(文末附答案)人教版2022年高中物理磁場必考考點訓練

（每日一練）（文末附答案）人教版2022年高中物理磁場必考考點訓練

單選題

1、如圖所示，豎直線榴〃尸Q濃’與尸。間距離為a,其間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為8,0

是物￥上一點，。處有一粒子源，某時刻放出大量速率均為-（方向均垂直磁場方向）、比荷一定的帶負電粒子

（粒子重力及粒子間的相互作用力不計），已知沿圖中與網(wǎng)，成生60。角射出的粒子恰好垂直倒射出磁場，則

粒子在磁場中運動的最長時間為（）

A?孕管

5黑D.等

2、將一段通電直導線放置在勻強磁場中，通電直導線受到的安培力不正確的是（）

XXXXXX

XXXXXXD

3、如圖所示，質(zhì)量m=0.4kg、長度為L=1m、截面為矩形的導體棒PQ放在傾角為6=30。的兩根平行傾斜導

軌上恰好能靜止。今讓導體棒通以從戶到。的恒定電流/=1A,并在空間中加上垂直于導體棒PQ的勻強磁場8

（圖中未畫出），導體棒以加速度a=3m/s?沿斜面向上運動。已知導體棒在運動過程中始終與導軌垂直、不

發(fā)生翻滾、并與導軌接觸良好（g取lOm/s?）,則所加磁場的磁感應強度最小為（）

A.yV3TB.5.2TC.3.2TD.1.6T

4、如圖所示，圓心角為90。的扇形區(qū)域MM內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，尸點為半徑〃”的中點?，F(xiàn)

有比荷相等的兩個帶電粒子a、b、以不同的速度大小先后從尸點沿QV方向射入磁場，粒子a從材點射出，粒

子。從，V點射出，不計粒子重力及粒子間相互作用。下列說法正確的是（）

A.粒子a帶正電，粒子6帶負電

B.粒子a、b的加速度大小之比為1：5

C.粒子a、8的角速度之比為1:5

D.粒子a在磁場中運動時間較短

5、地磁場可以減少宇宙射線中帶電粒子對地球上生物體的危害。為研究地磁場可將其簡化為包圍地球一定厚

度的勻強磁場，某研究小組模擬了一個地磁場。如圖所示，地球半徑為R,模擬地磁場的磁感應強度大小為反

方向垂直于赤道平面。力處有一粒子源，可在赤道平面內(nèi)以速度2y向各個方向射入帶正電粒子，該粒子比荷為

三=2。研究發(fā)現(xiàn)，沿半徑方向射入磁場的粒子恰不能到達模擬地球。不計粒子重力及大氣對粒子運動的影

2

響，且不考慮相對論效應。這時粒子在磁場中運動的時間是（）

A

A7nRn53nR^37nR^37nR

A.------D.--------U.--------D.--------

90v90v45v180v

6、下列各圖中，已標出電流/、磁感應強度6的方向，其中符合安培定則的是（）

7、磁流體發(fā)電技術(shù)是目前世界上正在研究的新興技術(shù)。如圖所示，高溫氣體中含有大量高速運動的正離子、

負離子和電子，高溫氣體平行于兩平行金屬板P、Q進入，速度為L板間距離為山金屬板的正對面積為S,勻

強磁場的磁感應強度為B、方向垂直于高溫氣體初速度方向，負載電阻為R,高溫氣體充滿兩板間的空間。當

發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，理想電流表的示數(shù)為/,則下列說法正確的是（）

高溫氣體

3

A.金屬板P帶正電，板間氣體的電阻率為?（竿+R）

B.金屬板P帶正電，板間氣體的電阻率為:（華-R）

C.金屬板P帶負電，板間氣體的電阻率為:（竿+R）

D.金屬板P帶負電，板間氣體的電阻率為?（竿-R）

多選題

8、在一絕緣、粗糙且足夠長的豎直管道中有一帶電量為+q、質(zhì)量為小的帶電球體，管道半徑略大于球體半徑。

整個管道處于水平方向的勻強電場和勻強磁場中?，F(xiàn)給帶電球體一個向下的初速度％,在以后的運動過程中，

小球運動的速度圖象可能是（）

9、如圖所示，有兩根用超導材料制成的長直平行細導線a、b,分別通以80A和100A流向相同的電流，兩導線

構(gòu)成的平面內(nèi)有一點。，到兩導線的距離相等。下列說法正確的是（）

a------------<------------------80A

?P

b------------<------------------100A

A.兩導線受到的安培力與=125用

4

B.導線所受的安培力可以用尸=計算

C.移走導線6前后，。點的磁感應強度方向改變

D.在離兩導線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應強度為零的位置

10、如圖所示，在方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小

球由長度為L的絕緣細繩與懸點相連，將小球置于恰好使細繩水平伸直的位置并從靜止釋放.不計空氣阻力，則

對小球從釋放到第一次到達最低點的過程，下列說法正確的是()

__L—?

XXX

XXX

x8xx

A.小球運動至最低點時速度為血無

B.小球在運動過程中受到的洛倫茲力方向始終與細繩垂直

C.小球在運動過程中受到的洛倫茲力的瞬時功率先增大，后減小

D.小球在運動至最低點時細繩對小球的拉力大小為3mg+qBj荻

填空題

11、質(zhì)譜儀

(1)質(zhì)譜儀構(gòu)造：主要構(gòu)件有加速____、偏轉(zhuǎn)和照相底片

(2)運動過程(如圖)

5

⑶帶電粒子經(jīng)過電壓為〃的加速電場加速，=3"

mV?/日

(4)垂直進入磁感應強度為6的勻強磁場中，做勻速圓周運動,有可行「=

(5)分析：從粒子打在底片D上的位置可以測出圓周的半徑r,進而可以算出粒子的

12、通電螺線管相當于一個條形磁體。在一通電螺線管的d端附近放置的小磁針。靜止時N極的指向如圖所示。

則螺線管的c端相當于(填“N”或"S”)極。電源的a端為(填"正”或“負”)極。

6

人教版2022年高中物理磁場_023參考答案

1、答案：c

解析：

當色60°時，粒子的運動軌跡如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系有

a=jfein30°

解得

R-2a

設帶電粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為a,則其在磁場中運行的時間為

t=—T

27r

即a越大，粒子在磁場中運行的時間越長，a最大時粒子的運行軌跡恰好與磁場的右邊界相切，如圖乙所示,

因生2a,此時圓心角為120。，即最長運行時間為（因

2TIR4na

T=--=--

vv

所以粒子在磁場中運動的最長時間為啜。

故選C。

2、答案：A

7

解析：

A.由左手定則可知，通電直導線受到的安培力應向下，A錯誤，符合題意；

BCD.由左手定則可知，圖中三段通電指導線所受的安培力方向正確，BCD正確，不符合題意。

故選A。

3、答案：A

解析：

方法1。正交分解：令安培力為尸，與斜面夾角為巴斜向上，則

由垂直斜面方向平衡，有

7ngeos。=N+Fsina

N=mgeosO-Fsina

由平行斜面方向，有

Fcosa—mgsind—/z/V=ma

Fcosa—7ngsin?！?i(mgcos6—Fsina)=ma

mgsin3+ma+nmgcos0_mgsin0+ma+p.mgcosO

cosa+^sina___/\

8

則上式變?yōu)?/p>

mgsinO+ma+47ngeos。

F=-------------------------------

yjl+〃2sin(S+a)

式中sin(￡+a)=l時，/最小，代入數(shù)據(jù)得

Fmin=￡V5N。

又。+a=90。，貝IJ

1V3

cosa=sin。=/=—=>a=30°

/l+^2

又由安培力公式尸=8〃，可得最小磁感應強度為當遍T

方法2：矢量圖法。因合力為沿斜面向上的

F=ma=1.2N

即重力mg、全反力力和安培力的合力為久考慮到G大小方向已知，全反力方向已知(與支持力成30。角，故

與豎直方向成60。角，如圖)，而安培力大小和方向均未知，故平移成矢量圖時，按上述順序構(gòu)建矢量圖時，

因合力大小和方向已知，故相當于安培力箭頭位置確定，如圖，可知最小安培力對應從尸的箭頭向方向確定的

H作垂線即可。由圖可知，上面小三角形為等腰三角形，則

FD=1.2V3N

DG=(4-1.2；N=2.8N

/?￡>=1.4V3N

故

9

同解。

rmm

G

4、答案：B

解析：

A.粒子a從"點射出，其所受洛倫茲力向上，根據(jù)左手定則可知粒子,，帶負電，粒子6從N點射出，其所受

洛倫茲力向下，根據(jù)左手定則可知粒子6帶正電，所以A錯誤；

B.粒子a從材點射出，由幾何關(guān)系可得

1

粒子b從N點射出，由幾何關(guān)系可得

rb2=/?2+卜一馴

解得

5

根據(jù)

10

Bqv=ma

V2

Bqv=m—

r

解得

B2q2

a=———r

由于兩個帶電粒子a、6的比荷相等，所以粒子a、。的加速度與軌道半徑成正比，則粒子/6的加速度大小

之比為1：5,所以B正確；

C.根據(jù)

a=/=^fr

am2

聯(lián)立可得

Bq

o)=—

m

則粒子a、b的角速度之比為1:1,所以C錯誤；

D.根據(jù)

2777n

粒子在磁場中運動時間為

0m

t=—T=—9

27rBq

由于粒子a在磁場中圓心角較大，所以粒子a在磁場中運動時間較長，則D錯誤；

故選B?

5、答案：C

11

解析：

其軌跡如圖所示

由

(2v)2

qBx2v=m-------

r

解得粒子軌跡半徑為

mx2v

r=-------=4R

qB

設包圍地球的勻強磁場厚度為辦，由幾何關(guān)系可知

222

r+(/?+r0)=(r+/?),r0=2R

圓心角

e=74°

又

2nr

所以粒子在磁場中運動的時間是

12

74°2nr37冗R

t—___x___=_____

-360°2v45v

故C正確。

故選C。

6、答案：C

解析：

A.根據(jù)安培定則可知，該圖中的磁場方向應該是逆時針方向，選項A錯誤；

B.根據(jù)安培定則可知，該圖中的磁場方向是導線的右側(cè)向里，左側(cè)向外，選項B錯誤；

C.根據(jù)安培定則可知，該圖中的磁場方向正確，選項C正確；

D.根據(jù)安培定則可知，該圖中的磁場方向應該是向右，選項D錯誤；

故選C。

7、答案：D

解析：

高溫氣體進入兩極板之間的勻強磁場中，根據(jù)左手定則可知正電荷所受洛倫茲力向下，負電荷所受洛倫茲力向

上，故金屬板。帶正電，金屬板尸帶負電，當發(fā)電機穩(wěn)定時

qU

QVB=qE=—

a

即

U=Bdv

由

13

u

和

d

R=Pq

聯(lián)立可得

SBdv

p=d(~r~R)

故D正確，ABC錯誤。

故選D。

8、答案：ABC

解析：

AC.假設小球能夠以速度匕向下做勻速直線運動，則根據(jù)平衡條件有

H(qv1B+qE)=mg

則當3%時，小球?qū)⒁浴Ｒ恢弊鰟蛩僦本€運動；當力＞口時，小球?qū)⑾茸黾铀俣炔粩鄿p小的減速運動，最后

以匕一直做勻速直線運動；當功＜“時，小球?qū)⑾茸黾铀俣炔粩鄿p小的加速運動，最后以右一直做勻速直線運

動。綜上所述可知AC可能正確；

B.假設

HqE>mg

則小球在管道內(nèi)所受的最大靜摩擦力

fe>mg

小球無論初速度“如何，都將做加速度減小的減速運動，直至速度減為零后停止，故B可能正確；

14

D.小球速度越大，所受洛倫茲力越大，對管壁的壓力越大，最終所受滑動摩擦力越大，而滑動摩擦力方向與

重力方向相反，所以小球不可能做加速度不斷增大的加速運動，故D不可能正確。

故選ABCo

9、答案：BCD

解析：

A.兩導線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A錯誤；

B