2022屆高考物理一輪練題：磁場含答案

2022屆高考物理練題：磁場（一輪）含答案

一、選擇題。

1、兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感

應(yīng)強度方向垂直的帶電粒子（不計重力），從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后,

粒子的（）

A.軌道半徑減小，角速度增大

B.軌道半徑減小，角速度減小

C.軌道半徑增大，角速度增大

D.軌道半徑增大，角速度減小

2、如圖所示，一通電金屬環(huán)固定在絕緣的水平面上，在其左端放置一可繞中點

O自由轉(zhuǎn)動且可在水平方向自由移動的豎直金屬棒，中點O與金屬環(huán)在同一水

平面內(nèi)，當(dāng)在金屬環(huán)與金屬棒中通有圖中所示方向的電流時，則（）

A.金屬棒始終靜止不動

B.金屬棒的上半部分向紙面外轉(zhuǎn)，下半部分向紙面里轉(zhuǎn)，同時靠近金屬環(huán)

C.金屬棒的上半部分向紙面里轉(zhuǎn)，下半部分向紙面外轉(zhuǎn)，同時靠近金屬環(huán)

D.金屬棒的上半部分向紙面里轉(zhuǎn)，下半部分向紙面外轉(zhuǎn)，同時遠(yuǎn)離金屬環(huán)

3、已知直線電流在其空間某點產(chǎn)生的磁場，其磁感應(yīng)強度B的大小與電流強度

成正比，與點到通電導(dǎo)線的距離成反比.現(xiàn)有平行放置的三根長直通電導(dǎo)線，分

別通過一個直角三角形AABC的三個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖所示，

ZACB=60°,O為斜邊的中點.已知Ii=2l2=2h，b在O點產(chǎn)生的磁場磁感

應(yīng)強度大小為B,則關(guān)于。點的磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（）

40be

Z.A

A.大小為2B,方向垂直AB向左

B.大小為2小B,方向垂直AB向左

C.大小為2B,方向垂直AB向右

D.大小為2布B,方向垂直AB向右

4、（雙選）兩根固定的相互平行的直導(dǎo)線A和B,相距為L,電流方向如圖所示。

導(dǎo)線C用輕繩懸掛在AB導(dǎo)線的中間上方，距離AB為半L,三根導(dǎo)線通的電流

都為I。下列說法正確的是（）

ZZZZZZZZ/Z

A.從上往下看導(dǎo)線C順時針轉(zhuǎn)動，同時繩子的張力變小

B.從上往下看導(dǎo)線C逆時針轉(zhuǎn)動，同時繩子的張力變大

C.當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為

6s：1

D.當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為

1：1：1

5、如圖所示，直線0P上方分布著垂直紙面向里的勻強磁場，從粒子源。在紙

面內(nèi)沿不同的方向先后發(fā)射速率均為v的質(zhì)子1和2,兩個質(zhì)子都過P點。已知

OP=a,質(zhì)子1沿與OP成30。角的方向發(fā)射，不計質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的相互

作用力，則（）

A.質(zhì)子1在磁場中運動的半徑為;a

B.質(zhì)子2在磁場中的運動周期為如

V

C.質(zhì)子1在磁場中的運動時間為產(chǎn)

D.質(zhì)子2在磁場中的運動時間為廣

6v

6、（雙選）自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所

示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，

傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)磁場靠近霍爾元

件時，導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場、

電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是

()

甲乙

A.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I一定是由正電荷定向運動形成的

D.如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小

7、（多選）一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞

固定的正電荷沿固定的光滑軌道做勻速圓周運動，若磁場方向垂直于它的運動平

面，且作用在負(fù)電荷的電場力恰好是磁場力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運動的角速

度可能是（）

A3￡B2gB￡B

mmmm

8、（雙選）如圖所示，虛線MN將平面分成I和II兩個區(qū)域，兩個區(qū)域都存在與

紙面垂直的勻強磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由I區(qū)運動到UK,弧線

aPb為運動過程中的一段軌跡，其中弧aP與弧Pb的弧長之比為2：1,下列判斷

一定正確的是（）

A.兩個磁場的磁感應(yīng)強度方向相反，大小之比為2：1

B.粒子在兩個磁場中的運動速度大小之比為1：1

C.粒子通過aP、Pb兩段弧的時間之比為2：1

D.弧aP與弧Pb對應(yīng)的圓心角之比為2：1

9、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子以速度

v從A點沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過At時間從C點射出磁場，0C與0B

成60°角.現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?，仍從A點沿原方向射入磁場，不計重力,

則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)椋ǎ?/p>

A.-AtB.2AtC.-AtD.3At

10、如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平

行），磁場方向垂直于紙面向里.三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量

分別為明、mb、nv已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，b在紙面內(nèi)

向右做勻速直線運動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動.下列選項正確的是（）

左右

A.ma>mb>mcB.mb>ma>mc

C.mc>mil>mbD.mc>mb>ma

11、如圖甲所示為海影號電磁推進試驗艦艇，船體下部的大洞使海水前后貫通。

艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側(cè)壁M和N分別連接艦艇

內(nèi)電源的正極和負(fù)極，艦艇內(nèi)超導(dǎo)體在M、N間產(chǎn)生強磁場，使M、N間海水

受到磁場力作用被推出，船因此前進。要使圖乙中的艦艇向右前進，則所加磁場

A.水平向左B.水平向右C.豎直向上D.豎直向下

12、（雙選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁

鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時（）

A.磁鐵對桌面的壓力增大

B.磁鐵對桌面的壓力減小

C.磁鐵受到向右的摩擦力作用

D.磁鐵受到向左的摩擦力作用

13、如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b,內(nèi)有帶

電量為q的某種自由運動電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁

場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材

料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢比下表面的低.由此可得該導(dǎo)電

材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負(fù)分別為（）

上

與

-a-1

....."Pf

下

IB八IB十「IB心「IB十

A..|,y>vtB.|I[T'正C.|171,負(fù)D...r>正

IqlaUIqlaU|q|bUlq|bU

14、筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時

磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄

滅，電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、長為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，

元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流時，電子的定

向移動速度為V。當(dāng)顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場

中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則元件的（）

A.前表面的電勢比后表面的低

B.前、后表面間的電壓U與v無關(guān)

C.前、后表面間的電壓U與c成正比

D.自由電子受到的洛倫茲力大小為一

a

15、（雙選）如圖所示，有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abed,e是ad的中點，f

是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰

好從e點射出，則（）

b

、、xXX，,

ey于

A.如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點射出

B.如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點射出

C.如果粒子的速度不變，磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，也將從d點射出

D.只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時，在磁場中運動時間關(guān)系為：

te=

二、非選擇題

16、如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點放一醫(yī)用放射源，可通過細(xì)縫沿

扇形區(qū)域向外輻射速率為v=3.2義106nVs的a粒子.已知屏蔽裝置寬AB=9cm,

縫長AD=18cm,a粒子的質(zhì)量m=6.64X10-27kg,電荷量q=3.2義1019C.若

在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強磁場來隔離輻射，磁感應(yīng)強度B=0.332T,

方向垂直于紙面向里，整個裝置放于真空環(huán)境中.

xx

XX

XX

XX

XX

XX

XX

XX

⑴若所有的a粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場的寬度d至少

是多少？

⑵若條形磁場的寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置的a粒子在磁場中運動的最長

時間和最短時間各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

17、如圖所示，xOy坐標(biāo)系中，在y軸右側(cè)有一平行于y軸的邊界PQ,PQ左側(cè)

B

和右側(cè)存在磁感應(yīng)強度大小分別為B與一的勻強磁場，磁場方向均垂直于xOy平

2

面向里。y軸上有一點A與原點0的距離為1。帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電

4.47rm

粒子，以某一速度從坐標(biāo)原點。處沿X軸正方向射出，經(jīng)過時間1=——時恰好

3qB

到達A點，不計粒子的重力。

XXX

XX

XX旦

XXXX~2

Xx

XXXX

XXXXD

XX

Q

（1）求邊界PQ與y軸的距離d和粒子從0點射出的速度大小v。。

（2）若相同的粒子以更大的速度從原點0處沿x軸正方向射出，為使粒子能經(jīng)過

A點，粒子的速度大小應(yīng)為多大？

2022屆高考物理練題：磁場（一輪）含答案

一、選擇題。

1、兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感

應(yīng)強度方向垂直的帶電粒子（不計重力），從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后,

粒子的（）

A.軌道半徑減小,角速度增大

B.軌道半徑減小,角速度減小

C.軌道半徑增大,角速度增大

D.軌道半徑增大，角速度減小

【答案】D

2、如圖所示，一通電金屬環(huán)固定在絕緣的水平面上，在其左端放置一可繞中點

0自由轉(zhuǎn)動且可在水平方向自由移動的豎直金屬棒，中點0與金屬環(huán)在同一水

平面內(nèi)，當(dāng)在金屬環(huán)與金屬棒中通有圖中所示方向的電流時，則（）

A.金屬棒始終靜止不動

B.金屬棒的上半部分向紙面外轉(zhuǎn)，下半部分向紙面里轉(zhuǎn)，同時靠近金屬環(huán)

C.金屬棒的上半部分向紙面里轉(zhuǎn)，下半部分向紙面外轉(zhuǎn)，同時靠近金屬環(huán)

D.金屬棒的上半部分向紙面里轉(zhuǎn)，下半部分向紙面外轉(zhuǎn)，同時遠(yuǎn)離金屬環(huán)

【答案】B

3、已知直線電流在其空間某點產(chǎn)生的磁場，其磁感應(yīng)強度B的大小與電流強度

成正比，與點到通電導(dǎo)線的距離成反比.現(xiàn)有平行放置的三根長直通電導(dǎo)線，分

別通過一個直角三角形aABC的三個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖所示，

ZACB=60°,0為斜邊的中點.已知Ii=2b=2l3，b在0點產(chǎn)生的磁場磁感

應(yīng)強度大小為B,則關(guān)于。點的磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（）

............be

/1A

A.大小為2B,方向垂直AB向左

B.大小為2咐B,方向垂直AB向左

C.大小為2B,方向垂直AB向右

D.大小為245B,方向垂直AB向右

【答案】B.

4、（雙選）兩根固定的相互平行的直導(dǎo)線A和B,相距為L,電流方向如圖所示。

導(dǎo)線C用輕繩懸掛在AB導(dǎo)線的中間上方，距離AB為由L,三根導(dǎo)線通的電流

都為I。下列說法正確的是（）

爭：

&....-L....0

AB

A.從上往下看導(dǎo)線C順時針轉(zhuǎn)動，同時繩子的張力變小

B.從上往下看導(dǎo)線C逆時針轉(zhuǎn)動，同時繩子的張力變大

C.當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為

?。盒。?

D.當(dāng)C轉(zhuǎn)到與A、B平行時A、B和C單位長度所受的磁場作用力大小之比為

1：1：1

【答案】BD

5、如圖所示，直線0P上方分布著垂直紙面向里的勻強磁場，從粒子源。在紙

面內(nèi)沿不同的方向先后發(fā)射速率均為v的質(zhì)子1和2,兩個質(zhì)子都過P點。已知

OP=a,質(zhì)子1沿與OP成30。角的方向發(fā)射，不計質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的相互

作用力，則（）

A.質(zhì)子1在磁場中運動的半徑為;a

B.質(zhì)子2在磁場中的運動周期為要

v

C.質(zhì)子1在磁場中的運動時間為廣

3v

D.質(zhì)子2在磁場中的運動時間為嬰

【答案】B

6、（雙選）自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所

示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，

傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)磁場靠近霍爾元

件時，導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場、

電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是

A.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I一定是由正電荷定向運動形成的

D.如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小

【答案】AD

7,（多選）一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞

固定的正電荷沿固定的光滑軌道做勻速圓周運動，若磁場方向垂直于它的運動平

面，且作用在負(fù)電荷的電場力恰好是磁場力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運動的角速

度可能是（）

AIqB3qB2qBqB

A.D.U.

mmmm

【答案】AC

8、（雙選）如圖所示，虛線MN將平面分成I和H兩個區(qū)域，兩個區(qū)域都存在與

紙面垂直的勻強磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由I區(qū)運動到II區(qū)，弧線

aPb為運動過程中的一段軌跡，其中弧aP與弧Pb的弧長之比為2：1,下列判斷

一定正確的是（）

A.兩個磁場的磁感應(yīng)強度方向相反，大小之比為2：1

B.粒子在兩個磁場中的運動速度大小之比為1：1

C.粒子通過aP、Pb兩段弧的時間之比為2：1

D.弧aP與弧Pb對應(yīng)的圓心角之比為2：1

【答案】BC

9、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子以速度

v從A點沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過At時間從C點射出磁場，0C與0B

成60°角.現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)椴饺詮腁點沿原方向射入磁場，不計重力,

則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)椋ǎ?/p>

2AtC.D.3At

【答案】B

10、如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平

行），磁場方向垂直于紙面向里.三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量

分別為nt、mb、me.已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，b在紙面內(nèi)

向右做勻速直線運動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動.下列選項正確的是（）

左右

A.ma>mb>m；B.rr)b>ma>mc

C.rrt>ma>mbD.mc>mb>ml

【答案】B.

11、如圖甲所示為海影號電磁推進試驗艦艇，船體下部的大洞使海水前后貫通。

艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側(cè)壁M和N分別連接艦艇

內(nèi)電源的正極和負(fù)極，艦艇內(nèi)超導(dǎo)體在M、N間產(chǎn)生強磁場，使M、N間海水

受到磁場力作用被推出，船因此前進。要使圖乙中的艦艇向右前進，則所加磁場

的方向應(yīng)為（）

水平向右C.豎直向上D.豎直向下

【答案】C

12、（雙選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁

鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時（）

A.磁鐵對桌面的壓力增大

B.磁鐵對桌面的壓力減小

C.磁鐵受到向右的摩擦力作用

D.磁鐵受到向左的摩擦力作用

【答案】BC.

13、如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b,內(nèi)有帶

電量為q的某種自由運動電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁

場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材

料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢比下表面的低.由此可得該導(dǎo)電

材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負(fù)分別為（）

上

——"—-?a/—I?

:/a

...........次

下

IB七cIB丁cIBArIB/

A..IylB?.??正C..I,>負(fù)D?.?正

IqlaTUIqlTaUTIqlTbUTlq|bUT

【答案】C.

14、筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時

磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄

滅，電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、長為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，

元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流時，電子的定

向移動速度為V。當(dāng)顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場

中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則元件的（）

A.前表面的電勢比后表面的低

B.前、后表面間的電壓U與v無關(guān)

C.前、后表面間的電壓U與c成正比

D.自由電子受到的洛倫茲力大小為巴

a

【答案】D

15、（雙選）如圖所示，有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abed,e是ad的中點，f

是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰

好從e點射出，則（）

、、xXX，,

ey于

A.如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點射出

B.如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點射出

C.如果粒子的速度不變，磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，也將從d點射出

D.只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時，在磁場中運動時間關(guān)系為：

te=td>tf

【答案】AD.

二、非選擇題

16、如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置0點放一醫(yī)用放射源，可通過細(xì)縫沿

扇形區(qū)域向外輻射速率為v=3.2X106m/s的a粒子.已知屏蔽裝置寬AB=9cm,

縫長AD=18cm,a粒子的質(zhì)量m=6.64X10-27kg,電荷量q=3.2X1019C.若

在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強磁場來隔離輻射，磁感應(yīng)強度B=0.332T,

方向垂直于紙面向里，整個裝置放于真空環(huán)境中.

XX

XX

XX

XX

XX

XX

XX

XX

⑴若所有的a粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場的寬度d至少

是多少？

(2)若條形磁場的寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置的a粒子在磁場中運動的最長

時間和最短時間各是多少？(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【答案】⑴0.34m(2)2.0x107s6.5x108s

【解析】(1)由題意：AB=9cm,AD=18cm,可得

NBAO=NODC=45°

所有a粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑相同，設(shè)為R,根據(jù)牛頓第二定律有

mv2

Bqv=T

解得R=0.2m=20cm

由題意及幾何關(guān)系可知：若條形磁場區(qū)域的右邊界與沿OD方向進入磁場的a粒

子的圓周軌跡相切，則所有a粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)右側(cè)穿出，此時磁場

的寬度最小，如圖甲所示.

設(shè)此時磁場寬度€1=如，由幾何關(guān)系得

do=R+Rcos45°=(20+10\[2)cm=0.34m.

⑵設(shè)a粒子在磁場內(nèi)做勻速圓周運動的周期為T,則

e2兀m?！薩八

T=的=尸°6s

設(shè)速度方向垂直于AD進入磁場區(qū)域的a