高考物理廊坊电磁学知识点之磁场分类汇编附答案解析

高考物理廊坊电磁学知识点之磁场分类汇编附答案解析

一、选择题

1．如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（ ）

A．桌面对磁铁的支持力增大

B．桌面对磁铁的支持力减小

C．桌面对磁铁的支持力不变

D．以上说法都有可能

2．如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为2R.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )

A．2qBRm B．qBRm C．32qBRm D．2qBRm

3．回旋加速器是加速带电粒子的装置.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )

A．减小磁场的磁感应强度

B．增大匀强电场间的加速电压

C．增大D形金属盒的半径

D．减小狭缝间的距离 4．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ma＝mb＜mc＝md，以不等的速度va＜vb＝vc＜vd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

5．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（ ）

A．M带正电，N带负电

B．M的速率大于N的速率

C．洛伦磁力对M、N做正功

D．M的运行时间大于N的运行时间

6．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )

A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t

B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t

C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t

D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t

7．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（ ）

A．粒子带正电荷

B．粒子分裂前运动速度大小为REBg

C．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向

D．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R

8．如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝0.1m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π3，下列说法正确的是（ ）

A．线框具有向左的运动趋势

B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb

C．t＝0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V

D．0－0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C

9．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gvdL

D．恒定电压为UBdLg

10．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

A．B＜03mvae B．B＜02mvae C．B＞03mvae D．B＞02mvae

11．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射人水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（ ）

A．d随U1变化，d与U2无关

B．d与U1无关，d随U2变化

C．d随U1变化，d随U2变化

D．d与U1无关，d与U2无关

12．如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则12tt为( )

A．23 B．2 C．32

D．3

13．如图所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为

的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中， 磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流方向从左到右时，弹簧的长度 变化了，则下面说法正确的是（ ）

A．弹簧长度缩短了，

B．弹簧长度缩短了，

C．弹簧长度伸长了，

D．弹簧长度伸长了，

14．如图所示,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/E

C．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

15．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）

A．a粒子速率最大

B．c粒子速率最大

C．c粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期abcTTT

16．电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（ ）

A． B． C． D．

17．如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（ ）

A．质量m B．初速度v C．电荷量q D．比荷qm

18．在磁感应强度大小为0B的匀强磁场中，两长直导线P和Q平行于纸面固定放置。在两导线中通有图示方向电流I时，纸面内与两导线等距离的a点处的磁感应强度为零。下列说法正确的是（ ）

A．匀强磁场方向垂直纸面向里

B．将导线Q撤去，a点磁感应强度为032B C．将导线P撤去，a点磁感应强度为012B

D．将导线Q中电流反向，a点磁感应强度为02B

19．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和，则（）

A． B． C． D．不能判断

20．无线充电技术已经被应用于多个领域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示；磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。则（ ）

A．2Tt时，线圈产生的电动势最大 B．2Tt时，线圈内的磁通量最大

C．0~4T过程中，线圈产生的电动势增大 D．3~4TT过程中，线圈内的磁通量增大

21．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S的瞬间（ ）

A．两个金属环都向左运动

B．两个金属环都向右运动

C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向

D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力

22．在两个倾角均为α的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图所示，两金属棒均处于平衡状态．则两种情况下的电流之比I1:I2为

A．sinα:1 B．1:sinα C．cosα:1 D．1:cosα

23．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，一对正负电子分别以相同的速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动的时间之比为

A．13： B．1∶2 C．1∶1 D．2∶1

24．如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（ ）

A．Q板的电势高于P板的电势

B．R中有由b向a方向的电流

C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变

D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大

25．某小组重做奥斯特实验，在一根南北方向放置的直导线的正下方放置一小磁针，如图所示，给导线通入恒定电流，小磁针再次静止时偏转了30°，已知该处地磁场水平分量55.010BT，通电直导线在该处产生的磁感应强度大小为（ ）