高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编及解析
高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编及解析
一、选择题
1．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为
和
，则（）
A ．
B ．
C ．
D ．不能判断
2．如图所示，边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框通电处于静止状态，细线的拉力为F 1；保持其他条件不变，现虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半，此时细线的拉力为F 2 。已知重力加速度为g ，则导线框的质量为
A ．
21
23F F g
+ B ．21
2
3F F g
- C ．
21
F F g
- D ．21
F F g
+ 3．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。工作原理如图所示，将患者血管置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，测出管壁上MN 两点间的电势差为U ，已知血管的直径为d ，则血管中的血液流量Q 为（ ）
A ．πdU
B
B ．π4dU
B
C ．πU
Bd
D ．
π4U
Bd
4．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。当通以从左到右的恒定电流I 时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a 、与磁场平行的边长为b ，金属材料单位体积内自由电子数为n ，元电荷为e 。那么
A．
12IB enb
??
-=B．
12IB enb
??
-=-
C．
12
IB ena
??
-=D．
12
IB ena
??
-=-
5．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（）
A．粒子带正电荷
B．粒子分裂前运动速度大小为REB g
C．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向
D．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R
6．如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B1垂直水平面向外；B2垂直水平面向里，
B1、B2随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取π3
=，下列说法正确的是（）
A．线框具有向左的运动趋势
B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb
C．t＝0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V
D．0－0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C
7．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两
个D 形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是 （ ）
A ．带电粒子从磁场中获得能量
B ．带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
C ．带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关
D ．带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大
8．一回旋加速器当外加磁场一定时，可把质子加速到v ，它能把氚核加速到的速度为 （ ） A ．v
B ．2v
C ．
3
v D ．
23
v 9．三根通电长直导线a 、b 、c 平行且垂直纸面放置，其横截面如图所示，a 、b 、c 恰好位于直角三角形的三个顶点，∠c ＝90?，∠a ＝37?。a 、b 中通有的电流强度分别为I 1、I 2，c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度I
B k
r
=，k 为比例系数，I 为电流强度，r 为该点到直导线的距离，sin 37?＝0.6。下列说法正确的是（ ）
A ．a 、b 中电流反向,1I ：216I =：9
B ．a 、b 中电流同向,1I ：24I =：3
C ．a 、b 中电流同向,1I ：216I =：9
D ．a 、b 中电流反向,1I ：24I =：3
10．如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动，下列选项正确的是( )
A ．m a >m b >m c
B ．m b >m a >m c
C ．m c >m a >m b
D ．m c >m b >m a
11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
12．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为N 1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N 2，则以下说法正确的是（ ）
A ．N 1＞N 2,弹簧长度将变长
B ．N 1＞N 2,弹簧长度将变短
C ．N 1＜N 2,弹簧长度将变长
D ．N 1＜N 2,弹簧长度将变短
13．在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 平行于纸面固定放置。在两导线中通有图示方向电流I 时，纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零。下列说法正确的是（ ）
A ．匀强磁场方向垂直纸面向里
B ．将导线Q 撤去，a 点磁感应强度为03
2
B
C ．将导线P 撤去，a 点磁感应强度为
012
B D ．将导线Q 中电流反向，a 点磁感应强度为02B
14．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i 随时间t 的
变化关系如图乙所示．在0~
2
T 时间内直导线中电流向上，则在~2T
T 时间内线框中感应
电流的方向与所受安培力情况是（ ）
A ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
15．我国探月工程的重要项目之一是探测月球32
He 含量。如图所示，32He （2个质子和1个中子组成）和42He （2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P 进入平板S 下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M 、N 。下列说法正确的是（ ）
A ．速度选择器内部的磁场垂直纸面向外
B ．平板S 下方的磁场垂直纸面向里
C ．经过狭缝P 时，两种粒子的速度不同
D ．痕迹N 是3
2
He 抵达照相底片上时留下的 16．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O 1，乙的圆心为O 2，在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点，其中aO 1＝O 1b ＝bO 2＝O 2c ，此时a 点的磁感应强度大小为B 1，b 点的磁感应强度大小为B 2．当把环形电流乙撤去后，c 点的磁感应强度大小为
A ．2
12
B B -
B ．1
22
B B -
C ．21B B -
D ．
1
3
B 17．关于电场和磁场，下列说法中正确的是（ ） A ．电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的
B ．电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展
C ．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向
D．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关
18．如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知（）
A．粒子带负电，由a向b运动
B．粒子带负电，由b向a运动
C．粒子带正电，由a向b运动
D．粒子带正电，由b向a运动
19．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是 ( )
A．A 板带正电
B．有电流从 a 经用电器流向 b
C．金属板A、B 间的电场方向向下
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
20．如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）
A．+x方向B．﹣x方向C．+y方向D．﹣y方向
21．利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等区域,如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两U下列说法正确的是
侧面会形成电势差.
CD
U仅与材料有关
A．电势差CD
U变大
B．仅增大磁感应强度时,电势差CD
U
C．若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差0
CD
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平
22．如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。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）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（）
A．Q板的电势高于P板的电势
B．R中有由b向a方向的电流
C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变
D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大
23．如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是
A．率越大的粒子在磁场中运动的时间越长
B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长
C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大
D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大
24．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E和磁感应强度B相互垂直,以某一水平速度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( )
A．粒子一定带负电
B．粒子的速度大小v=B/E
C．若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动
D．若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变
25．如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外．已知放射源放出的射线有α、β、γ三种．下列判断正确的是
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
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一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
【详解】
第一次将金属框由位置I平移到位置Ⅱ，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以，选项C正确.ABD错
故选C
2．A
解析：A
【解析】
【详解】
当通如图中电流时，ab边、ac边受到的安培力大小为
1
2
F BIL
=；bc边受到的安培力大
小为F BIL
'=，方向向上；导线框平衡，故
1
1
2sin30 2
F BIL mg BIL +=+?
磁场加到虚线框上方后，导线框受到的等效安培力为1
4
F BIL ''=
，方向向下，故 21
4
F mg BIL =+
联立解得
21
23F F m g
+=
故A 正确，B 、C 、D 错误； 故选A 。
3．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，有
U
q
qvB d
= 解得
U v Bd
=
而流量为
24U dU Q vS R Bd B
ππ==
?= 故B 正确，ACD 错误。 故选B 。
4．B
解析：B 【解析】 【分析】
金属导体自由电荷为电子，根据左手定则知电子受到洛伦兹向上，知上表面带负电，下表面带正电，上表面的电势比下表面的低。抓住电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡求出电荷的移动速度，从而得出上下表面的电势差。 【详解】
因为上表面的电势比下表面的低，因为evB=e U
a ，解得：U
v Ba
=，因为电流I=nevs=nevab ，解得：IB U bne =．所以φ1-φ2=-IB enb
，故B 正确。故选B 。
【点睛】
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹
力作用下处于平衡。
5．C
解析：C 【解析】 【详解】
A ．带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力和重力平衡，即有
qE mg =
电场力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A 错误；
B ．由于分裂前粒子做圆周运动的半径为R ，根据洛伦兹力提供向心力可得
2
mv qvB R
= 可得
qBR
v m
=
其中
q g m E
= 解得
RgB
v E
=
故B 错误；
CD ．由于电荷量和质量均减半，所以两个粒子受到的电场力和重力仍相等，所以粒子2也做匀速圆周运动；分裂前根据洛伦兹力提供向心力可知粒子沿逆时针方向运动，分裂后粒子1仍逆时针方向运动，所以粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，由于半径变为3R ，所以粒子1的速度为分裂前速度的3倍，根据动量守恒定律可知
2322m m mv v v =
+ 解得分裂后粒子2的速度为
2v v =-
根据左手定则可知粒子2也沿逆时针方向做匀速圆周运动，分裂后粒子2的速度小于粒子1的速度，粒子2做匀速圆周运动的半径小于3R ，故C 正确，D 错误； 故选C 。
6．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．线框的磁通量是向外多于向内，故合磁通向外，有增加趋势，根据楞次定律，产生感
应电流，受安培力，会阻碍磁通量的增加，故安培力向右（向右运动会导致磁通量减小）而阻碍磁通量的增加，即线框具有向右的运动趋势，故A 错误；
B ．设磁场向外穿过线框磁通量为正，由磁通量的定义得0t =时穿过线框的磁通量为
22121ππ0.025Wb 1
6
2B r B r ??Φ=-=
故B 错误；
C ．由于2B 不变，故根据法拉第电磁感应定律有
221152
π2030.1 1.5V 120.6
V 2B E n
n r t t ?Φ-==???=???=??? 故C 正确；
D ．由于是恒定电流，根据闭合电路欧姆定律可得
1.5
A 0.6A 2.5
E I R ==
= 00.6s -内通过线框横截面电荷量为
0.60.6C 0.36C q It ==?=
故D 错误。 故选C 。
7．C
解析：C 【解析】 【详解】
A 、由回旋加速器原理可知，它的核心部分是两个D 形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，两盒间的窄缝中形成匀强磁场，交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D 形盒缝隙，两盒间的匀强电场一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速，在磁场中洛伦兹力不做功，带电粒子是从电场中获得能量的，故A 错误.
B 、粒子从D 形盒出来时速度最大，由qvB=m
，粒子被加速后的最大动能
E km =m =,可见带电粒子加速所获得的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加
速电压的大小无关，故B 错误，C 正确.
D 、高频电源周期与粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同，由带电粒子做圆周运动的周期T=2可知，周期T 由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与半径无关，故D 错误.
故选：C. 【点睛】
解决本题的关键是掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子是从电场中获得能量，但回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D 形盒的半径有关.
8．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
在回旋加速器内加速有
2
v m qvB r
= 解得
qBr
v m =
，可知最终的速度与荷质比有关，质子荷质比为1，氚核荷质比为13
，能把氚核加速到的速度为3
v
，C 正确。 故选C 。
9．A
解析：A 【解析】 【详解】
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，且c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行，则ab 中电流方向相反，c 受力分析如图所示： 竖直方向平衡得：
11
sin 37sin 53a b ac bc
k
I k I r r ???=? 根据几何关系得：
cos37ac ab r r ?= cos53bc ab r r ?=
联立解得：
16
9
a b I I =
A ．a 、b 中电流反向,1I ：216I =：9与分析相符，故A 正确；
B ．a 、b 中电流同向,1I ：24I =：3与分析不符，故B 错误；
C ．a 、b 中电流同向,1I ：216I =：9与分析不符，故C 错误；
D ．a 、b 中电流反向,1I ：24I =：3与分析不符，故D 错误。
10．B
解析：B 【解析】 【详解】
由题意：a 在纸面内做匀速圆周运动，所以a m g qE =；b 在纸面内向右做匀速直线运动，所以b m g qE Bqv =+ ；c 在纸面内向左做匀速直线运动所以c m g Bqv qE += ，根据公式
可解的：
b a
c m m m >>，故B 正确，ACD 错误． 11．B
解析：B 【解析】 【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向． 【详解】
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B 正确． 【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．
12．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
磁铁的磁感线在它的外部是从N 极到S 极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力减小，由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压缩，弹簧长度将变短．故选B ．
13．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
两长直导线P 和Q 所产生的磁场方向根据安培右手定则可得都垂直纸面向里，所以匀强磁场方向应该垂直纸面向外，纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零，所以每根导线在a 点处产生的磁感应强度为
01
2
B 。 A ． 匀强磁场方向应该垂直纸面向外，故A 错误； B ．将导线Q 撤去，a 点磁感应强度应为012
B 而不是03
2B ，故B 错误；
C ． 将导线P 撤去，a 点磁感应强度为
01
2
B ，
C 正确；
D ．将导线Q 中电流反向，a 点磁感应强度为0B 而非02B ，故D 错误。 故选C 。
14．C
解析：C 【解析】 【详解】 BD ．在0~
2
T
时间内，直导线中的电流向上，由乙可知在2T ～T 时间内直线电流方向向
下，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流；故B 项不合题意，D 项不合题意．
AC ．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左．离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A 项不合题意，C 项符合题意．
15．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向里，故A 错误；
B ．粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向外，故B 错误；
C ．在速度选择器中
qE
qvB
解得
E
v B
即经过狭缝P ，两种粒子的速度相同，故C 错误； D ．粒子在平板下方磁场中做圆周运动有
2
'
v qvB m R
=
得
'
mv
R qB =
即比荷大的，半径小，故3
2
He 的轨迹半径小，落到N 点，故D 正确。 故选D 。
16．A
解析：A 【解析】 【详解】
对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在中轴线上的磁场方向均是向左，故c 点的磁场方向也是向左的．设ao 1=o 1b=bo 2=o 2c=r ，设单个环形电流在距离中点r 位置的磁感应强度为B 1r ，在距离中点3r 位置的磁感应强度为B 3r ，故：a 点磁感应强度：B 1=B 1r +B 3r ；b 点磁感应强度：B 2=B 1r +B 1r ；当撤去环形电流乙后，c 点磁感应强度：B c =B 3r =B 1-1
2
B 2，故选A ．
17．D
解析：D 【解析】 【详解】
A.电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A 错误；
B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展， 故B 错误；
C. 磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂直时，不受安培力，故C 错误；
D. 电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D 正确；
18．A
解析：A
【解析】据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式得知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从
a 向
b 运动。在a 处，粒子所受的洛伦兹力斜右下方，由左手定则判断可知，该粒子带负
电，A 正确．
19．D
解析：D
A、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电．故A错误．
B、因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b经用电器流向a．故B错误．
C、因为B 板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C错误．
D、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D正确．故选D．
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势．
20．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x 轴正向。
故选A。
【点睛】
首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。
21．B
解析：B
【解析】
【详解】
AB．根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：
U
q qvB
b
=
I=nqvS=nqvbc
则：
CD BI
U
nqc
=
n由材料决定，故U与材料有关；U还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误、B正确。
C．根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则U CD＜0．故C错误。
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过。故D错误。
22．D
解析：D
【解析】
AB ．等离子体进入磁场，根据左手定则可知正电荷向上偏，打在上极板上；负电荷向下偏，打在下极板上；所以上极板带正电，下极板带负电，则P 板的电势高于Q 板的电势，流过电阻电流方向由a 到b ；故A 错误，B 错误； C ．根据稳定时电场力等于磁场力即：
U
q
qvB d
= 则有：
U Bdv =
再由欧姆定律：
U Bdv
I R r R r
=
=++ 电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R 中电流也改变；故C 错误； D ．由上分析可以知道，若只增大粒子入射速度，R 中电流也会增大；故D 正确。 故选D 。
23．B
解析：B 【解析】
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有2
v Bqv m R
=，解得粒子做圆周运动的
半径mv
R Bq
=
，设磁场圆形区域半径为r ，如图所示
粒子在磁场中运动的偏转角为2θ，由向何关系得：r
tan R
θ=
，所以v 越大，则R 大，则tan θ越小，故θ也越小，而周期2m
T Bq
π=
，即不同速率的粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中运动的偏转角越大，运动时间越长，所以速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小，运动的时间越短，故A 错误，B 正确．粒子在磁场中运动的角速度
v Bq R m
ω=
=，所以不同速率粒子在磁场中运动的角速度相等，故CD 错误； 24．C
【解析】
粒子从左射入，若带负电，则受到向上的电场力，和向下的洛伦兹力，若带正电，则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，只要满足qvB qE =，即速度E
v B
=
，粒子就能做直线运动通过，故AB 错误；若速度大小改变，则电场力qE ，但是洛伦兹力qvB 发生变化，打破二力平衡，所以合力与初速度方向不共线，做曲线运动，C 正确D 错误．
【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关．
25．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
α射线是高速 4
2 e H 流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力
向右，故丙是α射线．β射线是高速电子流 0
1e -（），质量数为0，带一个负电荷．根据左手
定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是β射线．γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线． 故B 正确．