高考物理郴州电磁学知识点之磁场单元汇编含答案解析.pdf
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1、高考物理郴州电磁学知识点之磁场单元汇编含答案解析一、选择题1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()AB CD2质量和电荷量都相等的带电粒子M 和 N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是()AM 带正电,N 带负电BM 的速率大于N 的速率C洛伦磁力对M、N 做正功DM 的运行时间大于N 的运行时间3在探索微观世界中,同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没,1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪
2、的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,不计粒子重力,则下列说法中正确的是()A该束粒子带负电B速度选择器的P1极板带负电C在 B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大D在 B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷qm越小4为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a b c=0.5m 0.4m 0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流 I=1.0 103A,方向如图。则下列判断正确的是()A
3、推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0 103NB推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0 103NC超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP 方向D通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能5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F1;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 F2。已知重力加速度为g,则导线框的质量为A2123FFgB21
4、23FFgC21FFgD21FFg6如图甲是磁电式电流表的结构图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。线圈中a、b 两条导线长度均为l,未通电流时,a、b处于图乙所示位置,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。通电后,a 导线中电流方向垂直纸面向外,大小为I,则()A该磁场是匀强磁场B线圈平面总与磁场方向垂直C线圈将逆时针转动Da 导线受到的安培力大小始终为BIl7如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A其轨迹对应的圆心角越大B其在磁场区域运动的路程越大C其射出磁场区域时速度的偏向角越大D其在磁场中的运动
5、时间越长8笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态如图所示,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭则元件的()A前表面的电势比后表面的低B前、后表面间的电压U与无关C前、后表面间的电压U与c成正比D自由电子受到的洛伦兹力大小为eUa9如图甲所示,静止在水平面上的等边三角形金属线框,匝数n20
6、,总电阻R2.5 ,边长 L0.3m,处在两个半径均为r0.1m 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 3,下列说法正确的是()A线框具有向左的运动趋势Bt 0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbCt 0.4s时刻线框中感应电动势为1.5VD00.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C10 如图所示,在半径为R 的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出)。一群比荷为qm的负离子以相同速率v0(较大),由P 点在纸平面内
7、向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是()A离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等B由 Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C离子在磁场中运动时间一定相等D沿 PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大11 如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线MN 间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U,可使得液滴恰好能从底面小孔通过,测得小孔到M
8、 点的距离为d,已知磁场磁感强度为B,不考虑液滴之间的作用力,不计一切阻力,则以下说法正确的是()A液滴一定带正电B所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接C液滴从底面小孔通过时的速度为gvdLD恒定电压为UBdLg12如图所示,有abcd 四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等有mambmcmd,以不等的速度vavbvcvd进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入 B2磁场,由此可判定()A射向 P1的是 a 离子B射向 P2的是 b 离子C射到 A1的是 c 离子D射到 A2的是 d 离子13 三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC 的三个顶点,并与该三角形所在平面垂直,各
9、导体棒中均通有大小相等的电流,方向如图所示则三角形的中心O 处的合磁场方向为()A平行于AB,由 A 指向 BB平行于BC,由 B指向 CC平行于CA,由 C 指向 AD由 O 指向 C14 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示如果直导线可以自由地运动且通以由a 到 b 的电流,则导线ab 受磁场力后的运动情况为()A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管15关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是()A跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B跟电流方向垂直,跟
10、磁场方向平行C既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直16 如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有()A小球加速度一直减小B小球的速度先减小,直到最后匀速C杆对小球的弹力一直减小D小球受到的洛伦兹力一直减小17 下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向判断正确的是()ABCD18 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O1,乙的圆心为 O
11、2,在两环圆心的连线上有a、b、c 三点,其中aO1O1bbO2O2c,此时 a 点的磁感应强度大小为B1,b 点的磁感应强度大小为B2当把环形电流乙撤去后,c 点的磁感应强度大小为A212BBB122BBC21BBD13B19 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20 导线中带电粒子的定向运动形成了电流。带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为
12、导线所受的安培力。如图所示,设导线ab 中每个带正电粒子定向运动的速度都是v,单位体积的粒子数为n,粒子的电荷量为q,导线的横截面积为S,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是A由题目已知条件可以算得通过导线的电流为InqvSB题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断C每个粒子所受的洛伦兹力为FqvB洛,通电导线所受的安培力为FnqvB安D改变适当的条件,有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变21 如图,MN 为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿过
13、铝板后到达PQ 的中点 O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A2B2C1D2222 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23 如图所示,矩形虚线框MNPQ 内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里a、b、c 是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹粒子重力不计下列说法正确的是A粒子a带负电B粒子c的动能最大C粒子b在磁场中运动的时间最长D粒子b在磁场中运动时的向心力最大24 如图所
14、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/EC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 如图所示,ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形,比荷为em的电子以速度v0从 A 点沿 AB 边射出(电子重力不计),欲使电子能经过AC 边,磁感应强度B 的取值为AB03mvaeBB02mvaeCB03mvaeDB02mvae【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、选择题1
15、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2B 解析:B【解析】【分析】【详解】A.根据左手定则,可知,M 带负电,N 带正电,
16、A 错误;B.粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,即:2vqvBmr解得:mvrqB同一磁场,又M 和 N 两粒子的电荷量相同,故轨道半径大小r 和速度 v 成正比,故B 正确;C.洛伦兹力每时每刻与速度垂直,不做功,C 错误;D.粒子在磁场中运动的周期T的计算如下:22rmTvqB同一磁场,M 和 N 两粒子的电荷量相同,故两粒子在磁场中运动的周期相同,它们均运动了半个周期,故它们运动的时间相同,D 错误;故选 B。3D 解析:D【解析】【分析】【详解】A带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电。故 A 错误。B在平行金属板间,根据左手定则知,带电粒子
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