高考物理磁場(chǎng)大題匯編

14/142019高考物理磁場(chǎng)大題匯編十一章磁場(chǎng)題組一一、選擇題1.(貴州省黔西一中2019屆高三第三次月考試題)如下圖,一束正離子從s點(diǎn)沿水平方向射出,在沒(méi)有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)恰好擊中熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)O;假設(shè)同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后,正離子束最后打在熒光屏上坐標(biāo)系的第Ⅲ象限中,那么所加電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B的方向可能是(不計(jì)離子重力及其間相互作用力)()A.E向下,B向上B.E向下,B向下C.E向上,B向下D.E向上,B向上答案1.答案A,解析：離子打在第Ⅲ象限,相對(duì)于原點(diǎn)O向下運(yùn)動(dòng)和向左運(yùn)動(dòng),所以E向下,B向上。所以A正確。2.(黑龍江哈九中2019屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與Pl、P2相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng).且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.0～ls內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B.1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥C.2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D.3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥【答案】CD;【解析】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí),由于洛倫茲力作用正離子向上偏轉(zhuǎn),負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn),使得直導(dǎo)線ab中產(chǎn)生了向下的電流.在0～ls內(nèi)線圈A內(nèi)有向右的磁場(chǎng)且正在減小,根據(jù)楞次定律故線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向右,由安培定那么,cd導(dǎo)線中產(chǎn)生了向下的電流,從而導(dǎo)致ab、cd導(dǎo)線互相吸引;同理可以判斷1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引,2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥,3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥.【考點(diǎn)】磁場(chǎng).3.(黑龍江哈九中2019屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)如圖,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0,在以后的運(yùn)動(dòng)中以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)B.圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為【答案】D;【解析】帶電圓環(huán)向右滑動(dòng)過(guò)程中,受到向上的洛倫茲力,當(dāng)該力和重力不相等時(shí),桿對(duì)圓環(huán)出現(xiàn)彈力,即受摩擦力作用,因而做減速直線運(yùn)動(dòng),那么洛倫茲力減小,故圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度要變化,即選項(xiàng)A不正確;當(dāng)該力和重力相等時(shí),桿對(duì)圓環(huán)的彈力為0,即不受摩擦力作用,因而做勻速直線運(yùn)動(dòng),即選項(xiàng)B不正確;也正是由于這個(gè)可能的情況,所以說(shuō)圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為是錯(cuò)誤的,即選項(xiàng)C也不正確.同樣是這個(gè)原因,圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度滿足,即,根據(jù)動(dòng)能定理那么有,所以圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為.【考點(diǎn)】磁場(chǎng).4.(上海市長(zhǎng)寧區(qū)2019屆高三上學(xué)期期末考試)在赤道上某處有一支避雷針.當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過(guò)避雷針上方時(shí),避雷針開(kāi)始放電形成瞬間電流,那么地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向?yàn)锳.正東B.正西C.正南D.正北答案B.5.(吉林省東北師大附中2019屆高三第三次摸底考試試題)如圖,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,滑動(dòng)變阻器電阻為R,開(kāi)關(guān)閉合。兩平行極板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電粒子正好以速度v勻速穿過(guò)兩板。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(忽略帶電粒子的重力)()A.保持開(kāi)關(guān)閉合,將滑片P向上滑動(dòng)一點(diǎn),粒子將可能從下極板邊緣射出B.保持開(kāi)關(guān)閉合,將滑片P向下滑動(dòng)一點(diǎn),粒子將可能從下極板邊緣射出C.保持開(kāi)關(guān)閉合,將a極板向下移動(dòng)一點(diǎn),粒子將繼續(xù)沿直線穿出D.如果將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),粒子將繼續(xù)沿直線穿出答案AB.6、(上海市金山區(qū)2019屆高三上學(xué)期期末考試)如下圖,垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng),那么導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C.導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電量相同答案AD.7、(上海市閘北區(qū)2019屆高三上學(xué)期期末練習(xí)卷)關(guān)于磁通量的概念,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.磁通量發(fā)生變化,一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的B.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大C.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,線圈面積越大,那么穿過(guò)線圈的磁通量也越大D.穿過(guò)線圈的磁通量為零,但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零答案D.8.(遼寧省沈陽(yáng)二中2019屆高三上學(xué)期第四次階段測(cè)試)如下圖,在2L0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合,bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng),令線框從t-0的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng),那么線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎?隨時(shí)間t的函數(shù)圖象可能是()答案D.9.(寧夏銀川一中2019屆高三第五次月考試題全解全析)極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地極附近的大氣層后,由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的.如下圖,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí),這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小.此運(yùn)動(dòng)形成的原因是()A.可能是洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功,使其動(dòng)能減小B.可能是介質(zhì)阻力對(duì)粒子做負(fù)功,使其動(dòng)能減小C.可能是粒子的帶電量減小D.南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)【答案】BD.【解析】這是磁場(chǎng)中的根本問(wèn)題,帶電粒子流向兩極時(shí)的旋轉(zhuǎn)滿足,即,因此從此式看,旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小可能是速度變小、帶電量變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng)造成的,而因?yàn)槁鍌惼澚?duì)粒子永遠(yuǎn)不做功,故答案只能是BD.【考點(diǎn)】磁場(chǎng).10.(安徽省皖南八校2019屆高三第二次聯(lián)考試題)帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出,能夠到達(dá)的最大高度為hl;假設(shè)加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且保持初速度仍為vo,小球上升的最大高度為h2;假設(shè)加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),且保持初速度仍為v。,小球上升的的最大高度為h3,如下圖.不計(jì)空氣阻力,那么A.h1=h2=h3B.h1h3C.h1=h2h3D.h1=h3h2答案10.答案：D由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得：=。當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小球應(yīng)有水平速度,由能量守恒得：mgh2+Ek=mV02=mgh1,所以。當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí),由運(yùn)動(dòng)的分解可知：在豎直方向上有,V02=2gh3,所以=。11.(山東省聊城市2019屆高三12月月考試題)質(zhì)量為m,帶電量為q的小物塊,從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如下圖,假設(shè)帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,下面說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.小物塊一定帶正電荷B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D.小物塊在斜面上下滑過(guò)程中,當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速度為答案BD.12.(上海市浦東新區(qū)2019屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)如下圖,邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,導(dǎo)線框的一條對(duì)角線和虛線框的一條對(duì)角線恰好在同一直線上。從t=0開(kāi)始,使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng),直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?,那么以下表示I-t關(guān)系的圖線中,正確的選項(xiàng)是()ABCD答案D.13.(上海市浦東新區(qū)2019屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)2019年法國(guó)科學(xué)家阿爾貝費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻(GMR)效應(yīng)而榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如圖是利用GMR設(shè)計(jì)的磁鐵礦探測(cè)儀原理示意圖,圖中GMR在無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí),電阻很大為RG;在外磁場(chǎng)作用下,電阻會(huì)發(fā)生大幅度減小。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.電阻RB.電阻RRGC.假設(shè)存在磁鐵礦,那么指示燈亮D.假設(shè)存在磁鐵礦,那么指示燈不亮答案AC.二、填空題14.(上海市徐匯區(qū)2019屆高三上學(xué)期期末考試)如圖,條形磁鐵的軸線穿過(guò)a、b、c三個(gè)金屬圓環(huán)的圓心,且與三個(gè)環(huán)平面垂直,其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面。三個(gè)圓環(huán)的面積為sa=sb答案14.15.(上海市浦東新區(qū)2019屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)(4分)某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流在磁場(chǎng)中的受力方向與電流方向、磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。(1)該同學(xué)將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下表,在表中局部記錄缺失,請(qǐng)補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)次數(shù)P中電流方向磁場(chǎng)方向P的運(yùn)動(dòng)方向1⊙23(2)某次實(shí)驗(yàn)中閉合電鍵后,金屬棒P不動(dòng),可能的原因是：__________________________________________________。答案15.(1)實(shí)驗(yàn)次數(shù)P中電流方向磁場(chǎng)方向P的運(yùn)動(dòng)方向1⊙2⊙3(2)__金屬棒受到的摩擦力太大,金屬棒與導(dǎo)軌接觸不良,磁場(chǎng)太弱,電流太小等__。16.(上海市浦東新區(qū)2019屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框,寬ac=L,長(zhǎng)ab=1.25L,導(dǎo)線MN是用與線框相同的電阻絲制作而成,與ab邊、cd邊接觸良好,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里。MN在外力作用下由靠近ac邊處向bd邊勻速滑動(dòng)時(shí),可將MN看作一個(gè)等效電源,那么在滑動(dòng)過(guò)程中,與ac邊距離為_(kāi)_________時(shí)電源效率最大;與ac邊距離為_(kāi)_________時(shí)電源的輸出功率最大。答案1.__0.625L__;__0.25L或L__。三、計(jì)算題17.(湖南嘉禾一中2019屆高三第一次學(xué)情摸底考試03)(10分)如下圖,平行導(dǎo)軌MN和PQ相距0.5m,電阻可忽略.其水平局部是粗糙的,置于0.60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,傾斜局部是光滑的,該處沒(méi)有磁場(chǎng).導(dǎo)線a和b質(zhì)量均為0.20kg,電阻均為0.15,a、b相距足夠遠(yuǎn),b放在水平導(dǎo)軌上.a從斜軌上高0.050m處無(wú)初速釋放.求：(1)回路的最大感應(yīng)電流是多少?(2)如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)-0.10,當(dāng)導(dǎo)線b的速率到達(dá)最大值時(shí),導(dǎo)線a的加速度是多少?答案17.(1)a棒在沒(méi)有磁場(chǎng)的傾斜軌道上下滑時(shí),機(jī)械能守恒,進(jìn)入水平軌道時(shí)a棒的速度vm,(2分)此時(shí)a棒速度最大,進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大(2分)(2)當(dāng)a、b棒組成的閉合回路中有感應(yīng)電流時(shí),a、b棒都受安培力作用,a棒受安培力向右、摩擦力向右,b棒受安培力向左,摩擦力向右。(2分)因?yàn)镕f所以b棒開(kāi)始向左加速。a棒是向左做減速運(yùn)動(dòng),b棒的速度增大時(shí),電路中的感應(yīng)電流減小,b棒受的安培力在減小,當(dāng)電流減為I'時(shí)b棒勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)滿足：(2分)此時(shí)a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右,a棒的加速度。(2分)a=。(2分)18.(蕪湖一中2019屆高三第一次模擬考試物理試題)(14分)如下圖,傾角、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab,使之由靜止沿軌道向上運(yùn)動(dòng),牽引力做功的功率恒為6W,當(dāng)金屬棒移動(dòng)2.8m時(shí),獲得穩(wěn)定速度,在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求：(1)金屬棒到達(dá)穩(wěn)定時(shí)速度是多大?(2)金屬棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度時(shí)需的時(shí)間多長(zhǎng)?答案18.解：(1)金屬棒沿軌道向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受到重力、牽引力、安培力三個(gè)力的作用,當(dāng)三力平衡時(shí),速度到達(dá)穩(wěn)定,此時(shí),有代入數(shù)據(jù)得v=2m/s(2)設(shè)金屬棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度時(shí)所需的時(shí)間為t,根據(jù)動(dòng)能定理,有：代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s19.(2019屆高三復(fù)習(xí)全國(guó)100所名校物理試題精選二十一)(16分)如下圖,在0a、o范圍內(nèi)有垂直于xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xy平面內(nèi),與y軸正方向的夾角分布在0～90范圍內(nèi).己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于到a之間,從發(fā)射粒子到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一,求最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的：(1)速度大小;(2)速度方向與y軸正方向夾角正弦。答案19.解析：設(shè)粒子的發(fā)射速度為v,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,由牛頓第二定律和洛倫磁力公式,得,解得：當(dāng)?shù)膱A弧,圓弧與磁場(chǎng)的邊界相切,如下圖,設(shè)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,依題意,時(shí),設(shè)最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子的發(fā)射方向與y軸正方向的夾角為,由幾何關(guān)系可得：再加上,解得：20.(黑龍江哈九中2019屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)如圖甲所示,建立Oxy坐標(biāo)系,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱,極板長(zhǎng)度和板間距均為l,第一四象限有磁場(chǎng),方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子。在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響)。t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)求：(1)兩板間的電壓U0(2)0~3t0時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t1和最短時(shí)間t2(3)12t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)【答案】20.(1);(2)(3)進(jìn)場(chǎng)坐標(biāo);出場(chǎng)坐標(biāo);【解析】(1)時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),時(shí)刻剛好從極板邊緣射出,在y軸負(fù)方向偏移的距離為,那么有①,②聯(lián)立以上三式,解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為(2)時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子,前時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),后時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng),帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短。帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為,設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為,那么,由以上各式解得,帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖如下圖,圓弧所對(duì)的圓心角為,所求最短時(shí)間為,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為,聯(lián)立以上兩式解得,即帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間,同理可求得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.(3)如上所述,t0/2時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子,前t0/2時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),后t0/2時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng),帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)離開(kāi)電場(chǎng)。由③式,那么在前時(shí)間沿y軸方向的位移,之后時(shí)間沿y軸方向的位移,故帶電粒子與y軸相交的坐標(biāo)為,即帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為;設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為,那么,此后受到洛倫茲