1
A ．变为原来的．增大为原来的4倍
4
1
C ．减小为原来的．增大为原来的2倍
2
4．如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是(
)
A ．当从a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动
B ．当从b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 C ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动 D ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动
5．带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是( )
A ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B ．如果把＋q 改为－q ，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C ．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D ．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
6. 初速度为v 0的电子，沿平行于通电长直导线的方向开始运动，直导线中电流方向与电子的
初始运动方向如图所示，则(
)
A ．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C ．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
7. 图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线
中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(
)
A ．向上 B ．向下 C．向左 D．向右
8．如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I 通过，导线的正下方有一质子初速度方向
与电流方向相同，则质子可能的运动情况是( )
A ．沿路径a 运动 B．沿路径b 运动 C．沿路径c 运动 D．沿路径d 运动
9．关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是( )
A ．带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加
B ．带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变C ．带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加 D ．不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变
10.(多选) 某电量为q 的粒子(不计重力) 以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d 、宽
为L 的匀强磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，水平位移为s ，如图所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么(
)
A ．粒子带负电 B. 粒子在磁场中的运动时间t ＝ C. 洛伦兹力对粒子做的功是W ＝BqvL D．电子在b 点的速度值也为v
d s
11. 如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出) 。一
带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O 。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(
)
A ．2 B．2 C．1 D ．
2 2
12．(多选) 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
度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场．匀强磁场的磁感应强度为B ，匀强电场的电场强度为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A 1A 2. 平板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场．下列表述错误的是
( )
A ．质谱仪是分析同位素的重要工具
B ．速度选择器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D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小
13．两个电荷量分别为q 和－q 的带电粒子分别以速度v a 和v b 射入匀强磁场，两粒子的入射方
向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d ，两粒子同时由A 点出发，同时到达B
点，如图所示，则( )
E B
A ．a 粒子带负电，b 粒子带正电 B．两粒子的轨道半径之比R a ∶R b ＝3∶1 C ．两粒子的质量之比m a ∶m b ＝1∶2 D．两粒子的速度之比v a ∶v b ＝1∶2
14. (多选) 用来加速带电粒子的回旋加速器, 其核心部分是两个D 形金属盒. 在加速带电粒子
时, 两金属盒置于匀强磁场中, 两盒分别与高频电源相连, 带电粒子在磁场中运动的动能E k 随时间t 的变化规律如图所示。忽略带电粒子在电场中的加速时间, 则下列判断正确的是(
)
A. 伴随粒子动能变大, 应有(t2-t 1)>(t3-t 2)>(t4-t 3) B. 高频电源的变化周期应该等于(tn -t n-1) C. 高频电源的变化周期应该等于2(tn -t n-1)
D. 要想粒子获得的最大动能增大, 可增加D 形盒的半径
答案与解析
1. 【答案】B
【解析】根据左手定则，A 中F 方向应向下，B 中F 方向应向上，故A 错、B 对。C 、D 中都是v ∥B ，F ＝0，故C 、D 都错。
2. 【答案】B
【解析】由安培力公式：F ＝BIL sin α在磁场中不一定受到洛伦兹力的作用，由左手定则知洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故A 、D 错误。但在电场中却一定受到电场力的作用且与电场方向可能相同也可能相反．故B 对，C 错。
3. 【答案】D
【解析】据洛伦兹力表达式F 洛＝qvB 知，选项D 正确。 4. 【答案】C
【解析】不管通有什么方向的电流，螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变。
5. 【答案】B 6. 【答案】A
【解析】直导线产生的磁场在其右侧垂直纸面向里，由左手定侧知向右发生偏转，且洛伦兹力不做功则速率不变，则A 对，B 、C 、D 错。
7. 【答案】B
【解析】根据题意，由右手螺旋定则知b 与d 导线电流产生磁场正好相互抵消，而a 与c 导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O 沿垂直于纸面的方向向外运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下。故B 正确，A 、C 、D 错误。
8. 【答案】B
【解析】由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上．则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C 、D 必错；由于洛伦兹力方向始终与质子运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B 正确，A 错误。
9. 【答案】D
【解析】 带电粒子在电场中受到的电场力F ＝qE ，只与电场有关，与粒子的运动状态无关，做功的正负由θ角(力与位移方向的夹角) 决定．对选项A ，只有粒子带正电时才成立；垂直射入匀强电场的带电粒子，不管带电性质如何，电场力都会做正功，动能增加．带电粒子在磁场中的受力——洛伦兹力F ＝qvBsin θ，其大小除与运动状态有关，还与θ角(磁场方向与速度方向之间夹角) 有关，带电粒子从平行磁感线方向射入，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动．在其他方向上由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力对带电粒子始终不做功．综上所述，正确选项为D 。
10. 【答案】AD 11. 【答案】D 12. 【答案】D
【解析】 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，A 对。速度选择器中
电场力与洛伦兹力是一对平衡力，即qvB ＝qE ，故v ＝的磁场方向垂直纸面向外，B 、C 对。粒子在匀强磁场中运动的半径r ＝
E
B
mv q ，即粒子的比荷 ＝ qB m
v
，由此看出粒子运动的半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越大，Br
D 错。
13. 【答案】AC[来源:学。科。网]
【解析】 根据左手定则可判定a 带负电，同理可知b 带正电，所以选项A 正确；
14. 【答案】CD
磁场练习题
一、选择题
1．下面四幅图表示了磁感应强度B 、电荷速度v 和洛伦兹力F 三者方向之间的关系，其中正确的是 (
)
2．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是( )
A ．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B ．电荷在电场中一定受电场力作用
C ．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D ．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
3．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增
大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力( )
1
A ．变为原来的．增大为原来的4倍
4
1
C ．减小为原来的．增大为原来的2倍
2
4．如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是(
)
A ．当从a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动
B ．当从b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 C ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动 D ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动
5．带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是( )
A ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B ．如果把＋q 改为－q ，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C ．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D ．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
6. 初速度为v 0的电子，沿平行于通电长直导线的方向开始运动，直导线中电流方向与电子的
初始运动方向如图所示，则(
)
A ．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C ．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
7. 图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线
中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(
)
A ．向上 B ．向下 C．向左 D．向右
8．如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I 通过，导线的正下方有一质子初速度方向
与电流方向相同，则质子可能的运动情况是( )
A ．沿路径a 运动 B．沿路径b 运动 C．沿路径c 运动 D．沿路径d 运动
9．关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是( )
A ．带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加
B ．带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变C ．带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加 D ．不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变
10.(多选) 某电量为q 的粒子(不计重力) 以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d 、宽
为L 的匀强磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，水平位移为s ，如图所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么(
)
A ．粒子带负电 B. 粒子在磁场中的运动时间t ＝ C. 洛伦兹力对粒子做的功是W ＝BqvL D．电子在b 点的速度值也为v
d s
11. 如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出) 。一
带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O 。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(
)
A ．2 B．2 C．1 D ．
2 2
12．(多选) 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
度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场．匀强磁场的磁感应强度为B ，匀强电场的电场强度为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A 1A 2. 平板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场．下列表述错误的是
( )
A ．质谱仪是分析同位素的重要工具
B ．速度选择器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D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小
13．两个电荷量分别为q 和－q 的带电粒子分别以速度v a 和v b 射入匀强磁场，两粒子的入射方
向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d ，两粒子同时由A 点出发，同时到达B
点，如图所示，则( )
E B
A ．a 粒子带负电，b 粒子带正电 B．两粒子的轨道半径之比R a ∶R b ＝3∶1 C ．两粒子的质量之比m a ∶m b ＝1∶2 D．两粒子的速度之比v a ∶v b ＝1∶2
14. (多选) 用来加速带电粒子的回旋加速器, 其核心部分是两个D 形金属盒. 在加速带电粒子
时, 两金属盒置于匀强磁场中, 两盒分别与高频电源相连, 带电粒子在磁场中运动的动能E k 随时间t 的变化规律如图所示。忽略带电粒子在电场中的加速时间, 则下列判断正确的是(
)
A. 伴随粒子动能变大, 应有(t2-t 1)>(t3-t 2)>(t4-t 3) B. 高频电源的变化周期应该等于(tn -t n-1) C. 高频电源的变化周期应该等于2(tn -t n-1)
D. 要想粒子获得的最大动能增大, 可增加D 形盒的半径
答案与解析
1. 【答案】B
【解析】根据左手定则，A 中F 方向应向下，B 中F 方向应向上，故A 错、B 对。C 、D 中都是v ∥B ，F ＝0，故C 、D 都错。
2. 【答案】B
【解析】由安培力公式：F ＝BIL sin α在磁场中不一定受到洛伦兹力的作用，由左手定则知洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故A 、D 错误。但在电场中却一定受到电场力的作用且与电场方向可能相同也可能相反．故B 对，C 错。
3. 【答案】D
【解析】据洛伦兹力表达式F 洛＝qvB 知，选项D 正确。 4. 【答案】C
【解析】不管通有什么方向的电流，螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变。
5. 【答案】B 6. 【答案】A
【解析】直导线产生的磁场在其右侧垂直纸面向里，由左手定侧知向右发生偏转，且洛伦兹力不做功则速率不变，则A 对，B 、C 、D 错。
7. 【答案】B
【解析】根据题意，由右手螺旋定则知b 与d 导线电流产生磁场正好相互抵消，而a 与c 导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O 沿垂直于纸面的方向向外运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下。故B 正确，A 、C 、D 错误。
8. 【答案】B
【解析】由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上．则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C 、D 必错；由于洛伦兹力方向始终与质子运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B 正确，A 错误。
9. 【答案】D
【解析】 带电粒子在电场中受到的电场力F ＝qE ，只与电场有关，与粒子的运动状态无关，做功的正负由θ角(力与位移方向的夹角) 决定．对选项A ，只有粒子带正电时才成立；垂直射入匀强电场的带电粒子，不管带电性质如何，电场力都会做正功，动能增加．带电粒子在磁场中的受力——洛伦兹力F ＝qvBsin θ，其大小除与运动状态有关，还与θ角(磁场方向与速度方向之间夹角) 有关，带电粒子从平行磁感线方向射入，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动．在其他方向上由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力对带电粒子始终不做功．综上所述，正确选项为D 。
10. 【答案】AD 11. 【答案】D 12. 【答案】D
【解析】 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，A 对。速度选择器中
电场力与洛伦兹力是一对平衡力，即qvB ＝qE ，故v ＝的磁场方向垂直纸面向外，B 、C 对。粒子在匀强磁场中运动的半径r ＝
E
B
mv q ，即粒子的比荷 ＝ qB m
v
，由此看出粒子运动的半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越大，Br
D 错。
13. 【答案】AC[来源:学。科。网]
【解析】 根据左手定则可判定a 带负电，同理可知b 带正电，所以选项A 正确；
14. 【答案】CD