16.8 磁场力与力学知识综合应用习题

b Rc 电磁学与力学综合题练习1.如图所示，长L 1宽L 2的矩形线圈的电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。

当将线圈以速度v 向右匀速拉出磁场的过程中，求：（1）拉力F 的大小；（2）拉力的功率P;(3)拉力做的功W ；（4）线圈中产生的电热Q ；(5)通过线圈某一截面的电荷量q×× L 2 F××2.如下图所示，导线框abcd 固定在竖直平面内，bc 段的电阻为R ，其它电阻不计，ef 是一个不计电阻的水平放置的导体杆，杆长为L ，质量为m ，杆的两端与导线框良好接触且能无摩擦的滑动。

整个装置放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直。

现在用一个恒力F 竖直向上拉ef,使其开始上升。

求。

ef 上升的最大速度。

3.如右下图所示，平行导轨倾斜放置，倾角为037θ=。

匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感应强度为4B T = . 质量1m Kg =的金属棒ab 直跨接在导轨上，ab 与导轨间的动摩擦因数0.25μ= ，ab 的电阻1r =Ω。

平行导轨间的距离L=0.5m ， 1218R R ==Ω, 导轨的电阻不计。

求（1）ab 在导轨上匀速下滑的速度是多少？ （2）此时ab 所受重力的机械功率和ab 输出的电功率各是多少？（0sin 370.6= 0cos370.8= 210/g m s 取）4.如图所示，固定在同一水平面的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。

一质量为m 的导体杆ab 垂直于 导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。

现导体杆在水平向左、 垂直于杆的恒力F （大小未知）作用下从静止开始运动，沿导轨运动距离L 时，恰好达到最大速度v m 。

运动过程中导体杆始终与导轨保持垂直。

设导体杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度为g 。

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题通电导线在磁场中受到的力1.安培力（1）磁场对电流的作用力叫做安培力。

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

（2）大小计算：当L∥B时，F=0当L⊥B时，F=BIL（安培力最大）①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场．（3）安培力的方向：方向判定：左手定则。

安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。

（注意：B和I间可以有任意夹角）2.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别右手螺旋定则（安培定则）左手定则作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中原因大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向磁感线穿过手掌心四指指向电流方向结果四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向轴线上的磁感线方向大拇指指向电流受到的磁场力的方向习题：1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线( )A ．受到竖直向上的安培力B ．受到竖直向下的安培力C ．受到由南向北的安培力D ．受到由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力( )A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变6.如图所示，长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d ，通过的电流为I ，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，则AB 所受的磁场力的大小为( )A ．BILB ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ7.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N 极的一端，当线圈内通以图示方向的电流I 时，下列说法中正确的是()①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S 极一端平移②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N 极一端平移A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 8.如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，从上往下看，导线的运动情况是( )A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上9.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条CD 能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABB ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时远离导线ABD ．顺时针方向转动，同时远离导线AB10.如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力( )A ．沿半径方向向里B ．沿半径方向向外C ．等于零D ．水平向左 E.水平向右 11.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上12.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。

磁场试题及答案
1. 磁场的基本性质是什么？
答案：磁场的基本性质包括：(1) 磁场对放入其中的磁体有力的作用；(2) 磁场对电流有作用力；(3) 磁场的方向与磁场线的方向一致。

2. 磁场的方向是如何定义的？
答案：磁场的方向是指小磁针静止时N极所指的方向。

3. 磁场的强度是如何计算的？
答案：磁场的强度可以通过安培环路定理来计算，即穿过闭合环路
的总磁通量与环路的面积之比。

4. 请描述奥斯特实验的基本原理。

答案：奥斯特实验的基本原理是通电导线周围存在磁场，磁场的方
向与电流的方向垂直。

5. 什么是磁通量？
答案：磁通量是指磁场线穿过某个面积的总数量，其大小等于磁场
强度与面积的乘积。

6. 磁感应强度的单位是什么？
答案：磁感应强度的单位是特斯拉（T）。

7. 地球磁场的南北极与地理南北极的关系是怎样的？
答案：地球磁场的南北极与地理南北极是相反的，即地球磁场的北
极位于地理南极附近，地球磁场的南极位于地理北极附近。

8. 请解释洛伦兹力。

答案：洛伦兹力是指带电粒子在磁场中运动时受到的力，其大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场强度有关。

9. 磁化过程是如何进行的？
答案：磁化过程是指磁性材料在外磁场的作用下，内部的磁畴排列一致，从而产生磁性的过程。

10. 磁悬浮列车的原理是什么？
答案：磁悬浮列车的原理是利用磁场的排斥力使列车悬浮在轨道上，从而减少摩擦力，提高运行速度。

物理中的磁场与电磁波练习题在我们的日常生活和现代科技中，磁场与电磁波无处不在，发挥着极其重要的作用。

从手机通信到医疗诊断，从电力传输到太空探索，磁场与电磁波的知识贯穿其中。

为了更好地理解和掌握这部分内容，让我们一起来看看一些相关的练习题。

一、磁场相关练习题1、一根长为 L 的直导线，通有电流 I，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，且导线与磁场方向垂直。

求导线所受的安培力大小。

这道题考查的是安培力的计算公式 F ＝ BIL。

因为导线与磁场方向垂直，所以直接代入公式即可得出答案。

2、一个矩形线圈，面积为 S，匝数为 N，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以角速度ω 匀速转动。

求线圈中产生的感应电动势的最大值。

这道题需要用到法拉第电磁感应定律。

感应电动势的最大值为 E ＝NBSω。

3、如图所示，在匀强磁场中有一个闭合的金属圆环，磁场方向垂直于圆环平面。

当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 均匀增大时，分析圆环中感应电流的方向。

对于这道题，我们要根据楞次定律来判断。

由于磁场均匀增大，穿过圆环的磁通量增加，所以感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的增加，从而得出感应电流的方向。

二、电磁波相关练习题1、电磁波在真空中的传播速度是多少？其频率为 f 的电磁波，波长λ 是多少？电磁波在真空中的传播速度约为 3×10^8 m/s。

根据公式 c ＝λf（其中 c 为光速），可以得出波长λ ＝ c ／ f 。

2、以下哪种波属于电磁波？A 声波 B 光波 C 水波 D 地震波光波属于电磁波，而声波、水波和地震波都不是电磁波。

3、某电磁波的频率为 5×10^6 Hz，求其周期是多少？根据周期 T ＝ 1 ／ f ，可算出该电磁波的周期。

三、综合练习题1、如图所示，空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子（不计重力）从 O 点以速度 v 射入磁场，经过时间 t 从 A 点射出磁场。

若粒子速度变为 2v，求粒子在磁场中运动的时间。

物理高二磁场练习题一、 单选题1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是 A ．电场强度的概念式qF E =适用于任何电场B ．由真空中点电荷的电场强度公式2Q E k r=可知，当r →0时，E →无穷大C ．由公式ILF B =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处必然无磁场D ．磁感应强度的方向确实是置于该处的通电导线所受的安培力方向2．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原先没有电流通过时相较较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f 将A 、N 减小，f=0B 、N 减小，f ≠0C 、N 增大，f=0D 、N 增大，f ≠03、有电子、质子、氘核、氚核，以一样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是A ．氘核B ．氚核C ．电子D ．质子4．一带正电荷的小球沿滑腻、水平、绝缘的桌面向右运动，如图所示，速度方向垂直于一匀强磁场，飞离桌面后，最终落在地面上. 设飞行时刻为t 1、水平射程为s 1、着地速度为v 1；现撤去磁场其它条件不变，小球飞行时刻为t 2、水平射程为s 2、着地速度为v 2.则有：A 、 v 1=v 2B 、 v 1>v 2C 、 s 1=s 2D 、 t 1<t 25．有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为E k ，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为E k /,磁场力做功为W ，则下面各判定正确的是 A 、E K <E K ＇,W =0 B 、E K >E K ＇,W =0 C 、E K =E K ＇,W =0 D 、E K >E K ＇,W >06.图是质谱仪的工作原理示用意。

带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

磁场电场综合训练1如图所示，涂有特殊材料的阴极K ，在灯丝加热时会逸出电子，电子的初速度可视为零，质量为m 、电量为e ．逸出的电子经过加速电压为U 的电场加速后，与磁场垂直的方向射人半径为R 的圆形匀强磁场区域．已知磁场的磁感强度为B ，方向垂直纸面向里，电子在磁场中运动的轨道半径大于R 。

试求： （1）电子进人磁场时的速度大小； （2）电子运动轨迹的半径r 的大小；（3）电子从圆形磁场区边界的人射位置不同，它在磁场区内运动的时间就不相同．求电子在磁场区内运动时间的最大值．(1)电子在电场中的加速过程，根据动能定理有：eU ＝2012mv ①得0v ②(2)电子由所受的洛仑兹力提供向心力，有0v ev B mr = ③r＝0mv eB ④(3)分析可知，当电子在磁场中的轨迹弧最长时，它在磁场中运动的时间也最长．因r ＞R ，最大的弦长应等2R ，对应的弧最长，运动时间也最长． 画出几何关系图如右图所示．sin 2θ＝R r=⑤ 电于做圆周运动的周期 T=22r mT v eB ππ== ⑥ 电子在磁场区运动的最长时间2m t Tθπ=⑦解得12sin (m m t eB =－ ⑧评分标准：本题20分．(1)问5分，①式3分，②式2分；(2)问5分，③式3 分，④式2分，(3)问10分，得出⑤式4分，⑥、⑦、⑧式各2分．2. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d 、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P 上．设离子在P 上的位置与入口处S 1之间的距离为x 。

(1)求该离子的荷质比mq ． (2)若离子源产生的是带电量为q 、质量为m 1和m 2的同位素离子(m 1> m 2)，它们分别到达照相底片上的P 1、P 2位置(图中末画出)，求P 1、P 2间的距离△x 。

(直打版)高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(直打版)高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(直打版)高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案(word版可编辑修改)的全部内容。

寒假磁场题组练习题组一1．如图所示，在xOy 平面内，y ≥ 0的区域有垂直于xOy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，一质量为m 、带电量大小为q 的粒子从原点O 沿与x 轴正方向成60°角方向以v 0射入，粒子的重力不计,求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置.2．如图所示，abcd 是一个正方形的盒子，在cd 边的中点有一小孔e ，盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ，一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B （图中未画出),粒子仍恰好从e 孔射出。

（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用均可忽略不计）（1）所加的磁场的方向如何？（2）电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大？题组二4．如图所示的坐标平面内，在y 轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小B 1 = 0。

20 T 的匀强磁场，在y 轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d = 0。

125 m 的匀强磁场B 2。

某时刻一质量m= 2.0×10-8 kg 、电量q = +4.0×10-4 C 的带电微粒（重力可忽略不计)，从x 轴上坐标为（—0.25 m ，0）的P 点以速度v = 2。

磁场(c ích ǎng)综合练习题-3（带*号题为超纲题）一． 选择题：1. 如图所示，直角三角形金属(j īnsh ǔ)框架abc 放在均匀(j ūnyún)磁场中，磁场平行(p íngx íng)于ab 边，bc 的长度(ch ángd ù)为l ．当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) =0，U a – U c =． (B) =0，U a – U c =． (C) =，U a – U c =221l B ω． (D) =2l B ω，U a – U c =221l B ω-． ［ ］ 2. 面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为：(A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12．(C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =Φ12． ［ ］二． 填空题：3. 如图所示，aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L )，位于xy 平面中；磁感强度为B 的匀强磁场垂直于xy 平面．当aOc 以速度沿x 轴正向运动时，导线上a 、c 两点间电势差U ac =____________；当aOc 以速度v 沿y 轴正向运动时，a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高．*4. 如图所示，等边三角形的金属框，边长为l ，放在均匀磁场中，ab 边平行于磁感强度B ，当金属框绕ab 边以角速度ω 转动时，bc 边上沿bc 的电动势为 _________________，ca 边上沿ca 的电动势为_________________，金属框内的总电动势为_______________．（规定电动势沿abca 绕向为正值）5. 金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行(p íngx íng)于长直载流导线运动，导线与AB 共面且相互垂直(chu ízh í)，如图所示．已知导线载有电流I = 40 A ，则此金属杆中的感应(g ǎny ìng)电动势i =____________，电势(di ànsh ì)较高端为______．(ln2= 0.69)6. 半径(b ànj ìng)为L 的均匀导体圆盘绕通过中心O 的垂直轴转动，角速度为ω，盘面与均匀磁场B 垂直，如图．(1) 图上Oa 线段中动生电动势的方向为_________________．(2) 填写下列电势差的值(设ca 段长度为d )：U a －U O =__________________．U a －U b =__________________．U a －U c =__________________．7. 如图所示，一直角三角形abc 回路放在一磁感强度为B的均匀磁场中，磁场的方向与直角边ab 平行 ，回路绕ab边以匀角速度ω旋转 ，则ac 边中的动生电动势为__________________________，整个回路产生的动生电动势为____________________________．8. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为， ①， ②， ③ ． ④ 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________三． 计算题：9. 如图所示，一根(y ī ɡēn)长为L 的金属(j īnsh ǔ)细杆ab 绕竖直(sh ù zh í)轴O 1O 2以角速度ω在水平面内旋转．O 1O 2在离细杆a 端L /5处．若已知地磁场在竖直(sh ù zh í)方向的分量为B ．求ab 两端(li ǎn ɡ du ān)间的电势差．*10. 在水平光滑的桌面上，有一根长为L ，质量为m 的匀质金属棒．该棒绕过棒的一端O 且垂直于桌面的轴旋转．其另一端A 在半径为L 的金属圆环上滑动，且接触良好．在棒的O 端和金属环之间接一电阻R (如图)．在垂直桌面的方向加一均匀磁场．已知棒在起始时刻的角速度为ω0，在t 时刻的角速度为ω．求磁感强度B 的大小．(机械摩擦可以忽略，金属棒、金属环以及接线的电阻全部归入R ，不另计算，棒对过O 端的轴的转动惯量为．) *11. 如图所示，一长直导线中通有电流I ，有一垂直于导线、长度为l 的金属棒AB 在包含导线的平面内，以恒定的速度v 沿与棒成θ角的方向移动．开始时，棒的A 端到导线的距离为a ，求任意时刻金属棒中的动生电动势，并指出棒哪端的电势高．*12. 一无限长竖直导线上通有稳定电流I ，电流方向向上．导线旁有一与导线共面、长度为L 的金属棒，绕其一端O 在该平面内顺时针匀速转动，如图所示．转动角速度为ω，O 点到导线的垂直距离为r 0(r 0 >L )．试求金属棒转到与水平面成θ角时，棒内感应电动势的大小和方向．答案：一．选择题：1. B2. C二．填空题：3. v BL sinθ 2分a 2分4. 2分-8/Bω 2分32l0 1分5. 1.11×10-5 V 3分A端 2分6. Oa段电动势方向(fāngxiàng)由a指向(zhǐ xiànɡ)O． 1分1分0 1分1分7. 3分0 2分8. ② 1分③ 1分① 1分三．计算题:9. 解：间的动生电动势：4分b点电势(diànshì)高于O点．间的动生电动势：4分a点电势(diànshì)高于O点．∴ 2分 *10. 解：金属棒绕轴O 逆时针旋转(xu ánzhu ǎn)时，棒中的感应电动势及电流分别为3分 方向沿棒指向中心，1分 此时由于金属棒中电流的存在，棒受到磁力的作用，其大小 ① 2分f 的力矩(l ì j ǔ)方向阻碍金属棒的旋转，由刚体定轴转动定律得② 3分 ①代入②，积分(j īf ēn)得故1分 *11. 解：1分 i (指向(zh ǐ xi àn ɡ)以A 到B 为正)3分 式中： 2分A 端的(du ānd ì)电势高． 2分*12. 解：棒上线元d l 中的动生电动势为： 3分金属棒中总的感生(ɡǎn sh ēn ɡ)电动势为1分4分方向由O指向另一端． 2分内容总结。

WORD格式整理一、选择题1．如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中．其中电荷不受洛仑兹力的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可知，ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于qvB，而图C中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用．故C正确，ABD错误．故选C.2．如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】A中电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；B图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；C图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；D图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；故选D.点睛：因磁场一般为立体分布，故在判断时要注意区分是立体图还是平面图，并且要能根据立体图画出平面图，由平面图还原到立体图.3．下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故A错误；B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故B错误；C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故C正确；D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故D错误．故选C.点睛：根据左手定则直接判断即可，凡是判断力的方向都是用左手，要熟练掌握，是一道考查基础的好题目.4．如图所示，水平地面上固定着光滑平行导轨，导轨与电阻R连接，放在竖直向上的匀强磁场中，杆的初速度为v0，不计导轨及杆的电阻，则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力；感应电动势为：E=BLv感应电流为：I=II安培力为：I=III=I 2I2II=II=I△I△I故：I 2I2II△I＝I△I求和，有：I 2I2I∑I△I＝I∑△I故：I 2I2II＝I(I0−I)故v与x是线性关系；故C正确，ABD错误；故选：C．5．如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，粒子仅受磁场力作用，分别从AC边上的P、Q两点射出，则( )A. 从P射出的粒子速度大B. 从Q射出的粒子速度大C. 从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】试题分析：粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论．WORD 格式整理粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：I =I 2II ，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期I =2II II ，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故D 正确，C 错误；如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P 点和Q 点射出，由图知，粒子运动的半径I I <I I ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径I =II II知粒子运动速度I I <I I ，故A 错误B 正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式I =II II ，周期公式I =2II II ，运动时间公式I =I 2I I ，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，6．在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c 点的导线所受安培力的方向( )A. 与ab 边平行，竖直向上B. 与ab 边垂直，指向右边C. 与ab 边平行，竖直向下D. 与ab 边垂直，指向左边【答案】D【解析】试题分析：先根据右手定则判断各个导线在c 点的磁场方向，然后根据平行四边形定则，判断和磁场方向，最后根据左手定则判断安培力方向导线a 在c 处的磁场方向垂直ac 斜向下，b 在c 处的磁场方向垂直bc 斜向上，两者的和磁场方向为竖直向下，根据左手定则可得c 点所受安培力方向为与ab 边垂直，指向左边，D 正确；7．下列说法中正确的是( )A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A 错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B 正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD 错误；8．在如图所示的平行板电容器中，电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直，一带正电的粒子q 以速度v 沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响）。

高中物理综合训练题（磁场）一、选择题1、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图1中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是( BD ) A ．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B ．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C ．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D ．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大【解析】 由于粒子比荷相同，由R ＝m vqB 可知速度相同的粒子轨迹半径相同，运动轨迹也必相同，B 正确；对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运动时间都为半个周期，而由T ＝2πmqB 知所有粒子在磁场运动周期都相同，故A 、C 皆错误；再由t ＝θ2πT ＝θmqB可知D 正确。

2、如图2所示，分布在半径为r 的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．电量为q 、质量为m 的带正电的粒子从磁场边缘A 点沿圆的半径AO 方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°.由此可知( BD )A ．粒子进入磁场后必将在AO 下方离开磁场区域B ．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为3rC ．带电粒子在磁场中运动的时间为其周期的13D ．若仅改变粒子的带电性质，则粒子离开磁场时的速度方向依旧将偏转60°【解析】 粒子带正电、故沿AO 方向射入磁场后将向上偏转，A 错误；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动如图所示，由几何关系可得其半径为R ＝3r ，B 正确；由于带电粒子离开磁场时速度方向偏转了60°，可得其圆周运动的圆心角也为60°，故在磁场中运动的时间为其周期的16，C 错误；若仅改变粒子的带电性质，则粒子在磁场中的偏转方向将发生改变，但对其他条件没有影响，D 正确．图1图23、如图3所示，在xOy 平面内，匀强电场的方向沿x 轴正向，匀强磁场的方向垂直于纸面向里．一电子在xOy 平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿( C ) A ．x 轴正向 B ．x 轴负向 C ．y 轴正向D ．y 轴负向【解析】 速度方向不变，则合外力为零，对电子受力分析如图所示，根据左手定则，判断电子的运动方向为沿y 轴正向．4、如图4所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v －t 图象如下图所示，其中正确的是()【解析】 对带电小球进行受力分析如图所示，刚开始速度v 比较小，F 洛＝q v B 比较小，F ＞F 洛，G －F f ＝ma ，即ma ＝G －μ(F －q v B )，随着速度v 的不断增大，a 也不断增大．当F ＝F 洛时，a 最大，为重力加速度g .再随着速度v 的不断增大，F ＜F 洛即ma ＝G －μ(q v B －F )，加速度a 不断减小，当a 减到零时，G ＝F f ，再往后做匀速运动．5、如图5所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( ) A ．F d ＞F c ＞F b B ．F c ＜F d ＜F b C ．F c ＞F b ＞F dD ．F c ＜F b ＜F d【解析】 线圈自由下落，到b 点受安培力，线圈全部进入磁场，无感应电流，则线圈不受安培力作用，线圈继续加速，到d 点出磁场时受到安培力作用，由F ＝B 2L 2v R知，安培力和线圈的速度成正比，D 项对．二、计算题6、如图6所示，在坐标系xOy 中，y 轴左方有垂直于纸面向外的匀强磁场，y 轴右方没有磁场，在坐标为(－d,0)的A 处放一粒子源，向各方向放出质量为m ，电荷量为＋q ，速度为v 的粒子流．要使粒子恰好不能打到y 轴右方，磁感应强度B 0应为多大？【解析】 (1)要使带电粒子恰好不能打到y 轴右方，则其在磁场中运动半径为r 0＝d2由q v B 0＝m v 2r 0，解得B 0＝2m vqd .图3图4图57、如图7所示，电源电动势E 0＝15 V ，内阻r 0＝1 Ω，电阻R 1＝30 Ω，R 2＝60 Ω.间距d ＝0.2 m 的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B ＝1 T 的匀强磁场．闭合开关S ，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v ＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为R x ，忽略空气对小球的作用，取g ＝10 m/s 2. (1)当R x ＝29 Ω时，电阻R 2消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角 为60°，则R x 是多少？【解析】 (1)设R 1和R 2的并联电阻为R ，有：R ＝R 1R 2R 1＋R 2①R 2两端的电压为：U ＝E 0Rr 0＋R ＋R x ②R 2消耗的电功率为：P ＝U 2R 2③当R x ＝29 Ω时，联立①②③式，代入数据，解得： P ＝0.6 W ．④(2)设小球质量为m ，电荷量为q ，小球做匀速圆周运动时，有： qE ＝mg ⑤E ＝U d⑥设小球做圆周运动的半径为r ，有：q v B ＝m v 2r⑦由几何关系有：r ＝d ⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据，解得： R x ＝54 Ω.⑨8、如图8甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L ＝1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接阻值为R ＝0.40 Ω的电阻，质量为m ＝0.01 kg 、电阻为r ＝0.30 Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上．现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图8乙所示，图象中的OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g ＝10 m/s 2(忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响)，试求： (1)当t ＝1.5 s 时，重力对金属棒ab 做功的功率；(2)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量； (3)磁感应强度B 的大小。