2022届高中物理磁场基础知识题库.pdf

（每日一练）（文末附答案）2022届高中物理磁场基础知识题库单选题1、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B=k为常量，/为电流，r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a、b、d上，c点是a点关于6d连线的对称点，已知导线a在c点产生的磁感应强度大小为民则三根导线在c点处产生的合磁感应强度大小为（）b2CDV34-34 82、如图所示，在.楙沙中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、A。以不同的速率从。点沿垂直于放的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知。是做的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（）M NPOQA.粒 子a带负电，粒 子A c带正电B.粒 子c在磁场中运动的时间最长C.粒 子a在磁场中运动的周期最小D.射入磁场时粒子a的速率最小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、6、c,其 中5最短，c为直径 与6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（）A.FaFb-FcB.Fa=FbFcC.Fa-Fb-FcD.FbFaFc4、如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、久c、d放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心。点的磁感应强度大小都是瓦则四根通电导线同时存在时。点的磁感应强度的大小和方向为（）cl I办a软-0 bI I:、/:!、,Z II II I/、A.2V25,方向向左B.2让B,方向向下2C .V2 5,方向向右口.四目方向向上5、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、6、c,其 中4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（）A .FaFb=.Fa=FbFg.Fa=Fb=际,FbFaFc6、如图，圆心在。点的半圆形区域/1 5（C。1 4。）内存在着方向垂直于区域平面向外、磁感应强度为6的匀强磁场，一带电粒子（不计重力）从圆弧上与助相距为 的P点，以速度-沿平行直径4的方向射入磁场，速度方向偏转6 0。角后从圆弧上。点离开。则 可 知（）A .粒子带正电B.直径肥的长度为4 dC .粒 子 在 磁 场 中 运 动 时 间 为.粒子的比荷为总3v Ba7、图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）3狭缝荧光屏电子束阴极+阳极A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C.加一电场，电场方向沿z轴负方向D.加一电场，电场方向沿P轴正方向多选题8、如图所示，区域4 Z内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界以上有一粒子源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勿射出磁场。已知乙43=60。，从边界 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T（7为粒子在磁场中运动的周期），则从边界0C射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（）Q XXX/X X cX X/B/X X X Xi/X X X X X/部X X Xo s%A/.e 扣 /12 8 4 39、如图所示，在一倾角为6的粗糙斜面上置一根通电直导线，导线长度为,电流方向垂直于纸面向外，电流大小为/,初始时，通电直导线恰好静止。现有一竖直向下的磁场从零开始不断增大，当磁感应强度为员时,通电直导线恰要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）B4A.斜面对通电直导线的支持力不断增大B.斜面对通电直导线的静摩擦力不断增大C.粗糙斜面的动摩擦因数=tan。mgtan2eD Bo=10、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的是A.焦耳发现了电流热效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动填空题11、如图所示，框架面积为S框架平面与磁感应强度为8 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为一若从初始位置转过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QX X j X Xxl x I XX I I Ix；x x12、回旋加速器(1)构 造：两个D 形盒，两 D 形盒接 流电源，D 形盒处于垂直于D 形盒的匀强 中，如图5接交流电源(2)工作原理：电场的特点及作用特 点：两个D 形盒之间的窄缝区域存在_ _ _ _ _ 的电场。作 用：带电粒子经过该区域时被 0磁场的特点及作用特 点：D 形盒处于与盒面垂直的 磁场中。作 用：带电粒子在洛伦兹力作用下做_ _ _ _运动，从 而 改 变 运 动 _ _ _ _ _圆周后再次进入电场。13、将长为人的直导线垂直放入磁感应强度为6 的匀强磁场中，当给导线通以恒定电流/时，其所受安培力大小为 方向由_ _ _ _ _ _ _(选 填“左手”或“右手)定则判定。62022届高中物理磁场_020参考答案1、答 案：B解 析：设a、b两点间距为L,则a、c两点间距为bL,a点处导线在c点产生的磁感应强度为B,根据1B=k-T可知b点和d点处导线在c点产生的磁感应强度大小都为百B,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d点处的导线在c点产生的磁感应强度的矢量和大小为3 B,与a点处的导线在c点产生的磁感应强度方向相反，所以三根导线在c点处产生的磁感应强度大小为28。故 选B。2、答 案：B解 析：A.根据左手定则可知a粒子带正电，b、c粒子带负电，故A错 误；BC.根据m4n2r晒二 5 7T=v可知2nmT=Bq即各粒子的周期一样，粒 子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故B正确，C错 误；D.由洛伦兹力提供向心力m v2Bvq=-r可知Bqrv=-m可 知。的速率最大，C的速率最小，故D错误。故 选Bo3、答 案：B解 析：设a、6两 棒 的 长 度 分 别 为 和 必，。的直径为d；由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、方两棒所受的安培力大小分别为凡一BlaLaFb=BlbLb因8u US则US BUS凡=BlJa=B La=PL。p因u USlb=-r=rp 埼 pLbUS BUSPb=BlJb=BLb-pLb PU _ 2US山 一 pnLbP 2S（c的直径大小为6）,则c棒所受安培力大小为2US 2BUSFc=BlcLb=B Lb=-则Fa=FbFc故 选Bo4、答 案：A解 析：根据安培定则可知四根通电导线在0点产生的磁感应强度的方向：a导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd,9大小为6；c导线中电流产生的磁感应强度的方向为庆/,大小为8；同理，6导线中电流产生的磁感应强度的方向为经，大小为A d导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca,大小为8,则根据平行四边形定则进行合成可知，四根通电导线同时存在时的磁感应强度大小为2或8,方向水平向左。故选A。5、答 案：B解 析：设a、6两棒的长度分别为a和7,C的直径为d；由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、6两棒所受的安培力大小分别为Fa=BlJaFb=BIbLb因u USa=L=T7-p 博 PLa则US BUS=BlJa=B La PLa P因u US%=-j-=P/pLb则US BUSFb=Bl/b=B Lb=pLb P1 0因U 2US口 也 一 pit3P 2S(C的直径大小为人田,则C棒所受安培力大小为2US 2BUSFc-BIcLb-B Lb=-P E pn则Fa=Fb Fc故 选B。6、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 户 点 和，点做速度的垂线，交点即为圆心，如 图：OP=2d-PC=r洛伦兹力提供向心力有11qvB=m r所以mv则有q=um 2Bd选 项D错 误；B .由几何关系可得直线4的长度等于磁场区域半径的2倍即4 d选 项B正 确；C.粒子在磁场中运动时间为T 1 2nm n m n 2Bd 2ndt =x-=,一=-=-6 6 qB 3B q 3B v 3v选项C错误。故 选Bo7、答 案：B解 析：A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向，由左手定则知电子受洛仑兹力的方向沿y轴负方向，电子不会沿z轴向下偏转，故A错 误；B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向，由左手定则知电子受洛仑兹力的方向沿z轴负方向，电子沿z轴向下偏转，故B正 确；C.加一电场，电场方向沿z轴负方向，电子受电场力沿z轴正方向，电子不会沿z轴向下偏转，故C错 误；12D.加一电场，电场方向沿y 轴正方向，电子受电场力沿y 轴负方向，电子不会沿z 轴向下偏转，故 D 错 误；故 选 B。8、答 案：AB解 析：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V2qvB=rn R则mvR=qB轨迹半径相同，如图所示Cz/x XDx、x，&/XI：/x X：/x X易X-X、幺/、tXXXXxX/XX取X Xa-l-T-；/S学A0设OS=d当出射点与s 点的连线垂直于如时，“S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13R=y d当出射点少与s 点的连线垂直于小时，弦 5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V3SE=d2由几何知识，得e=60最短时间1tmin=7 7o所以，粒子在磁场中运动时间范围为1 1-T t -T6LCD 不符合题意，AB符合题意。故选AB。9、答 案:ACD解 析：AB.加磁场后受力分析如图1 所示图114Gx=Fx+f,N=Gy+Fy磁场从零开始不断增大，则有F=BIL可知，安培力厂不断增大，斜面对通电直导线的支持力A,不断增大。静摩擦力先是沿斜面向上不断减小到零,再沿斜面向下不断增大。故A正 确；B错 误；C.没有加磁场时，恰好静止，对导线受力分析如图2所示图2根据受力平衡，可得Gx=启，N=Gy,fm=N整理可得 =tan 0故C正 确；D.当通电导线刚要滑动时，有x+fm=Px,Fx=Bol Leos。联立，可得Bo=mgtan29-7 L-15故D正确。故选ACDo10、答 案:AB解 析：A.焦耳发现了电流热效应的规律，故A正 确；B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，故B正 确；C.奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C错 误；D.伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故D错 误；故选AB11、答 案：BS 0 2BS解 析：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=微；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；网由磁通量表达式0=8阮。s6可知，当从初始位置转过180时，磁通量0=-/。磁通量变化为：/(p-BS-BS=-2BS小提示：对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式 行BSc。加 e是线圈与磁场垂直方向的夹角。12、答 案：交 磁 场 周 期 性 变 化 加 速 匀 强 匀 速 圆 周 方 向 半 个解析16略13、答 案：BIL 左手解 析：将长为L的直导线垂直放入磁感应强度为8的匀强磁场中，当给导线通以恒定电流/时，其所受安培力大小为F=B1L2方向由左手定则来判定。17