高中物理磁场习题200题(带答案)

评卷人得分一、选择题1．如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中．其中电荷不受洛仑兹力的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可知，ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于qvB，而图C中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用．故C正确，ABD错误．故选C.2．如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】A中电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；B 图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；C图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；D图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；故选D.点睛：因磁场一般为立体分布，故在判断时要注意区分是立体图还是平面图，并且要能根据立体图画出平面图，由平面图还原到立体图.3．下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故A错误；B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故B错误；C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故C正确；D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故D错误．故选C.点睛：根据左手定则直接判断即可，凡是判断力的方向都是用左手，要熟练掌握，是一道考查基础的好题目.4．如图所示，水平地面上固定着光滑平行导轨，导轨与电阻R连接，放在竖直向上的匀强磁场中，杆的初速度为v0，不计导轨及杆的电阻，则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力；感应电动势为：E=BLv感应电流为：安培力为：故：求和，有：故：故v与x是线性关系；故C正确，ABD错误；故选：C．5．如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，粒子仅受磁场力作用，分别从AC边上的P、Q两点射出，则()A. 从P射出的粒子速度大B. 从Q射出的粒子速度大C. 从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】试题分析：粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故D正确，C错误；如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出，由图知，粒子运动的半径，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度，故A错误B正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，6．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向()A. 与ab边平行，竖直向上B. 与ab边垂直，指向右边C. 与ab边平行，竖直向下D. 与ab边垂直，指向左边【答案】D【解析】试题分析：先根据右手定则判断各个导线在c点的磁场方向，然后根据平行四边形定则，判断和磁场方向，最后根据左手定则判断安培力方向导线a在c处的磁场方向垂直ac斜向下，b在c处的磁场方向垂直bc斜向上，两者的和磁场方向为竖直向下，根据左手定则可得c点所受安培力方向为与ab边垂直，指向左边，D正确；7．下列说法中正确的是()A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD错误；8．在如图所示的平行板电容器中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，一带正电的粒子q以速度v沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响）。

以下说法正确的是A. 带电粒子在电磁场中受到的电场力、洛伦兹力相互垂直B. 若粒子带负电，其它条件不变，则带电粒子向上偏转C. 若粒子电量加倍，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板D. 若粒子从右侧沿虚线飞入，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板【答案】C【解析】带正电的粒子受向下的电场力，向上的洛伦兹力，方向共线，选项A错误；因粒子做直线运动，故，则，则若粒子带负电，其它条件不变，则带电粒子仍沿直线运动，选项B错误；根据，若粒子电量加倍，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板，选项C正确；若粒子从右侧沿虚线飞入，其它条件不变，则受电场力向下，洛伦兹力也向下，故则粒子将向下偏转，选项D错误；故选C.点睛：解决本题的关键知道在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡，与电量、电性无关。

9．如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小。

质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω。

此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B =（0.4 -0.2t）T，图示磁场方向为正方向。

框、挡板和杆不计形变。

则：A. t = 1s时，金属杆中感应电流方向从C至DB. t = 3s时，金属杆中感应电流方向从D至CC. t = 1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND. t = 3s时，金属杆对挡板H的压力大小为l.2N【答案】AC【解析】试题分析：根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角知识，即可求解．当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故B错误；当在t=1s时，由法拉第电磁感应定律，则有；再由欧姆定律，则有感应电流大小；则t=1s时，那么安培力大小；由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆对挡板P的压力大小，故C正确；同理，当t=3s时，感应电动势仍为E=0.1V，电流大小仍为I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对H的压力大小为，故D错误；10．如右图所示，A、B为大小、形状、匝数、粗细均相同，但用不同材料制成的线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同。

匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直。

同时释放A、B线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但A线圈比B线圈先到达地面。

下面对两线圈的描述中可能正确的是( )A. A线圈是用塑料制成的，B线圈是用铜制成的B. A线圈是用铝制成的，B线圈是用胶木制成的C. A线圈是用铜制成的，B线圈是用塑料制成的D. A线圈是用胶木制成的，B线圈是用铝制成的【答案】AD【解析】试题分析：塑料、胶木是绝缘体，若线圈是用塑料、胶木制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用；若线圈是由金属制成的，通过磁场时，线圈产生感应电流，受到向上的安培力作用，下落速度变慢．A线圈是用塑料制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用．B 线圈是用铜制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，因此，A线圈比B线圈先到达地面，故A正确；A线圈是用铝制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，B 线圈是用胶木制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用．这样，B线圈比A线圈先到达地面，故B错误；A线圈是用铜制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，B线圈是用塑料制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用．这样，B线圈比A线圈先到达地面，故C错误；A线圈是用胶木制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用，B线圈是用铝制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，因此，A线圈比B线圈先到达地面，故D正确．11．如图所示，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内.当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极向纸里面转动，则两导线中的电流方向（）A. 一定都是向上B. 一定都是向下C. ab中电流向下，cd中电流向上D. ab中电流向上，cd中电流向下【答案】D【解析】若两导线中的电流方向均向上，根据安培定则判断可知，小磁针N极静止不动，与题意不符，故A错误；若两导线中的电流方向均向下，根据安培定则判断可知，小磁针N 极向纸外面转动，与题意不符，故B错误；若ab中电流向下，cd中电流向上，根据安培定则判断可知，小磁针N极向纸外面转动，与题意不符，故C错误；若ab中电流向上，cd中电流向下，根据安培定则判断可知，小磁针N极向纸里面转动，与题意相符，故D正确．12．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B，沿边缘内壁放一个圆环形电极A，把A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放人导电液体。

现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来。

若从上向下看，下列判断正确的是A. A接电源正极，B接电源负极，液体顺时针旋转B. A接电源负授，B接电源正极，液体顺时针旋转C. A、B与50Hz交流电源相接，液体持续旋转D. 磁场N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变【答案】A【解析】试题分析：在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向．若A接电源正极，B接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向下，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A正确；若B接电源正极、A接电源负极，根据左手定则得，液体沿逆时针作圆周运动，故B错误；A、B与50Hz的交流电源相接，液体不会旋转，故C错误；若磁场N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向变化，故D错误．13．地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，它们之间存在磁偏角，首先观测到磁偏角的是A. 意大利航海家哥伦布B. 葡萄牙航海家麦哲伦C. 我国的航海家郑和D. 中国古代科学家沈括【答案】D【解析】世界上第一个清楚的、准确的论述磁偏角的是沈括，沈括是中国历史上最卓越的科学家之一，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲发现地磁偏角早了四百多年，D正确．14．下列关于磁感线说法正确的是（）A. 磁感线可以形象的描述磁场的强弱与方向B. 沿磁感线方向，磁场越来越弱C. 所有磁感线都不是闭合的D. 磁感线与电场线一样都能相交【答案】A【解析】磁感线的疏密程度可以表示磁感应强度大小，磁感线的方向可表示磁感应强度方向，A正确B错误；在磁体外部，磁场方向是从N到S，在磁体内部是从S到N，形成一个闭合的曲线，C错误；如果磁感线和电场线可以相交，则在交点处有两条切线方向，与事实不符，故都不可以相交，D错误．15．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为，质量为的直导体棒，导体棒中的电流垂直纸面向里，欲使导体棒静止在斜面上，可施加一个平行于纸面的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为。