2023年文末附超详细解析超详细解析答案届高中物理磁场知识点归纳总结全面汇总归纳全面汇总归纳全面超详细知识汇总全面汇总归纳全面汇总归纳全面整理.pdf

1 (每日一练)(文末附答案)2022 届高中物理磁场知识点总结全面整理 单选题 1、如图所示，感应强度大小为B的匀强磁场沿z轴正方向垂直于霍尔元件的工作面（即前后侧面），给霍尔元件通以沿x轴正向的恒定电流I，元件沿x轴方向的长度为a，沿y轴方向的宽度为b，沿z轴方向的厚度为c.下列说法正确的是（）A若元件的载流子带正电，则元件的上表面电势比下表面的电势高 B沿y轴方向的宽度越大，元件上、下表面的电势差越大 C沿z轴方向的厚度越小，元件上、下表面的电势差越大 D增大电流，元件上、下表面的电势差大小不变 2、关于磁感线的描述，下列哪些是正确的（）A磁感线从磁体的 N 极出发到磁体的 S 极终止 B自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其 N 极指向螺线管的南极 C磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向 D通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆 3、如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，其中b最短，c为直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计。现将装置置于竖直向下的匀强磁场中，接通2 电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们受到的安培力的大小关系为（）AFaFbFcBFaFbFcCFaFbFcDFbFaFc 4、在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为2，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为（）AB2CD2 5、如图，圆心在O点的半圆形区域ACD（）内存在着方向垂直于区域平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，一带电粒子（不计重力）从圆弧上与AD相距为d的 P 点，以速度v沿平行直径AD的方向射入磁场，速度方向偏转 60 角后从圆弧上C点离开。则可知（）A粒子带正电 B直径AD的长度为 4d C粒子在磁场中运动时间为3D粒子的比荷为 6、如图所示，等边三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，、分别是、边上的某点。三个相同的带电粒子分别以相同的速率从 点沿不同方向垂直磁场射入，分别从 点、点和 点离开磁场，粒子重力不计。下列说法正确的是（）沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其3 A粒子带负电 B从 点离开的粒子在磁场中运动的路程一定最大 C从 点离开的粒子在磁场中运动的时间一定最短 D从 点离开的粒子在磁场中的运动时间一定大于从 点离开的粒子在磁场中的运动时间 7、已知通电长直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为=，为常量，为电流，为该点到导线的距离。电流大小相同的三根长直导线垂直于纸面放置于等边三角形的三个顶点、上，点是 点关于bd连线的对称点，已知导线 在 点产生的磁感应强度大小为，则三根导线在 点处产生的合磁感应强度大小为（）A 3 B2 C43 3 D4 多选题 8、如图所示，区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源 S。某一时刻，从 S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场。已知AOC60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于2（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（）沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其4 A12B8C4D3 9、地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示。图中给出了速度在图示平面内，从O点沿平行与垂直地面 2 个不同方向入射的微观带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹a、b、c，且它们都恰不能到达地面则下列相关说法中正确的是（）A沿a轨迹运动的粒子带正电 B若沿a、c两轨迹运动的是相同的粒子，则c粒子的速率更大 C某种粒子运动轨迹为a，若它速率不变，只是改变入射地磁场的速度方向，则只要其速度在图示平面内，粒子可能到达地面；D某种粒子运动轨迹为b，若它以相同的速率在图示平面内沿其他方向入射，则有可能到达地面 10、如图所示，边长为L的等边三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，无限大的荧光屏 PQ 过C点且与AB边平行，O为AB边中点，质量为m，电荷量为q的粒子以不同速率自O点垂直于AB边方向射入磁场中，速度方向平行于三角形平面，不考虑粒子之间相互作用和粒子重力。下列说法正确的是（）沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其5 A粒子射入速率=4时，粒子将从AB边离开磁场 B粒子射入速率=25时，粒子可以打在荧光屏上 C粒子射入速率=2时，粒子打在荧光屏上的点与C点的距离为L D粒子射入速率=2时，粒子打在荧光屏上的点与C点的距离为 2L 填空题 11、在同一平面上有 a、b、c 三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为 1A、2A、3A的电流，各电流的方向如图所示，则导线 a 所受的合力方向向_，导线 b 所受的合力方向向_ 12、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_，若从初始位置转过 90 角，则穿过线框平面的磁通量为_，若从初始位置转过 180 角，则穿过线框平面的磁通量变化为_ 13、某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成、三束。那么在这三束射线中，带正电的是沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其6 _，带负电的是_。沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 7 2022 届高中物理磁场_00F 参考答案 1、答案：C 解析：A若元件的载流子带正电，正电荷的运动方向与电流方向相同，根据左手定则，正电荷所受洛伦兹力向下，所以下极板带正电，则元件的上表面电势比下表面的电势低，所以 A错误；BC元件上、下表面的电势差为 U，则有=电流的微观表达式为 =联立解得=所以元件上、下表面的电势差与沿z轴方向的厚度有关与沿y轴方向的宽度无关，并且成反比，则 B错误；C正确；D根据=增大电流，元件上、下表面的电势差大小增大，所以 D 错误；故选 C。2、答案：C 解析：A磁感线在磁铁的外部，由 N 到 S，在内部，由 S 到 N，形成闭合曲线，故 A错误；沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 8 B螺线管内部磁感线由 S 极指向 N 极，小磁针 N 极所指的方向即为磁场的方向，故小磁针放在通电螺线管内部，其 N 极指向螺线管的 N 极即北极，故 B错误；C磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线切线的方向表示磁场的方向，故 C正确；D通电直导线的磁场距离通电直导线越远则磁场越弱，故以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆越往外越稀疏，不是等间距，故 D错误。故选 C。3、答案：B 解析：设a、b两棒的长度分别为La和Lb，C的直径为d；由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b两棒所受的安培力大小分别为=因=则=因=则 沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 9 =因=2=2（c的直径大小为Lb），则c棒所受安培力大小为=2=2 则=故选 B。4、答案：A 解析：从上向下看导线的图形如图所示 导线的有效长度为 2L，则所受的安培力大小=2 设绳子的张力为，由几何关系可知 沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 10 =2 解得=故 A正确，BCD错误。故选 A.5、答案：B 解析：A带电粒子在半圆形磁场中向上偏转，由左手定则可判断，粒子带负电，选项 A错误；D过P点和C点做速度的垂线，交点即为圆心，如图：由几何关系可知，四边形 为菱形，则 =2=洛伦兹力提供向心力有=2 所以 =沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 11 则有=2 选项 D错误；B由几何关系可得直线AD的长度等于磁场区域半径的 2 倍即 4d，选项 B正确；C粒子在磁场中运动时间为 =6=162=3=32=23 选项 C错误。故选 B。6、答案：D 解析：A根据左手定则可知粒子带正电，A错误；BCD画出带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 若粒子从ac边射出，粒子依次从ac上射出时，半径增大而圆心角相同，弧长等于半径乘以圆心角，所以经过的弧长越来越大（即路程越来越大），运动时间 沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 12 t=2 则从ac边射出的粒子运动时间相同；如果从bc边射出，粒子从b到c上依次射出时，弧长会先变小后变大，但都会小于从c点射出的弧长，则从c点射出的粒子在磁场中运动的路程最大，圆心角也会变大，但小于从c点射出时的圆心角，所以运动时间变小，则从c点离开的粒子在磁场中的运动时间一定大于从e点离开的粒子在磁场中的运动时间，BC错误、D 正确；故选 D。7、答案：B 解析：设、两点间距为，则、两点间距为 3，点处导线在 点产生的磁感应强度为，根据=可知 点和 点处导线在 点产生的磁感应强度大小都为 3，根据右手螺旋定则，两者夹角为 60，对两者矢量合成如图所示 根据几何关系，可得 点和 点处的导线在 点产生的磁感应强度的矢量和大小为3，与 点处的导线在 点产生的磁感应强度方向相反，所以三根导线在 点处产生的磁感应强度大小为2。故选 B。8、答案：AB 解析：沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 13 粒子在磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦，初速度大小相同，根据=2 则=轨迹半径相同，如图所示 设 =当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，周期一定，则由粒子在磁场中运动的时间最长，由此得到，轨迹半径为=32 当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间最短，则 =32 由几何知识，得 沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 14 =60 最短时间=16 所以，粒子在磁场中运动时间范围为 16 12 CD不符合题意，AB符合题意。故选 AB。9、答案：BD 解析：A由左手定则可知，沿a轨迹运动的粒子带负电，故 A错误；B由半径公式 =可知，沿c轨迹运动的半径大，则沿c轨迹运动的粒子的速率更大，故 B正确；C圆的直径为最长的弦，图中直径时都到不了地面，则其他反向的也将不会到达地面，故 C错误；D由图可知，当粒子射入的速度方向沿顺时针转过小于 90 度的锐角时，都可到达地面，故 D正确；故选 BD。10、答案：BC 解析：A为使粒子自AB边离开磁场，临界条件为轨迹与AC边相切，轨迹如图甲所示，根据几何关系 沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 15 +cos30=12 解得 =32(3+2 3)根据 =得=32(3+2 3)因为 432(3+2 3)所以粒子将从AC边离开磁场，A错误；B因为荧光屏足够大，能打在荧光屏上的临界条件为射出速度方向与荧光屏平行，粒子轨迹如图乙所示，设轨迹半径为r，根据几何关系 +tan30=12 解得 =3 34 根据 =沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 16 得=(3 3)4 只要速度大于该值即可打在荧光屏上，B正确；CD当速度=2 时，轨迹半径为12，粒子自AC中点垂直于AC边射出，根据几何关系可得粒子达到荧光屏位置与 C点的距离为L，C正确，D错误。故选 BC。11、答案：左 右 解析：同相电流互相吸引，反向电流互相排斥，所以导线 a 受到 bc 给它向左的排斥力，即合力方向向左，b 受到 a 对它向右的排斥力，c 对它向右的吸引力，所以合力方向向右 12、答案：BS 0 2BS 解析：1线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积。故图示位置的磁通量为 =BS；2线圈从图示转过 90 时，线圈平面和磁感线平行，则穿过S的磁通量为 0；沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其 17 3由磁通量表达式 =BScos可知，当从初始位置转过 180 时，磁通量 =-BS。磁通量变化为：=-BS-BS=-2BS 小提示：对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式 =BScos，是线圈与磁场垂直方向的夹角。13、答案：解析：12由图看出，射线向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断可知，射线带正电；射线不偏转，该射线不带电；向右偏转，洛伦兹力向右，由左手定则判断得知，该射线带负电。沿轴方向的厚度为下列说法正确的是若元件的载流子带正电则元件的上表面电势比下表面的电势高沿轴方向的宽度越小不变关于磁感线的描述下列哪些是正确的磁感线从磁体的极出发到磁体的极终止自由转动的小磁针放在通电螺线管意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆如图所示水平导轨接有电源导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒其