高考物理最新電磁學知識點之磁場經(jīng)典測試題附解析

1、高考物理最新電磁學知識點之磁場經(jīng)典測試題附解析一、選擇題1.如圖，一正方體盒子處于豎直向上勻強磁場中，盒子邊長為 L,前后面為金屬板，其余 四面均為絕緣材料，在盒左面正中間和底面上各有一小孔（孔大小相對底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中線 MN間移動，讓大量帶電液滴從左側小孔以某一水平速 度進入盒內，若在正方形盒子前后表面加一恒定電壓 U,可使得液滴恰好能從底面小孔通 過，測得小孔到 M點的距離為d,已知磁場磁感強度為 B,不考慮液滴之間的作用力，不 計一切阻力，則以下說法正確的是（）T BXZ71I *%;工-A.液滴一一定帶正電B.所加電壓的正極一定與正方形盒子的后表面連接C.液滴從

2、底面小孔通過時的速度為 v d , gD .恒定電壓為U Bd ； Lg2.如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為 Ni,現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導線，電流方向如圖，當加上電流后，臺秤讀數(shù)為 N2,則以下說法正確的是（）NiN2NiN2,彈簧長度將變長C. NivN2,彈簧長度將變長NiN2,彈簧長度將變短D. N1VN2,彈簧長度將變短3.質量和電荷量都相等的帶電粒子M3.質量和電荷量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔 S垂直進入勻強磁場,運行的半圓軌跡分別如圖中的兩支虛線所示，下列表述正確的是（K N 霹 K

3、N 霹 X w XM帶正電，N帶負電M的速率大于N的速率C.洛倫磁力對 M、N做正功D. M的運行時間大于 N的運行時間4.如圖所示，兩相鄰且范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域 I和n的磁感應強度方向平行、大小分 別為B和2B。一帶正電粒子（不計重力）以速度 v從磁場分界線 MN上某處射入磁場區(qū)域I ,其速度方向與磁場方向垂直且與分界線MN成60角，經(jīng)過ti時間后粒子進入到磁場區(qū)域n ,又經(jīng)過t2時間后回到區(qū)域I ,設粒子在區(qū)域I、n中的角速度分別為 U、32,則A.C.5.0)1 ： 0)2= 1 ： 1ti ： t2 = 1 ： 1B. 0)1 ：0)2= 2 ： 1D. t1 ： t2= 2 :

4、1如圖所示，邊長為 L的等邊三角形導線框用絕緣細線懸掛于天花板，導線框中通一逆時A.C.5.0)1 ： 0)2= 1 ： 1ti ： t2 = 1 ： 1B. 0)1 ：0)2= 2 ： 1D. t1 ： t2= 2 : 1如圖所示，邊長為 L的等邊三角形導線框用絕緣細線懸掛于天花板，導線框中通一逆時針方向的電流，圖中虛線過ab邊中點和ac邊中點，在虛線的下方有一垂直于導線框向里的勻強磁場，此時導線框通電處于靜止狀態(tài)，細線的拉力為F1；保持其他條件不變，現(xiàn)虛線下方的磁場消失，虛線上方有相同的磁場同時電流強度變?yōu)樵瓉硪话耄藭r細線的拉力為F2。已知重力加速度為g,則導線框的質量為二 必工，立：山

5、金冉強z方 *Mi2F2F10）、質量為m的粒子沿平行于直徑 ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點與 ab的距離為 R.已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為260,則粒子的速率為（不計重力）（）b 廠廠F、/ 60,則粒子的速率為（不計重力）（）b 廠廠F、/ * ； J1*;* N% /a qBRb 5br2mm13.下列關于教材中四幅插圖的說法正確的是（甲乙c 3qBR口 2qBR2mm)西T1A.圖甲是通電導線周圍存在磁場的實驗。這一現(xiàn)象是物理學家法拉第通過實驗首先發(fā)現(xiàn)B.圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C.圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測量

6、變壓器線圈的電阻劉偉手握線圈裸露的兩端協(xié)助測量，李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊說明歐姆擋內電池電動勢很高D.圖丁是微安表的表頭，在運輸時要把兩個接線柱連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理T一 T時間內線框中感應214.如圖甲所示，長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內長直導線中的電流T一 T時間內線框中感應2變化關系如圖乙所示.在 0T時間內直導線中電流向上，則在2電流的方向與所受安培力情況是（）A.感應電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向左B.感應電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向右C.感應電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向右D.感應電流方向為逆時

7、針，線框受安培力的合力方向向左.如圖所示，在以原點 O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內，存在磁感應強度大小為B方向垂直于紙面向里的勻強磁場，A、 C、 D為磁場邊界上的點， A、 C為邊界與坐標軸的交點，OD連線與x軸負方向成45。一帶負電粒子從 A點以速度v沿AC方向射入磁場，恰好從D點飛出，粒子在磁場中運動的時間為（2v4v5 rC. 2v4v5 rC. 一4v5 rD.2v.在磁感應強度大小為 B0的勻強磁場中，兩長直導線 P和Q平行于紙面固定放置。在兩 導線中通有圖示方向電流 I時，紙面內與兩導線等距離的 a點處的磁感應強度為零。下列 說法正確的是（）A.勻強磁場方向垂直紙面向里3B.將導

8、線Q撤去，a點磁感應強度為 ,B01C.將導線P撤去，a點磁感應強度為 一氏2D.將導線Q中電流反向，a點磁感應強度為2B0.下列有關運動電荷和通電導線受到磁場對它們的作用力方向判斷正確的是（）X X X.如圖所示，通有恒定電流的導線 MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置I平 移到位置n,第二次將金屬框繞 cd邊翻轉到位置n,設先、后兩次穿過金屬框的磁通量變 化分別為紳1和公風,則（）A d機例b的二仰 c巾1/ D.不能判斷.航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現(xiàn)的。電磁驅動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小，則

9、合上開關S的瞬間（）A.兩個金屬環(huán)都向左運動A.兩個金屬環(huán)都向左運動B.兩個金屬環(huán)都向右運動C.從左側向右看，鋁環(huán)中感應電流沿順時針方向D.銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力20.如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為為。2,在兩環(huán)圓心的連線上有 a、b、c三點，其中aOi = Oib=bO2=O2C, 感應強度大小為 Bi, b點的磁感應強度大小為 B2.當把環(huán)形電流乙撤去后， 強度大小為Oi,乙的圓心此時a點的磁 c點的磁感應乙乙C. B2Bib、cC. B2Bib、c、d,已知ab=bc=cd,粒子從a運動到d3A. 一tB22.如圖，出）.一帶4B3tBC.

10、tBtBD2MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場（未回電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從 Q點穿過鋁板后到達A. B1 2221. MN板兩側都是磁感應強度為 B的勻強磁場，方向如圖所示，帶電粒子從a位置以垂直磁場方向的速度開始運動，依次通過小孔的時間為t,則粒子的比荷為（）AlPQ的中點O,已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重 力.鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為23.如圖所示，ab和cd是位于水平面內的平行金屬軌道，軌道間距為1,其電阻可忽略不計。ac之間連接一阻值為 R的電阻。ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與

11、ab和cd接觸 良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動，其電阻可忽略。整個裝置處在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，磁感應強度為B。當施外力使桿 ef以速度v向右勻速運動時，桿 ef所受的安培力為（） TOC o 1-5 h z X W H X _ X 6髯Cm 注/ xd算Blv B2l2vBl2vA. RB. AC. HD. H.如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖，兩平行金屬板P、Q之間有一個很強的磁場。一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）沿垂直于磁場的方向噴入 磁場。把P、Q與電阻R相連接。下列說法正確的是（）Q板的電勢高于P板的電勢R中有由b向a方向的電流C.若只改變磁場強

12、弱， R中電流保持不變D.若只增大粒子入射速度，R中電流增大.如圖所示，用一細線懸掛一根通電的直導線ab （忽略外圍電路對導線的影響），放在螺線管正上方處于靜止狀態(tài)，與螺線管軸線平行，可以在空中自由轉動，導線中的電流方向由a指向bo現(xiàn)給螺線管兩端接通電源后（螺線管左端接正極），關于導線的受力和運動情況，下列說法正確的是（）A.在圖示位置導線 a、b兩端受到的安培力方向相反導線ab始終處于靜止B.從上向下看，導線 ab從圖示位置開始沿逆時針轉動A.在圖示位置導線 a、b兩端受到的安培力方向相反導線ab始終處于靜止B.從上向下看，導線 ab從圖示位置開始沿逆時針轉動C.在圖示位置，導線 a、b兩端

13、受到安培力方向相同導線ab擺動D.導線ab轉動后，第一次與螺線管垂直瞬間，所受安培力方向向上【參考答案】*試卷處理標記，請不要刪除、選擇題1. D解析：D【解析】【分析】【詳解】A.由于電場強度方向不清楚，則無法確定液滴的電性，故 A錯誤；B.若液滴帶正電，洛倫茲力垂直紙面向外，則電場力垂直紙面向里，說明正極與正方形 盒子的前表面連接，若液滴帶負電，洛倫茲力垂直紙面向里，則電場力垂直紙面向外，說 明正極與正方形盒子的前表面連接，則所加電壓的正極一定與正方形盒子的前表面連接， 故B錯誤；C.穩(wěn)定后液滴所受電場力和洛倫茲力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下運動，故 將做勻變速曲線運動，則有dVx

14、t聯(lián)立解得液滴從底面小孔通過時的速度為L故C錯誤;D.穩(wěn)定后洛倫茲力等于電場力U qvxB q-解得U Bd , gL故D正確。 故選D。B解析：B【解析】【分析】【詳解】磁鐵的磁感線在它的外部是從 N極到S極，因為長直導線在磁鐵的中心偏左位置，所以此 處的磁感線是斜向右上的，電流的方向垂直與紙面向里，根據(jù)左手定則，導線受磁鐵給的 安培力方向是斜向右下，長直導線是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導線給 磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的；導線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的，將這 個力在水平和豎直分解，因此光滑平板對磁鐵支持力減小，由于在水平向左產(chǎn)生分力，所 以彈簧產(chǎn)生壓縮，彈簧長度將

15、變短.故選 B.B解析：B【解析】【分析】 【詳解】A.根據(jù)左手定則，可知， M帶負電，N帶正電，A錯誤；B.粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，即：2 V qvB m 一 r解得：mv r 一 qB同一磁場，又 M和N兩粒子的電荷量相同，故軌道半徑大小r和速度v成正比，故B正確；C.洛倫茲力每時每刻與速度垂直，不做功，C錯誤；D.粒子在磁場中運動的周期 T的計算如下：T 2 r 2 mv qB同一磁場，M和N兩粒子的電荷量相同，故兩粒子在磁場中運動的周期相同，它們均運動 了半個周期，故它們運動的時間相同，D錯誤；故選BoD解析：D【解析】【詳解】AB.由洛倫茲力充當向心力可知2 V qvB

16、 m R根據(jù)線速度和角速度關系可得v R聯(lián)立解得=qB m 則可知，角速度與磁場成正比，故1： 2 1： 2故AB錯誤；CD.粒子在兩磁場中運動軌跡如圖所示，粒子在兩磁場中轉過的圓心角均為120 ,由_ 2 Tm T=-qB-可知，粒子在I中的周期為II中周期的2倍；則由t T360可知t1:t2 2:1故C錯誤，D正確。故選D。A解析：A【解析】【詳解】1當通如圖中電流時，ab邊、ac邊受到的安培力大小為 F - BIL ； bc邊受到的安培力大2小為F BIL ,方向向上；導線框平衡，故F1 BIL mg 2磁場加到虛線框上方后，導線框受到的等效安培力為1F1 BIL mg 2磁場加到虛線

17、框上方后，導線框受到的等效安培力為BIL sin 3021BIL ,方向向下，故F2 F2 mg聯(lián)立解得m 2F3g故A正確，B、C、D錯誤；故選A。A解析：A【解析】【分析】【詳解】A.磁感應強度反映磁場本身的性質，與放入磁場的電流元IL、磁場力F均無關，且B ，是比值定義法定義的磁感應強度，體現(xiàn)B由磁場本身決定，故 A錯誤，符合題BD .人為引入的磁感線描述磁場的強弱和方向，磁感線在某點的切線方向表示磁場方向，磁感線的密度表示磁場的強弱，磁感線越密，磁感應強度越大，故 BD正確，不符題意;C.磁場中各點磁感應強度的大小和方向是一定的，是由磁場本身因素決定的，而與檢驗 電流I無關，故C正確，

18、不符題意。本題選錯誤的，故選 AoB解析：B【解析】【分析】金屬導體自由電荷為電子，根據(jù)左手定則知電子受到洛倫茲向上，知上表面帶負電，下表 面帶正電，上表面的電勢比下表面的低。抓住電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡求出電荷 的移動速度，從而得出上下表面的電勢差?！驹斀狻恳驗樯媳砻娴碾妱荼认卤砻娴牡停驗閑vB=e U ,解得：v ,因為電流aBa一.舊 一IBI=nevs=nevab,解得： U ,所以 於加=- - ,故 B 正確。故選 B?！军c睛】解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電荷在電場力和洛倫茲 力作用下處于平衡。B解析：B【解析】【分析】【詳解】A.當通電直導線

19、放置方向與勻強磁場方向在同一直線上時，不受安培力的作用，A選項錯誤；B.安培力可以看成導體內大量電子共同受到洛倫茲力產(chǎn)生的，即 B正確；C.在勻強磁場中，洛倫茲力始終與運動方向垂直，此時洛倫茲力不做功，C錯誤；D.由左手定則可知，通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向垂直，D也錯誤. 故選BoD解析：D【解析】 【詳解】由圖知電流從左向右流動，因此電子的運動方向為從右向左，根據(jù)左手定則可知電子偏轉到后面表，因此前表面的電勢比后表面的高，故 A錯誤，電子在運動過程中洛倫茲力和電場力平衡，有5洛=6丫8下電=eE e,故F洛=e,故D正確，由evB e則電壓U avB ,故前后表面的電壓與速

20、度有關，與a成正比，故BC錯誤.C解析：C【解析】【分析】 【詳解】A.線框的磁通量是向外多于向內，故合磁通向外，有增加趨勢，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生感 應電流，受安培力，會阻礙磁通量的增加，故安培力向右（向右運動會導致磁通量減?。?而阻礙磁通量的增加，即線框具有向右的運動趨勢，故 A錯誤；B.設磁場向外穿過線框磁通量為正，由磁通量的定義得t 0時穿過線框的磁通量為 TOC o 1-5 h z 212B / B2 - 0.025Wb HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 6故B錯誤；C,由于B2不變，故根據(jù)法拉第電磁感應定律有E n n ，1 20 3

21、0.1 V 1.5V HYPERLINK l bookmark112 o Current Document t 2 t 20.6故C正確;D.由于是恒定電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E 1.5I A 0.6AR 2.50 0.6s內通過線框橫截面電荷量為q It 0.6 0.6C 0.36C故D錯誤。故選CoD解析：D【解析】【詳解】A.甲粒子在磁場中向上偏轉，根據(jù)左手定則知甲粒子帶負電，故 A錯誤；B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有：2 v qvB m 一 r解得：mv v r - qB與 m由圖可知r甲vr乙，則甲的比荷大于乙的比荷，故 B錯誤；C.能通過狹縫S0的帶電粒子，根據(jù)平衡條件：q

22、E qvBi解得：E v -Bi甲、乙都能通過狹縫進入右邊的磁場，所以兩個粒子的速率相等，故 C錯誤;D.由題知，甲、乙粒子的電荷量相等，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有：2 v qvB m一 r解得：mv rqB變形得：qB m rv由題知，兩個粒子的半徑之比為：r1 : r2 2 : 3則兩個粒子的質量之比為：mmi: m2r1: r22 : 3故D正確。B解析：B【解析】 【分析】 【詳解】 R .帶電粒子從距離ab為R處射入磁場，且射出時與射入時速度方向的夾角為60。，粒子運動2軌跡如圖，ce為射入速度所在直線，d為射出點，射出速度反向延長交 ce于f點，磁場區(qū) 域圓心為O,帶電粒子所做圓

23、周運動圓心為 O,則O、f、。在一條直線上，由幾何關系得 帶電粒子所做圓周運動的軌跡半徑為 R,由F洛=5口得2mvqvB=R解得v=qBRv=qBRA錯誤;qBR,A錯誤;2mqBR,與結論相符，選項 B正確； m3qBR,與結論不相符，選項 C錯誤；2qBR ,與結論不相符，選項 D錯誤； m故選B。D解析：D【解析】【分析】【詳解】A.圖甲是通電導線周圍存在磁場的實驗，研究的電流的磁效應，這一現(xiàn)象是物理學家奧 斯特首先發(fā)現(xiàn)，選項 A錯誤；B.圖乙中真空冶煉爐的工作原理是電磁感應現(xiàn)象中的渦流，當爐外線圈通入高頻交流電時，爐內金屬產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，選項 B錯誤；C.圖丙中李輝把表筆

24、與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊感，這是電磁感應現(xiàn)象中的自感 現(xiàn)象，選項C錯誤；D.圖丁在運輸時要把兩個接線柱連在一起，產(chǎn)生了閉合回路，目的保護電表指針，利用 了電磁阻尼原理，選項 D正確。故選DoC解析：C【解析】【詳解】BD.在0二時間內，直導線中的電流向上，由乙可知在TT時間內直線電流方向向22下，根據(jù)安培定則知導線右側磁場的方向垂直紙面向外，電流逐漸增大則磁場逐漸增強，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生順時針方向的感應電流；故B項不合題意，D項不合題AC .根據(jù)左手定則，知金屬框左邊受到的安培力方向水平向右，右邊受到的安培力水平向 左.離導線越近，磁場越強，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培

25、力所以金屬框所受 安培力的合力水平向右，故 A項不合題意，C項符合題意.B解析：B【解析】 【分析】 【詳解】做出運動的軌跡圖，可知速度的偏轉角為*卡(*=45；+90；=135；粒子在磁場中運動的時間為t會Tt會T3604vC解析：C【解析】【分析】【詳解】兩長直導線p和Q所產(chǎn)生的磁場方向根據(jù)安培右手定則可得都垂直紙面向里，所以勻強磁場方向應該垂直紙面向外，紙面內與兩導線等距離的a點處的磁感應強度為零，所以每根，1導線在a點處產(chǎn)生的磁感應強度為 -B0。2A.勻強磁場方向應該垂直紙面向外，故 A錯誤；B,將導線Q撤去，a點磁感應強度應為 -B0而不是3Bo,故B錯誤；22C.將導線P撤去，a

26、點磁感應強度為 -B0, C正確； 2D.將導線Q中電流反向，a點磁感應強度為Bo而非2Bo,故D錯誤。故選CoB解析：B【解析】【分析】【詳解】由左手定則可判定電荷受到的洛倫茲力豎直向下，故A錯誤；由左手定則可判定電荷受到的洛倫茲力豎直向下，故 B正確；由左手定則可判定導線受到的安培力豎直向下，故 C錯 誤；由左手定則可判定導線受到的安培力豎直向上，故D錯誤.C解析：C【解析】【詳解】第一次將金屬框由位置 I平移到位置n,磁感線穿過金屬框的方向沒有改變，磁通量變化 量等于在這兩個位置時的磁通量的差值；第二次將金屬框繞邊翻轉到位置n ,磁感.線穿過金屬框的方向發(fā)生改變，磁通量變化量等于兩個位置

27、時的磁通量絕對值之和，所以中工選項c正確.abd錯故選CC解析：C【解析】【詳解】AB.若環(huán)放在線圈兩邊，根據(jù) 來拒去留”可得，合上開關 S的瞬間，環(huán)為阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運動，故 AB錯誤；C.線圈中電流為右側流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，電流由左側向右看為順時針，故C正確；D.由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，則銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)受到 的安培力，故D錯誤。故選CoA解析：A【解析】 【詳解】對于圖中單個環(huán)形電流，根據(jù)安培定則，其在中軸線上的磁場方向均是向左，故c點的磁場方向也是向左的.設 aoi=oib=bo2=O2C=r,設單個環(huán)形電流在距離中點r位置的磁感應強度為Bir,在距離中點3r位置的磁感應強度為 B3r,故：a點磁感應強度：B尸Bir+B3r； b點磁感應弓雖度:B2=Blr+Blr；當撤去環(huán)形電流乙后，c點磁感應強度：Bc=B3r=Bl-B2,故選2A.A解析：a【解析】畫出粒子的運動軌跡如圖,畫出粒子的運動軌跡如圖,2 m /口 2