《2025年学习指导用书物理电子信息类》

1. 地球可以视作一个巨大的磁体，其自身的南、北极分别称为“地磁南极”和“地磁北极”。我们日常生活中常说的南、北极则是根据小磁针的指向而人为定义的“地理南极”和“地理北极”。地磁极的轴与地理极的轴并不重合，它们所成的夹角称为“地磁偏角”。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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力线分布如图所示。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）
A. 地理南、北极与地磁场的北、南极不重合
B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 在赤道上小磁针的N极在静止时指向地理北极附近

答案： C
解析：地球磁场是三维的，两极附近磁场方向与地面垂直，并非任意位置都平行于地面，C错误；A、B、D说法均正确，故选C。

2. P、Q和R是三条平行长直导线，如图所示。已知通过它们的电流大小相等且P和R的电流方向垂直于纸面向外，Q的电流方向垂直于纸面向内，Q位于P和R的正中间。已知通电导线在周围某点产生的磁感应强度，与该点到导线的距离成反比。若P对R的每单位长度的安培力大小为F，则P和Q对R每单位长度的安培力的合力大小和方向分别为（ ）
A. F，向左
B. F，向右
C. 3F，向左
D. 3F，向右

答案： A
解析：设电流大小为I，P、R间距为2d，Q在中间则Q、R间距为d。由安培定则，P在R处磁场方向向下，大小$ B_{P}=\frac{kI}{2d} $（k为比例常量），安培力$ F_{P}=B_{P}I=\frac{kI^{2}}{2d}=F $，方向向左；Q在R处磁场方向向下，大小$ B_{Q}=\frac{kI}{d} $，安培力$ F_{Q}=B_{Q}I=\frac{kI^{2}}{d}=2F $，方向向右。合力$ F_{合}=2F - F=F $，方向向右，A正确。

3. 如图所示，一电子进入与纸面平行的匀强电场，飞出后又进入与纸面垂直的匀强磁场，则它的运动轨迹一定是（ ）
A.
B.
C.
D.

答案： B
解析：电子在电场中受电场力，若电场方向向上，电子受力向下，轨迹向下弯曲；进入垂直纸面向里的磁场，根据左手定则，洛伦兹力指向圆心，轨迹为顺时针圆周，B选项符合。

4. 有a、b、c三个带正电的粒子，其质量之比mₐ:mᵦ:m꜀=1:2:3，它们所带的电荷量相同，以相同的初动能垂直射入同一匀强磁场时，都在磁场中做匀速圆周运动，则（ ）
A. 轨道半径最大的是a
B. 轨道半径最大的是c
C. 运动周期最小的是c
D. 运动周期最大的是a

答案： B
解析：粒子动能$ E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2} $，得$ v=\sqrt{\frac{2E_{k}}{m}} $。轨道半径$ r=\frac{mv}{qB}=\frac{m\sqrt{\frac{2E_{k}}{m}}}{qB}=\frac{\sqrt{2mE_{k}}}{qB} $，电荷量q、Eₖ、B相同，r与$ \sqrt{m} $成正比，m꜀最大，r最大，B正确；周期$ T=\frac{2πm}{qB} $，T与m成正比，mₐ最小，T最小；m꜀最大，T最大，C、D错误。
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