高三一诊考前复习磁场专题
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磁场一、单选题(本大题共5小题)1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是A. 安培力的方向可以不垂直于直导线B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向C. 安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关D. 将直导线从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半2.正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个粒子不计重力以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,正好从AD边的中点N射出若将磁感应强度B变为原来的2倍,其他条件不变,则这个粒子射出磁场的位置是A. A点B. ND之间的某一点C. CD之间的某一点D. BC之间的某一点3.如图所示,矩形区域MPQN长,宽,一质量为不计重力、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度水平向右射出,若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场,粒子均能击中Q点,则电场强度E的大小与磁感应强度B的大小的比值为A. B. C. D.4.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直纸面向里,以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点,连线ac和bd是相互垂直的两条直径,且b、d在同一竖直线上,则A. c点的磁感应强度的值最小B. b点的磁感应强度的值最大C. b、d两点的磁感应强度相同D. a、b两点的磁感应强度相同5.如图所示,长为L的直导线垂直放置于匀强磁场中,导线中的电流大小为I,磁场的磁感应强度为关于导线受到的安培力,下列说法正确的是A. 不受安培力B. 大小为BIL,方向为垂直于导线向左C. 大小为BIL,方向为垂直于导线向右D. 大小为BIL,方向为垂直于纸而向外二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)6.如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处于静止状态,小球与杆间的动摩擦因数为现对小球施加水平向右的恒力,在小球从静止开始至速度最大的过程中,下列说法中正确的是A. 直杆对小球的弹力方向不变B. 直杆对小球的摩擦力先减小后增大C. 小球运动的最大加速度为D. 小球的最大速度为7.如图所示,水平固定一截面为正方形绝缘方管的长度为L,空间存在场强为E、方向水平向右的匀强电场和磁感应强度为方向竖直向下的匀强磁场,将质量为m、带电量为的小球从左侧管口无初速度释放,已知小球与管道各接触面间动摩擦因数均为,小球运动到右侧管口处时速度为v,该过程A. 洛伦兹力对小球做功为B. 电场力对小球做功为qELC. 系统因摩擦而产生的热量为D. 系统因摩擦而产生的热量为8.如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。
专题十磁场基础篇考点一磁场的描述1.(2021广州二模,1)物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
如图,南北方向放置的直导线正下方有一静止的小磁针,若导线通入由南向北的电流时观察到小磁针偏转,则小磁针()A.N极会垂直纸面向里偏转B.N极会沿纸面内向上偏转C.对通电直导线无力的作用D.转动方向与电流方向无关答案A2.(2021全国甲,16,6分)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与O'Q在一条直线上,PO'与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。
若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B答案B3.(2021福建,6,6分)(多选)如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。
已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为cd的中点且在y轴上;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。
则()A.O点的磁感应强度为0B.O点的磁感应强度方向由O指向cC.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向答案BD4.(2020浙江7月选考,9,3分)特高压直流输电是国家重点能源工程。
如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2,I1>I2。
a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点位于两根导线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。
不考虑地磁场的影响,则()A.b点处的磁感应强度大小为0B.d点处的磁感应强度大小为0C.a点处的磁感应强度方向竖直向下D.c点处的磁感应强度方向竖直向下答案C5.(2021广东新高考适应卷,6)如图所示,矩形abcd的边长bc是ab的2倍。
2024届甘肃省高三下学期第一次高考诊断考试理综物理高频考点试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。
使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。
由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。
在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。
在某次监测中,两触点间的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040T。
则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )A.1.3m/s,a负、b正B.2.7m/s,a正、b负C.1.3m/s,a正、b负D.2.7m/s,a负、b正第(2)题在光电效应中,当一定频率的光照射某种金属时,实验得到的遏止电压与入射光的频率的关系如图所示,其横轴截距为,纵轴截距为,元电荷电量为。
下列说法正确的是( )A.遏止电压与入射光的频率成正比B.金属的逸出功为C.金属的截止频率为D.普朗克常量第(3)题如图甲所示,O、A为电场中一直线上的两个点,带正电的点电荷只受电场力的作用,从O点以某一初速度沿直线运动到A点,其电势能E p随位移x的变化关系如图乙所示。
则从O到A过程中,下列说法正确的是( )A.点电荷的速度先增大后减小B.点电荷所受电场力先减小后增大C.该电场是负点电荷形成的D.O到A电势先降低后升高第(4)题如图坐标系中,P、M、N为坐标轴上的三点,它们到坐标原点O的距离相等。
空间存在场强大小为E的匀强电场,M、N点有电荷量相等的两正点电荷,O点的场强为0。
现把N点的电荷移到P点,其他条件不变。
磁场磁场对电流的作用T.磁场(1)基本特性:(2)方向:2.磁感线在磁场屮画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的3.磁体的磁场和地磁场4.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场__________⑵定义式:通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时______ 的指向. 条形楼铁地磁场(4)单位:特斯拉⑴5.匀强磁场(1) _____________________________ 定义:磁感应强度的人小、方向的磁场称为匀强磁场.(2)特点:匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线.II.电流的磁场1.奥斯特实验2.电流的磁场TH.磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场屮,与磁场方向輕的面积S和B的乘积.2.公式:______________ .(匀强磁场且B±S)3.单位:1 Wb= ___________ .IV.磁场对电流的作用——安培力1.安培力的大小: ______________2.安培力的方向:______________【考点1]对磁感应强度的理解【考点2】安培定则的应用与磁场的叠加:磁感应强度为矢量,合成遵循平行四边形定则.【例题1】(2012 •大纲全国高考)如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通冇大小相等、方向相反的电流.3、0、b在M、N的连线上,0为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到0点的距离均相等.关于以上儿点处的磁场,卜-列说法正确的是()A.0点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同【考点2】安培力作用下导体的平衡问题N解决安培力作用卜•导体平衡问题的一般思路:@定研冬对象) ----------- 彳通电导妙/ urLwi \垂直导体—/(电流垂直纸面向里画区>)輕J)棒的平电流垂直纸面向外画(受力分析)一(选规律列方程)L(輪力、弹力、棒擦力零)―・(平衡方程)【例题2】如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖肓向上的匀强磁场屮,棒0 =37° ,求此棒屮恒定电流多大?(不考虑棒摆动过 程中产生的感应电流,g 取10 N/kg )二. 磁场对运动电荷的作用1. 洛伦兹力1. 洛伦兹力:磁场对____________ 的作用力.2.洛伦兹力的方向: _______________ ⑵方向特点:FIB, F 丄v.即F 垂宜于B 和v 决定的平面.(注意:B 和v 不一定垂直).3.洛伦兹力的大小: _______________________________ II.带点粒子在磁场中的运动 1 •洛伦兹力的特点洛伦兹力不改变带电粒子速度的 __________ ,或者说,洛伦兹力对带电粒子不做功.2. 粒子的运动性质⑴若贝IJ 粒了 __________________ ,在磁场中做匀速直线运动.(2)若V 。
高考物理一轮复习《电流的磁场》典型题(精排版) 1.下列说法正确的是( )A.一切电荷的周围都存在磁场B.磁铁吸引铁棒,说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用,由于铁棒周围没有磁场,因而对磁铁无磁力作用C.铁棒内分子电流取向变得大致相同时,对外就显出磁性了D.沿磁感线的方向,磁场逐渐减弱2.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小3.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的.对磁场认识正确的是A.磁感线有可能出现相交的情况B.磁感线总是由N极出发指向S极C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零4.如图所示,两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,通过两环的磁通量Φa、Φb比较,则( )A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa=ΦbD.无法确定5.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电导线ef,且ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将( )A.逐渐变大B.逐渐变小C.始终为零D.不为零,但始终保持不变6.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图甲所示的螺线管,当在该螺线管中通以电流为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管,并通以电流也为I的电流,则在该螺线管内中部的磁感应强度大小为( )A.0B.0.5BC.BD.2B7.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根通电长直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大8.磁铁放久了,其磁性将变弱,为了保持其磁性,我们需要给磁铁充磁,充磁的方式有两种.图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中,图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间,a、b和c、d接直流电源,下列接线正确的是( )A.a接电源正极,b接电源负极,c接电源正极,d接电源负极B.a接电源正极,b接电源负极,c接电源负极,d接电源正极C.a接电源负极,b接电源正极,c接电源正极,d接电源负极D.a接电源负极,b接电源正极,c接电源负极,d接电源正极9.如图所示,在同一平面内四根彼此绝缘、固定放置的通电直导线,开始通入的电流i4=i3>i2>i1.如果要使四根导线围成的方框中心点O的磁场减弱,可以( )A.只减弱i1,其他电流不变B.只增强i2,其他电流不变C.同时减弱i3、i4到某一定值,其他电流不变D.同时增强i3、i4到某一定值,其他电流不变10.半径为r,电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B,在圆环下方距圆心a为L的地方水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时,圆环圆心a处的磁感应强度变为零,设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内如图所示,求:(1)根据对称性,直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是多少?方向如何?(2)如果把圆环平移到b点,使圆环的圆心与b点重合,则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少?方向如何?11.面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图所示,当线框以ab为轴顺时针转90°过程中,穿过abcd的磁通量变化量ΔΦ是多少?高考物理一轮复习《电流的磁场》典型题(精排版)1.解析:只有运动电荷周围才有磁场,故A错误;磁铁吸引铁棒,铁棒被磁化,其周围也有磁场,对磁铁有磁力的作用,故B错误;根据分子电流假说,当物体内分子电流取向大致相同时,对外就显出磁性,故C正确;磁感线的疏密才表示磁场的强弱,故D错误.答案:C2.解析:磁感线是闭合的,在磁体外部,磁感线是从N极出发,到达S极,A错;磁场的方向与通电导体所受安培力的方向垂直,B错;磁场的强弱与磁感线的疏密有关,沿磁感线方向,磁场不一定减弱,C错;由安培力F=BIl sin θ(θ为I与B方向的夹角),当B较大而θ角较小时,F安较小,故D正确.答案:D3.解析:根据磁感线的特点:①磁感线在空间不能相交;②磁感线是闭合曲线;③磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)可判断选项A、B错误,C正确.通电导线在磁场中是否受力与导线在磁场中的放置有关,故D错.答案:C4.解析:由于磁场的磁感线是闭合曲线,在磁体内是由S极指向N极,在磁体外是由N极指向S极,且在磁体外的磁感线分布在磁体的周围较大的空间.又由于穿过圆环a、b的磁通量均为Φ=Φ内-Φ外,因此面积越大,磁感线抵消得越多,合磁通量越小,故b环的磁通量较小.答案:A5.解析:穿过线圈的磁通量是由通电导线造成的,但是通电导线处于圆的正上方,所以穿过线圈的磁通量为零,而竖直方向的移动不会影响总磁通量的变化.答案:C6.解析:乙为双绕线圈,两通电导线的磁场互相抵消,管内磁感应强度为零,故选A.答案:A7.解析:通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反,b、d两点的电流磁场与B0垂直,a点电流磁场与B0同向,由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小.答案:C8.解析:充磁时,应使外加磁场方向与磁铁的磁场方向相同.甲图中,因磁铁在螺线管内部,应使螺线管内部磁感线方向从右向左.由安培定则可判定,a接电源正极,b接电源负极;乙图中,同理可知,右端为螺线管N极,左端为S极,由安培定则可判定c接电源负极,d接电源正极,故B对.答案:B9.解析:本题考查通电直导线周围的磁场特点和合磁场的概念.根据题意可知合磁场的方向垂直纸面向里,导线i1产生的磁场方向也是垂直纸面向里,只减弱i1,其他电流不变,合磁场将减弱,所以A选项正确;导线i2产生的磁场方向也是垂直纸面向里,所以只增大i2,合磁场将增强,B选项错误;同时改变i3、i4到某一定值,对合磁场没有影响,因此C、D均错误.答案:A10.解析:(1)圆环电流在圆心a处产生的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,加上直导线后,a处的磁感应强度为零,说明,直导线I2在a处产生的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.又因为a、b两点到直导线的距离相等,因此,直导线I2在b点产生的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.(2)当把圆环平移到b点后,圆环在b点产生的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外;和直导线I2在b点产生的磁感应强度合成后,可得:b点的磁感应强度大小为2B,方向垂直纸面向外.答案:(1)B垂直纸面向外(2)2B垂直纸面向外11.解析:设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量是由正向BS sin θ减小到零,再由零增大到负向BS cos θ.所以,磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ2-Φ1=-BS cos θ-BS sin θ=-BS(cos θ+sin θ)答案:-BS(cos θ+sin θ)。
上海市各区县2022届高三物理一模磁场试题专题分类精编一、选择题1、(奉贤区2021–2022学年等级考第一次模拟考试10.) 如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。
起初,两导线中通有图示的同向的大小相等的恒定电流。
为使环中产生顺时针方向感应电流,可采取措施( ) (A )环垂直纸面向外平移 (B )左侧导线电流减小 (C )环向右侧直导线靠近 (D )右侧导线电流反向2、(奉贤区2021–2022学年等级考第一次模拟考试11.)已知一根无限长直导线通过电流I 时,所产生的磁场在距离导线d 处磁感应强度大小为B 。
现有两足够长直导线均折成直角EO 1F 和PO 2Q ,按图示方式放置在同一平面内,O 1与O 2几乎重合,EO 1与O 2Q 在一条直线上,PO 2与O 1F 在一条直线上。
两导线相互绝缘,且通有相等的电流I ,电流方向如图所示。
则图中与导线距离均为d 的M 、N 两点处的磁感应强度大小分别为( ) (A )2B ,2B(B )B ,B (C )0,B(D )0,2B3、(虹口区2021–2022学年等级考第一次模拟考试7.)光滑水平面内固定两根平行的长直导线A 和B ,通以等大反向的电流I1、I2;通有图示方向电流I 的短导线C 垂直于A 、B 放在正中间,三者处于同一平面内。
释放C ,它将( )(A )沿着水平面向右运动 (B )沿着水平面向左运动 (C ) 顺时针转动,同时向B 靠近 (D )逆时针转动,同时向A 靠近4、(黄浦区2021–2022学年等级考第一次模拟考试2.)下列关于电场线和磁感线的说法不正确的是 (A )都是闭合曲线 (B )都是假想的线 (C )都不会相交(D )都用疏密表示场的强弱5、(嘉定区2021–2022学年等级考第一次模拟考试8.)三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同、方向如图所示的电流,且ad =bd =cd 。
2021北京高三一模物理汇编:磁场一.选择题(共6小题)1.(2021•西城区一模)云室是借助过饱和水蒸气在离子上凝结来显示通过它的带电粒子径迹的装置。
如图为一张云室中拍摄的照片。
云室中加了垂直于纸面向里的磁场。
图中a、b、c、d、e是从O点发出的一些正电子或负电子的径迹。
有关a、b、c三条径迹以下判断正确的是()A.a、b、c都是正电子的径迹B.a径迹对应的粒子动量最大C.c径迹对应的粒子动能最大D.c径迹对应的粒子运动时间最长2.(2021•丰台区一模)两条平行的通电直导线AB、CD通过磁场发生相互作用,电流方向如图所示。
下列说法正确的是()A.两根导线之间将相互排斥B.I2在I1位置产生的磁场方向垂直纸面向外C.AB受到的力是由I2的磁场施加的D.若1]>12,则AB受到的力大于CD受到的力3.(2021•朝阳区一模)如图所示,两个平行金属板水平放置,要使一个电荷量为-q、质量为m的微粒,以速度v沿两板中心轴线S1s2向右运动,可在两板间施加匀强电场或匀强磁场。
设电场强度为E,磁感应强度为B, 不计空气阻力,已知重力加速度为g。
下列选项可行的是()1 / 17A.只施加竖直向上的电场,且满足E=W皂qB.只施加竖直向上的磁场,且满足B=^C.同时施加竖直向下的电场和竖直向上的磁场,且满足E=—+Bv qD.同时施加竖直向下的电场和垂直纸面向里的磁场,且满足E=理+Bv q4.(2021•门头沟区一模)永磁体之间的相互作用与电荷之间的相互作用相似,人们将电荷的相关概念引入磁现象的研究之中。
认为磁棒的两极存在两种磁荷,N极带正磁荷,S极带负磁荷。
“磁荷”观点认为磁荷可以激发磁场,描述磁场的基本物理量定义为磁场强度H。
类比电场强度的定义方法,用正磁荷在磁场中受到的磁场力F和其磁荷Q的比值表示磁场强度H,方向与该处正磁荷受力方向一致。
用如图装置,可以测量通电线圈产生的磁场和“磁荷”间的作用力。
2024届山东省青岛市高三第一次统一模拟考试(理综)物理高频考点部分(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题利用磁场可以对带电粒子的运动进行控制,如图所示,空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,P点为纸面内一离子源,可以沿纸面向各方向发射速度大小相同的同种正离子。
同一纸面内距P点为5r的Q点处有一以Q点为圆心、半径为r的圆形挡板。
已知正离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为3r,离子打到挡板上时被挡板吸收。
则挡板上被离子打中的长度与挡板总长度的比值为( )A.210 ∶ 360B.217 ∶ 360C.233 ∶ 360D.240 ∶ 360第(2)题天文学家发现一个略大于木星的气体行星(HD188753Ab),它围绕天鹅座“HD188753”系统的主星公转,公转周期为3.3日,轨道半径约为天文单位,若忽略其它星球对它的影响,认为它围绕主星做匀速圆周运动。
设地球至太阳的距离为1天文单位,地球绕太阳公转周期为365日。
根据上述数据,可求出( )A.行星与地球的质量之比B.主星与太阳的质量之比C.行星与地球的第一宇宙速度之比D.行星与地球的表面重力加速度之比第(3)题如图所示,细光束从空气射向平行玻璃砖上表面,经折射后分为a、b两束从下表面射出,则( )A.在玻璃中传播时,a光的速度较大B.从同一种介质射向真空,a光发生全反射的临界角较小C.若增大入射光在上表面的入射角,则a光先在下表面发生全反射D.若a光照射某金属能发生光电效应,则b光照射该金属一定也能发生光电效应第(4)题在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,三个可变电阻分别用、和表示。
那么,在三个可变电阻的阻值变化的过程中,一定能够使电流表示数变小的是( )A.、和都变大B.、和都变小C.、变大,变小D.、变大,变小第(5)题如图所示为一"凸形"线框,其中,。
1一、选择题1.关于磁场的下列说法正确的是( )A .磁场和电场一样,是同一种物质B .磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C .磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律D .电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的2.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A .一小段通电导体放在磁场A 处,受到的磁场力比B 处的大,说明A 处的磁感应强度比B 处的磁感应强度大B .由B =F IL可知,某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F 成正比,与导线的IL 成反比C .一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零D .小磁针N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向3.如图1所示,一带负电的金属环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )A .N 极竖直向上B .N 极竖直向下C .N 极沿轴线向左D .N 极沿轴线向右4.下列说法中正确的是( )A .磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 乘积的比值.即B =F ILB .通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就为零C .磁感应强度B =F IL只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F 、I 、L 以及通电导线在磁场中的方向无关D .通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向5.下面所述的几种相互作用中,通过磁场发生的有( )A .两个静止电荷之间的相互作用B .两根通电导线之间的相互作用C .两个运动电荷之间的相互作用D .磁体与运动电荷之间的相互作用图1 图2 图36.两长直通电导线互相平行,电流方向相同,其截面处于一个等边三角形的A 、B 处,如图2所示,两通电导线在C 处的磁感应强度均为B ,则C 处总磁感应强度为( )2A .2B B .BC .0 D.3B7.如图3所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I 通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是( )A .沿路径a 运动B .沿路径b 运动C .沿路径c 运动D .沿路径d 运动8.如图4所示,M 、N 为一对水平放置的平行金属板,一带电粒子以平行于金属板方向的速度v 穿过平行金属板.若在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,可使带电粒子的运动不发生偏转.若不计粒子所受的重力,则以下叙述正确的是( )A .若改变带电粒子的电性,即使它以同样速度v 射入该区域,其运动方向也一定会发生偏转B .带电粒子无论带上何种电荷,只要以同样的速度v 入射,都不会发生偏转C .若带电粒子的入射速度v ′>v ,它将做匀变速曲线运动D .若带电粒子的入射速度v ′<v ,它将一定向下偏转图4 图5 图69.如图5所示,环型对撞机是研究高能粒子的重要装置.正、负离子由静止经过电压为U 的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q m越大,磁感应强度B 越大 B .对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q m越大,磁感应强度B 越小 C .对于给定的带电粒子,加速电压U 越大,粒子运动的周期越大D .对于给定的带电粒子,不管加速电压U 多大,粒子运动的周期都不变10.如图6所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O 和y 轴上的点a(0,L).一质量为m 、电荷量为e 的电子从a 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场,并从x 轴上的b 点射出磁场.此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是( )A .电子在磁场中运动的时间为πL v 0B .电子在磁场中运动的时间为2πL 3v 0C .磁场区域的圆心坐标为(3L 2,L 2)3D .电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)11.如图8所示,半径为R 的绝缘轻质细圆环上均匀分布着电荷量为Q 的正电荷,将环垂直放入磁感应强度为B 的匀强磁场中,若环能承受的最大拉力为F ,问环至少以多大的角速度旋转时可将圆环拉断?12.如图9所示,导体杆ab 的质量为m ,电阻为R ,放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d ,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B ,电源内阻不计,问:若导轨光滑,电源电动势E 为多大时才能使导体杆静止在导轨上?13.如图10所示,abcd 是一个边长为L 的正方形,它是磁感应强度为B 的匀强磁场横截面的边界线.一带电粒子从ad 边的中点O 与ad 边成θ=30°角且垂直于磁场方向射入.若该带电粒子所带电荷量为q 、质量为m(重力不计),则该带电粒子在磁场中飞行时间最长是多少?若要带电粒子飞行时间最长,带电粒子的速度必须符合什么条件?4 图1014.(10分) 如图11所示,一质量为m、电荷量为q带正电荷的小球静止在倾角为30°足够长的绝缘光滑斜面顶端时,对斜面的压力恰为零,若迅速把电场方向改为竖直向下,则小球能在斜面上滑行多远?图11磁场1.BD [电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质,5二者虽然都是客观存在的,但有本质的区别,A 项错;磁体与磁体、磁体与电流,电流与电流间的相互作用的磁场力与其它性质的力一样,都遵循牛顿第三定律,所以C 项错误;根据磁场的性质判断B 、D 项正确.]2.D [磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,是磁场本身性质的反映,其大小由磁场以及磁场中的位置决定,与F 、I 、L 都没有关系,B =F IL只是磁感应强度的定义式.同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处B 和放置的方式共同决定,所以A 、B 、C 都是错误的;磁感应强度的方向就是该处小磁针N 极所受磁场力的方向,不是通电导线的受力方向,所以D 正确.]3.C [从左向右看圆盘顺时针转动,环形电流方向为逆时针方向,由安培定则可知,环的左侧相当于磁铁的N 极,故小磁针最后平衡时N 极沿轴线向左.]4.C [磁感应强度B =F IL是反应磁场力的性质的物理量,是采用比值的方法来定义的,该公式是定义式而不是决定式,磁场中各处的B 值是唯一确定的,与放入该点的检验电流的大小、方向无关.]5.BCD [在磁铁的周围和通电导线周围都存在着磁场,磁体间、电流间、磁体与电流间的相互作用都是通过磁场发生的,而静止电荷间的相互作用是通过电场发生的.] 6.D[根据安培定则(右手螺旋定则)可以判断A 导线在C 处的磁感应强度为B A ,大小为B ,方向在纸面内垂直于连线AC ,B 导线在C 处的磁感应强度为B B ,大小为B ,方向在纸面内垂直于连线BC.如图所示,由B A 、B B 按平行四边形定则作出平行四边形,则该平行四边形为菱形,故C 处的总磁感应强度B ′=2×Bcos 30°= 3B.]7.B [由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C 、D 必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B 正确,A 错误.]8.B [本题实际上是一个速度选择器的模型,带电粒子以速度v 平行于金属板穿出,说明其所受的电场力和洛伦兹力平衡,即qE =qvB ,可得v =E B .只要带电粒子的速度v =E B,方向为如题图所示方向,均可以匀速通过速度选择器,与粒子的种类、带电的性质及电荷量多少无关,因此A 错误,B 正确.若v ′>v ,则有qv ′B>qE ,洛伦兹力大于电场力,粒子将向洛伦兹力方向偏转而做曲线运动,电场力做负功,粒子的速度将减小,但当粒子速度变化,洛伦兹力也随之发生变化,所以粒子所受合外力时刻发生变化,因此粒子不做匀变速曲线运动,C 错.若v ′<v ,则qv ′B<qE ,将向电场力方向偏转,由于粒子电性不知,故D 错.]9.BD 10.BC611.负 正 向下12.3.0×10-2N 竖直向下解析 地磁场的磁感应强度为0.5×10-4 T ,方向由南向北;导线垂直于地磁场放置,长度为20 m ,载有电流30 A ,则其所受安培力F =BIL =0.5×10-4×30×20 N =3.0×10-2 N ,根据左手定则可以判断导线所受安培力的方向竖直向下.13.2πF BQR解析 设圆环旋转的角速度为ω,则圆环电荷随圆环转动形成的电流为I =Q T =Q ω2π取半圆为研究对象,受力如下图所示F 安=BIL =B Q ω2π·2R =BQ ωR π当F 安=2F 时环可被拉断,则BQ ωR π=2F 则有ω=2πF BQR14.mgRtan θBd解析 由闭合电路欧姆定律得:E =IR ,导体杆受力情况如图所示,则由共点力平衡条件可得F 安=mgtan θ,F 安=BId ,由以上各式可得出E =mgRtan θBd. 15.5πm 3qB v ≤qBL 3m解析 从题设的条件中,可知带电粒子在磁场中只受洛伦兹力作用,它做匀速圆周运动,粒子带正电,由左手定则可知它将向ab 方向偏转,带电粒子可能的轨道如下图所示(磁场方向没有画出),这些轨道的圆心均在与v 方向垂直的OM 上.带电粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,有qvB =mv 2r,r =mv qB① 运动的周期为T =2πr v =2πm qB ②7由于带电粒子做匀速圆周运动的周期与半径和速率均没有关系,这说明了它在磁场中运动的时间仅与轨迹所对的圆心角大小有关.由图可以发现带电粒子从入射边进入,又从入射边飞出,其轨迹所对的圆心角最大,那么,带电粒子从ad 边飞出的轨迹中,与ab 相切的轨迹的半径也就是它所有可能轨迹半径中的临界半径r 0:r >r 0,在磁场中运动时间是变化的,r ≤r 0,在磁场中运动的时间是相同的,也是在磁场中运动时间最长的.由上图可知,三角形O 2EF 和三角形O 2OE 均为等腰三角形,所以有∠OO 2E =π3. 轨迹所对的圆心角为a =2π-π3=5π3运动的时间t =Ta 2π=5πm 3qB由图还可以得到r 0+r 02=L 2,r 0=L 3≥mv qB得v ≤qBL 3m 带电粒子在磁场中飞行时间最长是5πm 3qB ;带电粒子的速度应符合条件v ≤qBL 3m. 16.3m 2g 2q 2B 2 解析 由分析知:当小球静止在斜面顶端时,小球受重力mg 、电场力Eq ,且mg =Eq ,可得E =mg q当电场反向时,小球由于受到重力和电场力作用而沿斜面下滑,产生速度,同时受到洛伦兹力的作用,F =qvB ,方向垂直斜面向上.速度v 是在不断增大的,直到mg 和Eq 的合力在垂直斜面方向上的分力等于洛伦兹力,小球就要离开斜面了,此时qvB =(mg +Eq)cos 30°,v =3mg qB 又因为小球在下滑过程中只有重力和电场力做功,所以由动能定理可得:(mg +Eq)h =12mv 2,所以h =3m 2g 4q 2B2 所以小球在斜面上下滑的距离为x =h sin 30°=2h =3m 2g 2q 2B2.8。