磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，下面是帶電體在磁場中的運動專題訓練，請考生認真練習。

1.a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示.一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫茲力的方向是()

A.向上 B.向下

C.向左 D.向右

解析：選B.a、b、c、d四根導線上電流大小相同，它們在O點形成的磁場的磁感應強度B大小相同，方向如圖甲所示.O點合磁場方向如圖乙所示，則由O點垂直紙面向外運動的帶正電的粒子所受洛倫茲力方向據(jù)左手定則可以判定向下.B選項正確.

2.(2016山東濟南質(zhì)檢)(多選)如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱.導線通有大小相等、方向相反的電流I.已知通電長直導線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B=k，式中k是常數(shù)，I是導線中的電流，r為點到導線的距離.一帶正電的小球(圖中未畫出)以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運動到b點.關(guān)于上述過程，下列說法正確的是()

A.小球先做加速運動后做減速運動

B.小球一直做勻速直線運動

C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小

D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>

解析：選BC.由安培定則和磁場疊加原理可以判斷出在MN連線上的磁場方向平行桌面向里，所以小球所受洛倫茲力的方向垂直桌面向上.對小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛倫茲力3個力作用，小球沿桌面方向不受力，故從a點到b點，小球一直做勻速直線運動，A錯誤，B正確;由于從a至b合磁感應強度先減小后增大，則小球所受洛倫茲力先減小后增大，桌面對小球的支持力先增大后減小，由作用力與反作用力的關(guān)系知小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小，C正確、D錯誤.

3. (多選)電磁軌道炮工作原理如圖所示.待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸.電流I從一條軌道流入，通過導電彈體后從另一條軌道流回.軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場)，磁感應強度的大小與I成正比.通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出.現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是()

A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍

B.只將電流I增加至原來的2倍

C.只將彈體質(zhì)量減至原來的一半

D.將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變

解析：選BD.磁感應強度B=kI.對彈體應用動能定理：F安L=mv2-0，推得v===(d為軌道寬度)，欲使v增加至原來的2倍，由上式可知，可以使I增加至原來的2倍，B正確，也可以使彈體質(zhì)量減為原來的一半，L變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確.

4.(2016湖北八校二模)(多選)如圖所示，ab是勻強磁場的邊界，質(zhì)子(H)和粒子(He)先后從c點射入磁場，初速度方向與ab邊界夾角均為45，并都到達d點.不計空氣阻力和粒子間的作用.關(guān)于兩粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是()

A.質(zhì)子和粒子運動軌跡相同

B.質(zhì)子和粒子運動動能相同

C.質(zhì)子和粒子運動速率相同

D.質(zhì)子和粒子運動時間相同

解析：選AB.由幾何知識知，粒子速度與磁場邊界ab以多大的夾角射入，從d點將以多大的夾角射出，且粒子運動軌跡的圓心為分別過c、d點作速度方向的垂線的交點，易知質(zhì)子和粒子在磁場中運動軌跡的圓心相同，半徑也相同，二者的運動軌跡也相同且均為四分之一圓弧，A正確;由R=、T=知，由于兩粒子的比荷不同，則它們的運動速率、周期均不同，在運動四分之一圓弧所用時間也不同，C、D錯誤;聯(lián)立R=、Ek=mv2，可得Ek=，易知兩粒子運動的動能相同，B正確.

5.(2016山西四校第三次聯(lián)考)(多選)如圖所示，在平面直角坐標系中存在一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a(0，L).一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場，此時速度的方向與x軸正方向的夾角為60.下列說法正確的是()

A.電子在磁場中運動的時間為

B.電子在磁場中運動的時間為

C.磁場區(qū)域的圓心坐標為(，)

D.電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為(0，-2L)

解析：選BC.作出粒子的運動軌跡如圖，設電子的軌跡半徑為R，由幾何知識，Rsin 30=R-L，得R=2L，又電子在磁場中運動時間t=，而T=，解得t=，故A錯誤、B正確;設磁場區(qū)域的圓心坐標為O(x，y)，則x=Rcos 30=L，y=，所以磁場圓心坐標為(，)，C正確;由于R=2L，所以電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為(0，-L)，故D錯誤.

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