(文末附答案)2022屆高中物理磁場知識點總結

（每日一練）（文末附答案）2022屆高中物理磁場知識點總結（超全）

單選題

1、如圖所示，金屬棒劭、金屬導軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒必在勻強磁場8中沿導軌向右運動，則

（）

XXXXAB

B

XXXXprop

XXXX

XXXX

A.ab棒不受安培力作用

B.M棒所受安培力的方向向右

C.ab棒中感應電流的方向由b到a

D.螺線管產生的磁場，A端為N極

2、如圖所示，邊長為人的正六邊形a6c//.區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為以正六

邊形中心。處有一粒子源，可在紙面內向各個方向發(fā)射不同速率帶正電的粒子，已知粒子質量均為久電荷量

均為不計粒子重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

ab

f\XbX

V---4

A,可能有粒子從a6邊中點處垂直a6邊射出

從點垂直離開正六邊形區(qū)域的粒子在磁場中的運動時間為氣

B.aaFbqti

C.垂直”■向上發(fā)射的粒子要想離開正六邊形區(qū)域，速率至少為（2房3）加

m

D.要想離開正六邊形區(qū)域，粒子的速率至少為翳

3、已知通電長直導線在周圍空間某點產生的磁感應強度大小為B=k：,k為常量，/為電流，7?為該點到導線的

距離。電流大小相同的三根長直導線垂直于紙面放置于等邊三角形的三個頂點a、b、d上，c點是a點關于

連線的對稱點，已知導線a在c點產生的磁感應強度大小為B,則三根導線在c點處產生的合磁感應強度大小為

（）

b

4

A2C

onB-8D4S

V33V3

4、如圖所示，兩根間距為d=1m的平行金屬導軌間接有E=10V、r=l。的電源，導軌平面與水平面間的夾

角a=37。。質量m=0.1kg的金屬桿a。垂直導軌放置，導軌與金屬桿接觸良好。整個裝置處于磁感應強度為內

方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。調節(jié)滑動變阻器R,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)處于1?5A區(qū)間范圍時，金屬桿a。

2

處于靜止狀態(tài)。已知，重力加速度g=10m/so則下列說法中錯誤的是（）

A.磁感應強度B=0.2T

2

B.金屬桿a6與導軌間最大靜摩擦力/=0.3N

C.當電流表示數(shù)3A時金屬桿ab與導軌間無摩擦力

D.滑動變阻器R=0時，使桿a方保持靜止，需對桿施加沿軌道平面向下至少1N的拉力。

5、如圖所示，在矩形區(qū)域4CDE中有方向垂直于紙面向外的勻強磁場，從4點沿4c方向發(fā)射三個相同的帶電粒

子，三粒子分別從E、P、D射出。已知4E=EP=PD,sin53o=0.8,則下列說法正確的是()

A-.............,C

B\

E...-----7)

A.三粒子在勻強磁場中的速率之比為1:2:5

B.三粒子在勻強磁場中的速率之比為2:3:5

C.三粒子在勻強磁場中的運動時間之比為4:2:1

D.三粒子在勻強磁場中的運動時間之比為6:3:2

6、如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導線通以大小相同的電流在角平分線

上，對稱放置四個相同的正方形金屬框。當電流在相同時間間隔內增加相同量，則()

2口“口1

3口口4

A.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向內運動

B.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向外運動

C.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向內運動

3

D.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向外運動

7、物理關系式不僅反映了物理量之間的關系，也確定了單位之間的關系.如關系式U=/R既反映了電壓、電

流和電阻之間的關系，也確定了V（伏）與A（安）和。（歐）的乘積等效.現(xiàn)有物理量單位：m（米）、s

（秒）、N（牛）、W（瓦）、〕（焦）、C（庫）、F（法）、A（安）、Q（歐）、T（特），由它們組合成的

單位都與V（伏）等效的是（）

A.J/C和N/CB.J/C和1?m2/S

C.W/A和C?T?m/sD.W?2Q1/2和T?A?m

多選題

8、如圖所示，金屬棒油質量為例通過電流為7,處在磁感應強度為8的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面

夾角為&ab靜止于寬為/水平導軌上。下列說法正確的是（）

A.金屬棒受到的安培力大小為F=BILsin9

B.金屬棒受到的摩擦力大小為r=BILcosS

C.若只改變電流方向，金屬棒對導軌的壓力將增大

D.若只增大磁感應強度6后，金屬棒對導軌的壓力將減小

9、如圖甲所示，閉合矩形導線框abed固定在勻強磁場中，磁場的方向與導線框所在平面垂直，磁感應強度6

隨時間/變化的規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向，方向為導線框中感應電流的正方

向，水平向右為安培力的正方向，關于導線框中的電流/與ad邊所受的安培力廠隨時間t變化的圖像，下列

選項正確的是（）

4

XQXXXx^x

XIXXXX

Xb<XXMX

xkXXMX

X|xXXXX

NxXXxcx

甲

10、如圖所示，邊長為人的等邊三角形區(qū)域內存在垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度大小為6,無限大的熒光

屏PQ過C點且與18邊平行，。為圈邊中點，質量為例電荷量為4的粒子以不同速率自。點垂直于48邊方

向射入磁場中，速度方向平行于三角形平面，不考慮粒子之間相互作用和粒子重力。下列說法正確的是（

PC。

A.粒子射入速率D=黑時，粒子將從46邊離開磁場

B.粒子射入速率u=鬻時，粒子可以打在熒光屏上

5m

C.粒子射入速率v=警時，粒子打在熒光屏上的點與C點的距離為L

5

D.粒子射入速率u=變時，粒子打在熒光屏上的點與。點的距離為2L

2m

填空題

11、下圖是一種測量磁感應強度的簡易裝置的示意圖，虛線框內有垂直于紙面的勻強磁場，矩形線圈匝數(shù)為N

ab=dc=Lltbc=ad=L2a當線圈不通電流時，彈簧測力計的示數(shù)為A；當線圈中通入沿順時針方向的恒

定電流/時，彈簧測力計的示數(shù)為&則磁感應強度的大小為磁場方向垂直紙面向

(7,2>?1),8o

12、在同一平面上有a、b、c三根等間距平行放置的長直導線，依次載有電流強度為1A、2A、3A的電流，各

電流的方向如圖所示，則導線a所受的合力方向向導線b所受的合力方向向.

abc

\A2A34

13、洛倫茲力的大小

(1)當-與6成6角時，F(xiàn)=.

(2)當丫，8時，F(xiàn)=.

(3)當時，F(xiàn)=.

6

2022屆高中物理磁場_002參考答案

1、答案：c

解析：

ABC.ab棒沿導軌向右運動，由右手定則可知，a。中產生由6到a的向上的感應電流，根據左手定則可知，ab

棒受安培力向左，選項AB錯誤，C正確；

D.根據安培定則可知，螺線管產生的磁場，6端為N極，選項D錯誤。

故選C。

2、答案：C

解析：

A.若粒子從動邊中點處垂直力邊射出，則圓心一定在在ab邊上，設與數(shù)邊交點為g則圓心在紜的中垂

線上，而中垂線與ab邊平行，不可能相交，故A錯誤；

B.同理做a。垂線出射速度垂線交于/,點，即/為圓心，則對于圓心角為60。，所以粒子在磁場中的運動時間

為

1

且

解得

nm

故B錯誤；

7

C.垂直C/向上發(fā)射的粒子剛好與能離開磁場時，軌跡與邊a/,相切，則由幾何關系得

r

』十旃

由住8=學得

mv

r=—

qB

聯(lián)立解得

_（2V3-3）Q5L

m

故C正確；

D.因為。點距六邊形的最近距離為

V3

d=Lcos30°=—L

2

即此時對應剛好離開磁場的最小直徑，所以最小半徑為

d

r=2

又

mv

r=——

qB

所以最小速度為

痘qBL

"min4m

故D錯誤。

故選C。

8

3、答案：B

解析：

設a、b兩點間距為0則a、c兩點間距為a點處導線在c點產生的磁感應強度為B,根據

/

B=k-

r

可知b點和d點處導線在c點產生的磁感應強度大小都為百B,根據右手螺旋定則，兩者夾角為60°,對兩者矢量

合成如圖所示

根據幾何關系，可得b點和d點處的導線在c點產生的磁感應強度的矢量和大小為38,與a點處的導線在c點產生

的磁感應強度方向相反，所以三根導線在c點處產生的磁感應強度大小為28。

故選Bo

4、答案：B

解析：

AB.由題意知，流經金屬桿的電流人=1A時，摩擦力如圖1

A+/=mgsina

且

&=BLIi

電流，2=5A時，摩擦力如圖2

9

F2—mgsina+f

且

F2—BLI2

代入數(shù)據解得

B=0.2T

f=0.4N

故選項A正確B錯誤；

C.當流經金屬桿的電流=3A時

F3=BLI3=0.6N

即有

F3—mgsina=0

金屬桿ab與導軌間無摩擦力，故選項C正確；

D.滑動變阻器R=0時

E

/=一=10A

v

F4=BLI4=2N

桿ab平衡需向下的最小拉力

F=f4—(mgsina+/)=IN

故選項D正確；

此題選擇錯誤的選項，故選B。

10

5、答案：A

解析：

AB.三個粒子都是洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運動，有

qvB=m—

可得

qBr

v=--

m

三個相同的帶電粒子分別從｛點進入矩形磁場，從E、P、。射出，軌跡如圖所示

已知4E=EP=PD=L則可得

=1,r2=I

第三個粒子由幾何關系可得

11

2

(r3-0+⑵A=rl

解得

51

ri=7

三粒子的電量。和質量/相同，則在勻強磁場中的速率之比為

vr\v2:v3=q:9Q=1:2:5

故A正確，B錯誤；

CD.前兩個個粒子勻速圓周的圓心角分別為

7T

Q1=兀，a2=-

第三個粒子的圓心角滿足

214

或曲=石=g

解得

53°

a3=18^n

而三個相同粒子做勻速圓周運動的時間為

aa2nmam

t——,T——--------=------

2TT27rqBqB

故有

b：*2：「3=%：劭：a3=90：180:53

故CD錯誤；

故選Ao

12

6、答案：B

解析

先對1和3線圈進行分析，根據安培定則畫出直流導線在線框中的磁場方向：

電流大小相等，線圈關于兩導線對稱，所以線圈中的磁通量為0,電流增大時，根據楞次定律可知線圈中無感

應電流，不受安培力，所以1和3線圈靜止不動；

再對2和4線圈進行分析，根據安培定則畫出直流導線在線圈中的磁場方向：

電流增大，根據楞次定律判斷感應電流方向（如圖所示），靠近直流導線的線圈導體周圍磁感應強度較大，因

此受力起主要作用，根據左手定則判斷安培力的方向（如圖所示），根據力的合成可知2、4線圈沿著對角線

向外運動，故B正確，ACD錯誤。

故選B.

7、答案：B

解析

13

A.根據公式

W

u=—

q

可得：

IV=L/C；

根據公式

F

E=-

q

可得，N/C為電場強度的單位，A錯誤；

B.根據公式

E=N—

At

可得：

1V=1T-m2/s；

1V=1J/C已證明，所以B正確；

C.根據公式

P=UI

可得：

1V=1W/A；

根據公式

F=quB

可得，C?T?m/s為力的單位，所以C錯誤；

14

D.根據公式

P=T

可得：

1V=1W1/2Q1/2

根據公式

F=BIL

可得：

IN=1T-A-m；

「A-m為力的單位，所以D錯誤；

故選Bo

8、答案：CD

解析：

ABD.作出金屬桿受力的主視圖，如圖所示

根據安培力公式可得金屬棒a。所受安培力為

15

FA=BIL

根據平衡條件得

Ff=BILsinO,F=mg-BILeos。

N

若只增大磁感應強度8后，由上式可得金屬棒對導軌的壓力將減小，故AB錯誤，D正確；

C.改變電流方向，則金屬棒所受的安培力與原來方向相反，則有

FN-mg+F^cosd

所以金屬棒對導軌的壓力增大，故C正確。

故選CDo

9、答案：BD

解析：

AB.由氏f圖象可知，0-1S內，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，即

電流為負方向，l-2s內，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向，即電流

為正方向，2-3s內，磁通量不變，沒有感應電流，3-4s內，線圈中向外的磁通量減小，由楞次定律可知，電

路中電流方向為逆時針方向，即電流為負方向，根據法拉第電磁感應定律

A①XBS

E=——=——

AtAt

由于磁感應強度發(fā)生變化時是均勻變化，且變化率翳大小相等，故產生的感應電流保持不變且大小相等，A錯

誤，B正確；

CD.0-1S內，電路中電流方向為逆時針，根據左手定則可知，ad棒受到的安培力的方向向右，為正值，l-2s

內，電流為順時針，ad棒受到的安培力的方向向左，為負值，2-3s內，沒有感應電流，不受安培力，3-4s內,

電路中電流方向為逆時針，根據左手定則可知，ad棒受到的安培力的方向向左，為負值，根據安培力的公式

16

尸=6〃可知，安培力的大小與磁感應強度成正比，C錯誤，D正確。

故選BDO

10、答案:BC

解析：

A.為使粒子自48邊離開磁場，臨界條件為軌跡與4c邊相切，軌跡如圖甲所示，根據幾何關系

r1

r4---------=—L

cos3002

解得

_3L

-2（3+2遮）

根據

mv

v=

Bq

得

3BqL

v=---------——

2（3+2V3）m

因為

BqL3BqL

47n2（3+2遮）wi

所以粒子將從4c邊離開磁場，A錯誤；

B.因為熒光屏足夠大，能打在熒光屏上的臨界條件為射出速度方向與熒光屏平行，粒子軌跡如圖乙所示，設

軌跡半徑為乙根據幾何關系

1

r+tan30°r=-L

17

解得

3-V3