高中物理2020复习自主编辑课件选择题押题练(五) 磁场(热考点)
(完整word)高中物理《磁场、电磁感应、交流电、电磁波》复习练习题
《磁场、电磁感应、交流电、电磁波》复习练习题一、选择题(每小题四个选项,只有一个选项是正确的;每小题4分,共48分) 1.在赤道上空,沿东西向水平放置一根通以自东向西电流的导线,则此导线( ) A 受到竖直向上的安培力 B 受到竖直向下的安培力 C 受到由南向北的安培力 D 受到由西向东的安培力 2.磁场对电流作用力的方向( ) A .一定与磁感应强度方向相同B .有时与磁感应强度方向相同,有时与磁感应强度方向相反,有时与磁感应强度方向垂直C .一定与磁感应强度方向垂直D 、一定与磁感应强度方向相反 3.关于电磁场理论,下列说法中正确的是 ( ) A .在电场的周围一定存在着由该电场产生的磁场 B .非均匀变化的电场产生的磁场一定是均匀变化的 C .均匀变化的磁场一定产生变化的电场 D .周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场4.如图所示,一束带电粒子沿水平方向平行飞过小磁针的上方,磁针的N 极向纸外偏转,则此带电粒子束可能是:( )A 、向右飞行的正粒子束B 、向左飞行的正粒子束C 、向左飞行的负粒子束D 、上述没有一个正确5.如图所示,LC 振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A 带正电荷,则该瞬间 ( )A .电流i 正在增大,线圈L 中的磁场能也正在增大B .电容器两极板间电压正在增大C .电容器带电量正在减小D .线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强6 .如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的正中间上方固定一根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,和原来没有电流通过时相比较,磁铁受到的支持力N 和摩擦力f 将( )A .N 减小,f=0B 。
N 减小,f ≠0C .N 增大,f=0D 。
N 增大,f ≠07.如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O 点,在磁体的正下方有一水平放置的长直导线,当导线通以由左向右的电流时,蹄形磁体的运动情况将是( )A 、静止不动B 、向纸外运动C 、N 极向纸外转动,S 级向纸内转动D 、N 极向纸内转动,S 级向纸外转动8.在LC 振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍 ( ) A .自感L 和电容C 都增大一倍 B .自感L 增大一倍,电容C 减小一半Ni+ - AB C LC .自感L 减小一半,电容C 增大一倍D .自感L 和电容C 都减小一半9.如图,矩形线圈在匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动,当转到图示位置时,线圈的 ( )A .磁通变化率为零B .感应电流为零C .磁通量变化率最大D .通过线框的磁通量最大10. 用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h 的地方同时自由下落,如图所示.线圈平面与磁感线垂直,空气阻力不计,则 :( )A .两线圈同时落地,线圈发热量相同B .细线圈先落到地,细线圈发热量大C .粗线圈先落到地,粗线圈发热量大D .两线圈同时落地,细线圈发热量大11.如图为研究演示自感现象的电路,下列说法正确的是:( ) A .当电键闭合时A 1、A 2同时亮 B .当电键闭合时A 2先亮 C .当电键闭合时A 1先亮 D .当电键断开时A 2先熄灭 12.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电,让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。
2020年高考磁场专题复习卷(附答案)
2020年高考磁场专题复习卷(附答案)一、单选题(共14题;共28分)1.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两板与冰面间的动摩擦因数相同.已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()A. 在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B. 在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C. 在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D. 在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小2.如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为﹣q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足()A. B>B. B<C. B>D. B<3.平面OM和平面ON之间的夹角为,其横截面纸面如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外一带电粒子的质量为m,电荷量为粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成角已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场不计重力粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为A. B. C. D.4.关于电场强度、磁感应强度,下列说法中正确的是()A. 由真空中点电荷的电场强度公式E=k 可知,当r趋近于零时,其电场强度趋近于无限大B. 电场强度的定义式E= 适用于任何电场C. 由安培力公式F=BIL可知,一小段通电导体在某处不受安培力,说明此处一定无磁场D. 通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强5.如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下,一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是()A. B. C. D.6.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()A. 仅增大U1d将增大B. 仅增大U1 d将减小C. 仅增大U2 d将增大D. 仅增大U2 d将减小7.如图所示,有界匀强磁场边界线SP∥MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场.其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直;穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设粒子从S到A、B 所需时间分别为t1、t2,则t1∶t2为(重力不计)( )A. 1∶3B. 4∶3C. 1∶1D. 3∶28.如图所示,竖直悬挂的金属棒AB原来处于静止状态.金属棒CD棒竖直放置在水平磁场中,CD与AB通过导线连接组成回路,由于CD棒的运动,导致AB棒向右摆动,则CD棒的运动可能为()A. 水平向右平动B. 水平向左平动C. 垂直纸面向里平动D. 垂直纸面向外平动9.如图5所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )A. B. C. D.10.下列说法中正确的是()A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值.即B=B. 通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就为零C. 磁感应强度B= 只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向11.如图所示,在加有匀强磁场的区域中,一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示,由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子的能量逐渐减小,从图中可以看出()A. 带电粒子带正电,是从B点射入的B. 带电粒子带负电,是从B点射入的C. 带电粒子带负电,是从A点射入的D. 带电粒子带正电,是从A点射入的12.春天,水边上的湿地是很松软的,人在这些湿地上行走时容易下陷,在人下陷时()A. 人对湿地地面的压力大小等于湿地地面对他的支持力大小B. 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力C. 人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力D. 下陷的加速度方向未知,不能确定以上说法哪一个正确13.如图甲所示有界匀强磁场Ⅰ的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等,一不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场Ⅰ,从右边界射出时速度方向偏转了θ角,该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ,射出磁场时速度方向偏转了2θ角.己知磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2,则B1与B2的比值为()A. 2cosθB. sinθC. cosθD. tanθ14.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f,则下列说法正确的是()A. 质子在匀强磁场每运动一周被加速一次B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRD. 不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子二、多选题(共4题;共12分)15.如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。
2020届高考物理专练:磁场(含答案)
2020届高考物理专练:磁场(答案在最后)**专题:磁场**一、选择题1、下列关于磁场的说法中正确的是( )A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生2、如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I,则下列说法不正确的是()A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ3、如图所示,在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是()A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长C.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点4、如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力.下列说法不正确的是()A.粒子一定带正电B.加速电场的电压U=12ERC.直径PQ=2B qmERD.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷5、如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为m a、m b、m c.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是()A.m a>m b>m c B.m b>m a>m cC.m c>m a>m b D.m c>m b>m a6、如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B2的匀强磁场,一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上的速度v射入磁场,且在x轴上方运动半径为R.则下列说法正确的是()A .粒子经偏转一定能回到原点OB .粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1C .粒子完成一次周期性运动的时间为2πm 3qBD .粒子第二次射入x 轴上方磁场时,沿x 轴前进3R7、如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n 匝,线圈由粗细均匀、单位长度质量为2.5 g 的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平,在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O ,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T ,方向与竖直线成30°角,要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为(g 取10 m/s 2)( )A .0.1 AB .0.2 AC .0.05 AD .0.01 A8、利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I ,CD 两侧面会形成电势差U CD ,下列说法正确的是( )A .电势差U CD 仅与材料有关B .若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差U CD <0C .仅增大磁感应强度时,电势差U CD 可能不变D .在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平9、如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点.有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的13.将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2,结果相应的弧长变为原来的一半,则B2∶B1等于()A.2B.3C.2D.3二、非选择题1、如图所示为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右。
2020年高考物理选择题常考点押题练专题06磁场(原卷版)
2020年高考物理选择题常考点押题练专题06磁场1.(2019·浙江金华模拟)如图所示为某种电流表的原理示意图,质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k 。
在长为L ab 、宽为L bc 的矩形区域abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外。
与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN 的长度大于ab 的长度。
当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时,MN 与矩形区域的cd 边重合,当MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流强度。
下列说法正确的是( )A .若要使电流表正常工作,应将金属棒的M 端接电源的负极B .通过金属棒的电流与标尺上的读数成正比C .若要将电流表的量程扩大为原来的2倍,可以使磁场的磁感应强度加倍D .若要将电流表的量程扩大为原来的2倍,可以使磁场的宽度L b c 减半2.(2019·临沂质检)如图所示,总质量为m ,边长为L 的正方形线圈共三匝,放置在倾角为α的光滑斜面上,刚好关于磁场边界MN 对称,MN 上方存在匀强磁场,若线圈通以图示方向的恒定电流I 后刚好在斜面上保持静止,重力加速度为g ,则( )A .磁场方向可以竖直向下,且B =mg tan αILB .磁场方向可以竖直向上,且B =mg tan α3ILC .磁场方向可以垂直斜面向下,且B =mg sin α3ILD .磁场方向可以水平向左,且B =mg IL3.(2019·邯郸一模)如图甲所示,PQ 和MN 为水平、平行放置的两光滑金属导轨,两导轨相距L =1 m ,导体棒ab 垂直于导轨放在导轨上,导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,细绳一部分与导轨共面且平行,另一部分与导轨所在平面垂直,物体放在水平面上,匀强磁场的磁感应强度为B =1 T ,方向竖直向下,开始时绳子刚好要绷紧,现给导体棒中通入电流,使导体棒向左做加速运动,物体运动的加速度大小与导体棒中通入的电流大小关系如图乙所示,重力加速度大小为g =10 m/s 2。
高三物理磁场预测试题
高三物理磁场预测试题5(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除高考物理二轮复习 磁场专题训练1一、选择题1.上海市七校2011届高三下学期联考如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与两相同的定值电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab 质量为m ,棒的电阻R=0.5R 1,棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。
导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,定值电阻R 2消耗的电功率为P ,此时下列正确的是 ( AC )A .此装置因摩擦而产生的热功率为μmgvcosθB .此装置消耗的机械功率为 μmg vcosθC .导体棒受到的安培力的大小为v P4 D .导体棒受到的安培力的大小为vP82.福建省泉州市四校2011届高三上学期期末联考如图,质量为m 、电量为e的电子的初速为零,经电压为U 的加速电场加速后进入磁感强度为B 的偏转磁场(磁场方面垂直纸面),其运动轨迹如图所示。
以下说法中正确的是( D ) A .加速电场的场强方向向上B .偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里C .电子在电场中运动和在磁场中运动时,加速度都不变,都是匀变速运动D .电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为eUm meBf 23.江苏省淮阴中学2011届高三学情调研如图所示,正方形区域abcd 中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
一个氢核从ad 边的中点m 沿着既垂直于abv 0mnBad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场。
若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是( C )A.在b、n之间某点 B.在n、a之间某点C.就从a点射出 D.在a、m之间某点4.河南省南召二高2011届高三上学期期末模拟如图,两根平行放置的长直导线a和b通有大小分别为I和2I、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力为零,则此时b受到的磁场力大小为( C )A.FB.2FC.3FD.4F5.江苏省泰州市三所重点高中2011届高三期末如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。
2020届湖北省华师一附中高三下学期高考押题卷理综物理高频考点试题
2020届湖北省华师一附中高三下学期高考押题卷理综物理高频考点试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图所示,有一光滑导轨处于匀强磁场中,一金属棒垂直置于导轨上,对其施加外力,安培力变化如图所示,取向右为正方向,则外力随时间变化图像为()A.B.C.D.第(2)题制作“吸管潜水艇”是深受小朋友喜爱的科学实验,如图所示,将吸管对折后用回形针固定,然后管口竖直向下插入装有水的矿泉水瓶中,使吸管顶部露出水面,最后用盖子封紧矿泉水瓶(如图a。
实验时,用力按压瓶身,“潜水艇”就会沉入水底,松开手后,“潜水艇”又浮出水面。
设水面上方的封闭气体体积为,压强为,吸管内封闭气体的体积为V,“吸管潜水艇”的总质量为m,水的密度恒为,气体温度始终保持不变,所有气体视为理想气体。
缓慢挤压瓶身时,瓶内封闭气体吸热还是放热,挤压瓶身使“潜水艇”恰好悬浮在水中时(如图b),水面上方的气体体积减小了多少?(不考虑吸管厚度和回形针的体积,吸管内外液面高度差产生的压强远小于大气压,即管内外气压始终相等)下列选项正确的是()A.吸热,B.放热,C.吸热,D.放热,第(3)题如图所示,某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。
若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和,竖直分量分别为和,不计空气阻力,下列关系正确的是( )A.,B.,C.,D.,第(4)题图(a)为湖面上漂浮着的距离不超过的两个浮子A、B。
时刻,湖面形成的水波如图(b)所示,波由传向,浮子处于处。
时刻起,浮子的振动图像如图(c)所示。
下列判断正确的是( )A.浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处B.水波的传播速度大小为C.水波的传播方向沿着x轴负方向D.浮子的平衡位置可能位于处第(5)题如图是一款称之为“钢珠永动机”的玩具,小钢珠从A处小孔沿轨道静止滑落,从C处飞离轨道作斜抛运动,然后落到圆盘后滚至A处从小孔再次落下,周而复始。
2020届高考物理第一轮复习精品组合包(课件教案习题):磁场精品练习:磁场
2020届高考物理第一轮复习精品组合包(课件教案习题):磁场精品练习:磁场一、选择题1.〔09年全国卷Ⅰ〕17.如图,一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向〔垂直于纸面向里〕垂直。
线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ,且0135abc bcd ∠=∠=。
流经导线的电流为I ,方向如图中箭头所示。
导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力 〔 A 〕 A. 方向沿纸面向上,大小为21)ILB B. 方向沿纸面向上,大小为21)ILB C. 方向沿纸面向下,大小为21)ILB D. 方向沿纸面向下,大小为21)ILB解析:此题考查安培力的大小与方向的判定.该导线能够用a 和d 之间的直导线长为L )12(+来等效代替,依照BIl F =,可知大小为BIL )12(+,方向依照左手定那么.A正确。
2.〔09年北京卷〕19.如下图的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。
一带电粒子a 〔不计重力〕以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O ′点〔图中未标出〕穿出。
假设撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b 〔不计重力〕仍以相同 初速度由O 点射入,从区域右边界穿出,那么粒子b 〔 C 〕 A .穿出位置一定在O ′点下方 B .穿出位置一定在O ′点上方C .运动时,在电场中的电势能一定减小D .在电场中运动时,动能一定减小解析:a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,那么该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子a 有:Bqv=Eq 即只要满足E =Bv 不管粒子带正电依旧负电,粒子都能够沿直线穿出复合场区,当撤去磁场只保留电场时,粒子b 由于电性不确定,故无法判定从O ’点的上方或下方穿出,故AB 错误;粒子b 在穿过电场区的过程中必定受到电场力的作用而做类似于平抛的运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故C 项正确D 项错误3.〔09年广东物理〕12.图是质谱仪的工作原理示意图。
2020年高考物理选择题常考点押题练专题 磁场(解析版)
A.若要使电流表正常工作,应将金属棒的 M 端接电源的负极 B.通过金属棒的电流与标尺上的读数成正比 C.若要将电流表的量程扩大为原来的 2 倍,可以使磁场的磁感应强度加倍 D.若要将电流表的量程扩大为原来的 2 倍,可以使磁场的宽度 Lb c 减半 解析:选 B 为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒 MN 的安培力必须向下, 由左手定则可知金属棒中电流从 M 端流向 N 端,因此 M 端应接正极,故 A 错误;设当电 流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx,由平衡条件得:mg=k·Δx 解得:Δx=mg,当电流为
由左手定则可判断小球的运动方向为逆时针,故 B 错误;由电场力和重力大小相等,得:
mg=qE,带电小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为:r=mv,联立得:v=gBr,
qB
E
故 C 正确;小球在做圆周运动的过程中,电场力做功,洛伦兹力始终不做功,故 D 错误。
5.(2019·潍坊模拟)如图所示,在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中,两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置,二者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里,大小 相等的电流时,纸面内与两导线距离为 l ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ a 点处的磁感应强度为零。若仅让 P 中的电流反 向,则 a 点处磁感应强度的大小为( )
2.(2019·临沂质检)如图所示,总质量为 m,边长为 L 的正方形线圈共三匝,放置在倾角 为α的光滑斜面上,刚好关于磁场边界 MN 对称,MN 上方存在匀强磁场,若线圈通以图示 方向的恒定电流 I 后刚好在斜面上保持静止,重力加速度为 g,则( )
【高三】物理届高三磁场及带电粒子在磁场中的运动复习题(含答案)
【高三】物理届高三磁场及带电粒子在磁场中的运动复习题(含答案)磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,下面是磁场及带电粒子在磁场中的运动复习题,请考生练习。
一、选择题(共9小题,每小题4分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~9题有多4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.(新课标全国卷,15)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半2.(海南单科,1)如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S 极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。
在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A.向上B.向下C.向左D.向右3.(新课标全国卷,14)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的()A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小4. (新课标全国卷,16)如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿越铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A.2B.C.1D.5.(安徽理综,18)人造小太阳托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞。
已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变。
2020年高中物理水平测试专题考点复习讲义:磁 场(含解析)
考纲原文考情分析1.磁现象及其应用、磁场、磁感线、磁感应强度(Ⅰ)2.安培力、洛伦兹力(Ⅰ)本专题主要考查安培力、洛伦兹力,尤其是对磁场、电流(运动电荷)以及安培力(洛伦兹力)三者的方向判断是考查的重点;对磁感线、磁感应强度及其意义的考查较少.考点1磁现象及其应用、磁场、磁感线、磁感应强度(Ⅰ)1.磁现象:能够吸引铁质物体的性质叫磁性,磁体上磁性最强的部分叫做磁极.磁体、电流周围存在着磁场,磁场是客观存在的物质.2.磁场:磁体或电流周围存在磁场,磁体间通过磁场来发生相互作用.3.磁场方向的规定:小磁针N极的受力方向或静止时小磁针N极的指向.磁感应强度的方向就是磁场的方向.4.描述磁场的方法(1)用形象直观的方法——磁感线;(2)用物理量的方法——磁感应强度(B).5.磁感线的特点(1)磁感线是假想的线;(2)两条磁感线不会相交;(3)磁感线一定是闭合的.6.匀强磁场(1)B的大小和方向处处相同;(2)磁感线是一组方向一致的等间距的平行线.1.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,一小磁针被放入水平向右的匀强磁场中,忽略其他磁场的影响,当小磁针静止时,其N极的指向是() A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右2.(2018年1月广东学业水平考试)维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉,对吸附螺丝钉现象正确解释是()A.螺丝钉被磁化B.螺丝钉被感应带电C.螺丝钉被摩擦带电D.螺丝钉被接触带电3.(2017年6月广东学业水平考试)把小磁针放入水平向右的匀强磁场B中.下列图中小磁针静止时N极指向正确的是()4.(2017年1月广东学业水平考试)下列关于磁场和磁感线的描述正确的是()A.两条磁感线可以相交B.磁感线是真实存在的曲线C.两条磁感线之间不存在磁场D.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线5.(2016年6月广东学业水平考试)磁感线可以用来描述磁场,下列关于磁感线的说法不正确的是()A.磁感线的疏密表示磁场的强弱B.磁感线从S极出发,终止于N极C.匀强磁场的磁感线疏密分布均匀D.磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向6.(2015年1月广东学业水平考试)一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是()A.N极指向该点磁场方向B.S极指向该点磁场方向C.该磁场是匀强磁场D.a点的磁场方向水平向右7.(2014年6月广东学业水平考试)如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,侧旁小磁针N极的最终指向应为()A.平行纸面向右B.平行纸面向左C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外考点2安培力、洛伦兹力(Ⅰ)1.奥斯特实验发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场,它使人们第一次认识到电与磁之间确实存在着某种联系.电流周围的磁场方向用安培定则判断.2.磁场对通电导体(导线)的作用力叫做安培力,其方向判断方法是左手定则,影响安培力大小的因素有B、I、L和通电导线在磁场中的放置方式.(1)安培力的计算公式:F=BIL sin α;通电导线与磁场方向垂直时,此时安培力有最大值F=BIL;通电导线与磁场方向平行时,此时安培力有最小值F=0.(2)左手定则:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直,且与手掌都在同一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流方向,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.3.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力.4.安培力是洛伦兹力的宏观表现.5.左手定则判定洛伦兹力的方向:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直,且与手掌都在同一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向正电荷运动的方向(与负电荷运动的方向相反),这时拇指所指的方向就是运动的电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.6.洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直,也与电荷的运动方向垂直.1.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,在水平向右的匀强磁场中,有一通电直导线,电流方向垂直纸面向里,则直导线所受的安培力方向是()A.竖直向下B.竖直向上C.水平向左D.水平向右2.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,一带正电的粒子某时刻速度方向刚好水平向左,则此时该粒子受到的洛伦兹力的方向垂直磁场()A.水平向左B.水平向右C.竖直向上D.竖直向下3.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,将一根通以强电流的长直导线,平行放置在阴极射管的正下方,则阴极射线将()A.向上偏转B.向下偏转C.向纸内偏转D.向纸外偏转4.(2018年6月广东学业水平考试)如图所示,通电直导线放在匀强磁场中,“”表示导线中电流I的方向垂直纸面向里,“⊙”表示导线中电流I的方向垂直纸面向外.下图标出导线所受安培力F方向正确的是()5.(2017年6月广东学业水平考试)如图所示为一半圆形的匀强磁场B,当一束粒子对着圆心射入该磁场,发现所有粒子都从M点射出,下列说法正确的是()A.这束粒子全部带负电荷B.这束粒子全部带正电荷C.这束粒子全部不带电D.这束粒子中有的带正电荷,有的带负电荷6.(2017年6月广东学业水平考试)一根通电直导线垂直放在匀强磁场中,关于它受到的安培力,下列说法正确的是()A.安培力方向与磁场方向相同B.安培力方向与电流方向相同C.安培力的大小与磁场强弱有关D.安培力的大小与电流大小无关7.(2016年6月广东学业水平考试)如图所示,运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是()8.(2015年6月广东学业水平考试)如图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是()A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下9.(2014年6月广东学业水平考试)一个带正电的粒子以速度v进入匀强磁场中,速度方向与磁感线的方向相同,不计重力,能正确反映粒子运动轨迹的图是()一、单项选择题1.(2018年6月广东学业水平考试)发现电流磁效应的科学家是()A.安培B.奥斯特C.法拉第D.洛伦兹2.关于磁感线,下列说法中正确的是()A.磁感线是真实存在的B.磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向C.磁感线一定是直线D.沿着磁感线方向,磁感应强度越来越小3.(2018年6月广东学业水平考试)通电螺线管内部磁场的方向取决于()A.螺线管的匝数B.螺线管的长度C.螺线管中的电流方向D.螺线管中是否有铁芯4.如图,一通电螺线管通有图示电流,1、2、4小磁针放在螺线管周围,3小磁针放在螺线管内部,四个小磁针静止在如图所示位置,则四个小磁针的N、S极标注正确的是()A.1 B.2C.3 D.45.(2017年1月广东学业水平考试)如图所示,小磁针放在水平通电直导线的正下方,当小磁针静止时,N极的指向是()A.水平向右B.水平向左C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外6.下列说法正确的是()A.一切电荷的周围都存在磁场B.磁铁吸引铁棒,说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用,由于铁棒周围没有磁场,因而对磁铁无磁力作用C.铁棒内分子电流取向变得大致相同时,对外就显出磁性D.磁感线的方向,就是正的运动电荷的受力方向7.19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说.他认为,在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.下面将分子电。
2020高考物理复习《磁场(单元复习)》PPT课件
(3)定义式:B=F/IL( B垂直于I)
(4)安培力的求解:F=BILsinα
2、洛伦兹力 (1)洛伦兹力的方向 (2)洛伦兹力的大小
左手定则
f洛
F安 nLS
BqV
适用条件:匀强磁场,电荷运动速度方向跟磁 场方向垂直。且V垂直于B
(3)推论:当运动电荷的速度方向与磁场方向
第十五章 磁场
产生
磁体
通电导线产生磁场
磁感线
通电直导线
右 手 定 则
通电线圈
磁 描述
场
磁场方向和磁感应强度
对电流的作
安培力
用
关
作用
系
对运动电荷的作用
洛沦兹力
应用
速度选择器
应用
质谱仪
回旋加速器
V= E
B
R=
mv Bq
电场加速 磁场偏转 交替变化 f磁= f电
一、重点知识梳理
1、磁感应强度
(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导 线,所受安培力跟电流和导线长度的乘积的比值, 叫做磁感应强度(B)。(属于矢量)
成θ角时, f洛 BqV sin
2020版高考物理复习 电磁学 押题练习(含答案解析)
2020版高考物理复习 电磁学 押题练习1.如图所示等腰梯形线框从位于匀强磁场上方一定高度处自由下落,已知下落过程两平行边始终竖直,左平行边长为a ,右平行边长为2a 。
当导线框下落到图示位置时,导线框做匀速运动。
则从导线框刚进入磁场开始,下列判断正确的是( )A .在0~a2这段位移内,导线框可能做匀加速运动B .在a 2~3a2这段位移内,导线框减少的重力势能最终全部转化为内能C .在3a2~2a 这段位移内,导线框可能做减速运动D .在0~a 2与3a2~2a 位移内,导线框受到的安培力方向相反2.如图所示,两根间距L=0.4 m 的平行金属导轨水平放置,导轨的电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B= 2 T 。
导轨右端接有一理想变压器,变压器的原、副线圈匝数比为2∶1,电表均为理想电表,一根导体棒ab 置于导轨上,导体棒电阻不计且始终与导轨良好接触。
若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ 和MN 之间运动,其速度与时间的关系为v=10sin 10πt(m/s),电阻R=10 Ω,则下列判断正确的是( )A .导体棒产生的感应电动势的瞬时值为e=42sin 5πt(V)B .交流电压表示数为2 2 V ,交流电流表示数为0.2 AC .电阻R 在1分钟内产生的热量为24 JD .若在R 两端再并接一相同电阻R ,则电压表示数将增大为原来的2倍3.如图所示为有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度方向垂直纸面向里、大小均为B=0.5 T ,两边界间距离s=0.1 m ,一边长L=0.2 m 的正方形线框abcd 由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=0.4 Ω。
现使线框以v=2 m/s 的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ,则选项图中能正确反映整个过程中线框a 、b 两点间的电势差U ab 随时间t 变化的图线是( )4. (多选)如图所示,电路中电源的电动势为E ,内阻为r ,C 为静电计,一带电小球悬挂在平行板电容器内部,闭合开关S ,电路稳定后,悬线与竖直方向夹角为θ且小球处于平衡状态,则( )A .静电计的指针发生了偏转B .若将A 极板向左平移稍许,电容器的电容将增大C .若将A 极板向下平移稍许,静电计指针的偏角将减小D .保持开关S 闭合,使滑动变阻器滑片向左移动,θ不变,轻轻将细线剪断,小球将做直线运动5. (多选)某同学在实验室中研究远距离输电。
2020届高三物理磁场专题训练(带解析)
2020届高三物理磁场专题训练(共34题)一、单选题(本大题共12小题)1.如图所示,由Oa、Ob、Oc三个铝制薄板互成120°角均匀分开的I、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用B1、B2、B3表示。
现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中,带电粒子完成一周运动,假设带电粒子穿过铝质薄板过程中电荷量不变,在三个磁场区域中的运动时间之比为1:3:5,轨迹恰好是一个以O为圆心的圆,不计粒子重力,则()A. 磁感应强度B1:B2:B3=1:3:5B. 磁感应强度B1:B2:B3=5:3:1C. 其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为25:2D. 其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为27:52.如图所示,边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S。
某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。
已知∠MON=30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于12T(T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为()A. 13T B. 14T C. 16T D. 18T3.如图所示,四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4,其横截面构成一角度为60°的菱形,均通有相等的电流I,菱形中心为O.L1中电流方向与L2中的相同,与L3、L4中的相反,下列说法中正确的是()A. 菱形中心O处的磁感应强度不为零B. 菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1C. L1所受安培力与L3所受安培力大小不相等D. L1所受安培力的方向与L3所受安培力的方向相同4.如图所示,圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,三个带电粒子A,B,C先后从P点以相同的速度沿PO方向射入磁场,分别从a,b,c三点射出磁场,三个粒子在磁场中运动的时间分别用t A、t B、t C表示,三个粒子的比荷分别用k A,k B,k C表示,三个粒子在该磁场中运动的周期分别用T A、T B、T C表示,下列说法正确的是()A. 粒子B带正电B. t A<t B<t CC. k A<k B<k CD. T A>T B>T C5.如图所示,三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场,AB边长为L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB边的中点。
2020高考物理二轮专题复习:磁场(通用型)练习和答案
2020届高考物理磁场(通用型)练习及答案**磁场**一、选择题1、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为 ( )A.11B.12C.121D.1442、如图所示,一个边长为L的正方形金属框竖直放置,各边电阻相同,金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中。
若A、B 两端与导线相连,由A到B通以如图所示方向的电流(由A点流入,从B点流出),流过AB边的电流为I,则金属框受到的安培力大小和方向分别为()A.2BIL,竖直向下B.43BIL,竖直向上C.BIL,竖直向上D.34BIL,竖直向下3、如图所示,蹄形磁铁用悬线悬于O点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将是()A.静止不动B.向纸外平动C.N极向纸外,S极向纸内转动D.N极向纸内,S极向纸外转动4、(2019·临沂市一模)1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。
罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上,然后在圆盘附近悬挂了一个小磁针,将圆盘绕中心轴按如图所示方向高速旋转时,就会发现小磁针发生偏转。
忽略地磁场对小磁针的影响,则下列说法错误的是()A.小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘上产生了感应电流B.小磁针发生偏转说明了电荷的运动会产生磁场C.当小磁针位于圆盘的左上方时,它的N极向左侧偏转D.当小磁针位于圆盘的左下方时,它的N极向右侧偏转5、如图所示,一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里。
一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。
若电子在磁场中运动的轨迹半径为2d。
精选11 磁场(解析版)-2020年高考物理108所名校押题精选
考点11 磁场1.一通电直导线与x 轴平行放置,匀强磁场的方向与xOy 坐标平面平行,导线受到的安培力为F 。
若将该导线做成34圆环,放置在xOy 坐标平面内,如图所示,并保持通电的电流不变,两端点ab 连线也与x 轴平行,则圆环受到的安培力大小为A .F BC FD F 【答案】C【解析】通电导线为L ,此时受到的安培力为F ,制作成圆环时,圆环的半径为R ,则34 ×2πR =L ,解得R = 23L π,故ab 的长度d = R= 3π,故此时圆环受到的安培力F ′=dLF = F ,故C 正确,ABD 错误.故选C 。
2.三根通电长直导线平行放置,其截面构成等边三角形,O 点为三角形的中心,通过三根直导线的电流大小分别用I 1、I 2、I 3表示,电流方向如图所示。
当I 1=I 2=I 3=I 时,O 点的磁感应强度大小为B ,通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比,则下列说法正确的是( )A. 当I 1=3I ,I 2=I 3=I 时,O 点的磁感应强度大小为2BB. 当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3BC. 当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为√32BD. 当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小为2√3B【答案】A【解析】解:三根导线中的电流都为I时,由题意可知三根导线到O点的距离相等,三根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等,设均为B0,根据安培定则可判断出三根导线中的电流在O点产生的磁感应强度的方向,如图所示:由几何关系可知相邻之间的夹角均为60°,则有B=2B0,可得:B0=12B,则:AB、当I1=3I,其在O点产生的磁感应强度变为原来3倍,方向仍水平向左,大小为3B0=32B,而I2=I3=I时,即这两根导线在O点产生的磁感应强度大小仍为B0=12B,夹角仍为120°,结合几何关系可得O点的磁感应强度大小为2B,故A正确,B错误;C、当I2=3I,其在O点产生的磁感应强度变为原来3倍,方向仍斜向左上,大小为3B0=32B,而I1=I3=I时,即这两根导线在O点产生的磁感应强度大小仍为B0=12B,夹角为60°,结合几何关系可得两导线产生的磁感应强度为√3B0=√32B,则合磁感应强度为B总=(√3B2)(3B2)=√3B,方向斜上左上方,故C错误。
2020高考物理 月刊专版 专题5 磁场专家预测4
磁场1.(2020·广东模拟)不计重力的负粒子能够在如图1所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过.设产生匀强电场的两极板间电压为U,距离为d,匀强磁场的磁感图1应强度为B,粒子带电荷量为q,进入速度为v,以下说法正确的是( )A.若同时增大U和B,其他条件不变,则粒子一定能够直线穿过B.若同时减小d和增大v,其他条件不变,则粒子可能直线穿过C.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子动能一定减小D.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子的动能有可能不变解析:粒子能够直线穿过,则有q Ud=qvB,即v=UBd,若U、B增大的倍数不同,粒子不能沿直线穿过,A项错,同理B项正确;粒子向下偏,电场力做负功,又W洛=0,所以ΔEk<0,C项正确,D项错.答案:BC2.如图2所示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的场强为E,方向竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,一质量为m的带电粒子,在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动,则图2 可判断该带电质点 ( )A.带有电荷量为mgE的正电荷B .沿圆周逆时针运动C .运动的角速度为BgED .运动的速率为EB解析:带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动,有mg =qE ,求得电荷量q =mgE,根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电,A 错.由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动,B 错.由qvB =mvω得ω=qB m =mgB Em =gBE ,C正确.在速度选择器装置中才有v =EB ,故D 错.答案:C3.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图3所示表示了它的发电原理:将一束等离子体喷射入磁场,磁场中有两块金属板A 、B ,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体的初速度为v ,两金属板的板长(沿初速度方向)为L ,板间距离为d ,金属板的正对面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于离子初速度方向,负载电阻为R ,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表的示数为I.那么板间电离气体的电阻率为 ( )图3A.S d (Bdv I -R)B.S d (BLv I -R)C.S L (Bdv I -R)D.S L (BLv I-R) 解析:当发电机稳定时,等离子体做匀速直线运动,所以qvB =qE =q Ud,即U=Bdv,由I=UR+r和r=ρdS得ρ=Sd(BdvI-R),故A正确.答案:A4.如图4所示,有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些图4正离子具有相同的 ( )A.动能 B.质量C.电荷量 D.比荷解析:设电场的场强为E,由于正离子在区域Ⅰ里不发生偏转,则Eq=B1qv,得v=EB1;当正离子进入区域Ⅱ时,偏转半径又相同,所以R=mvB2q=mEB1B2q=EmB1B2q,故选项D正确.答案:D5.利用如图5所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导图5体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是 ( ) A.上表面电势高B.下表面电势高C.该导体单位体积内的自由电子数为I edbD.该导体单位体积内的自由电子数为BI eUb解析:画出平面图如图所示,由左手定则可知,自由电子向上表面偏转,故下表面电势高,故B正确,A错误.再根据e Ud=evB,I=neSv=nebdv得n=BIeUb,故D正确,C错误.答案:BD6.如图6所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上的运动情况不可能的是 ( )A.始终做匀速运动B.始终做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动解析:给滑环一个瞬时作用力,滑环获得一定的速度v,当qvB=mg时,滑环将以v做匀速直线运动,故A正确.当qvB<mg时,滑环受摩擦阻力做减速运动,直到停下来,故B正确.当qvB>mg时,滑环先做减速运动,当减速到qvB=mg后,以速度v=mgqB做匀速直线运动,故D对.由于摩擦阻力作用,环不可能做加速运动,故C错,应选C.答案:C7.如图7所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D.B很大时,滑块可能静止于斜面上解析:如图所示,由左手定则知C正确.而F=μFN=μ(mgcosθ+BQv)要随速度增加而变大,A 错误.若滑块滑到底端已达到匀速运动状态,应有F=mgsinθ,可得v=mgBQ(sinθμ-cosθ),可看到v随B的增大而减小.若在滑块滑到底端时还处于加速运动状态,则在B越强时,F越大,滑块克服阻力做功越多,到达斜面底端的速度越小,B错误.当滑块能静止于斜面上时应有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,与B的大小无关,D错误.答案:C8.如图8所示,粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球,整个装置处在由水平匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中,小球由静止开图8始下滑,在整个运动过程中小球的v-t图象如图9所示,其中错误的是( )图9解析:小球下滑过程中,qE与qvB反向,开始下落时qE>qvB,所以a=mg-μqE-qvBm,随下落速度v的增大a逐渐增大;当qE<qvB之后,其a=mg-μqvB-qEm,随下落速度v的增大a逐渐减小;最后a=0小球匀速下落,故图C正确,A、B、D错误.答案:ABD9.从地面上方A点处自由落下一带电荷量为+q、质量为m的粒子,地面附近有如图10所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,这时粒子的落地速度大小为v1,若电场不变,只将磁场的方向改为垂图10直纸面向外,粒子落地的速度大小为v2,则( )A.v1>v2B.v1<v2C.v1=v2D.无法判定解析:带电粒子落下后,受重力、电场力、洛伦兹力的作用,洛伦兹力的方向跟运动方向垂直,不做功.重力做功都一样,但电场力做功有区别.若磁场方向向里,粒子落下后沿电场力方向移动的距离大,电场力做功多,故v 1>v2.答案:A10.(2020·重庆模拟)电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转.图11甲为显像管工作原理示意图,阴极K发射的电子束(初速度不计)经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向),磁场区的中心为O,半径为r,荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L.当不加磁场时,电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点.当磁场的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时,在荧光屏上得到一条长为23L的亮线.由于电子通过磁场区的时间很短,可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变.已知电子的电荷量为e,质量为m,不计电子之间的相互作用及所受的重力.求:(1)电子打到荧光屏上时速度的大小;(2)磁场磁感应强度的最大值B.图11解析:(1)电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场时的速度大小,设为v,由动能定理得eU=12 mv2解得v=2eU m.(2)当磁感应强度为峰值B时,电子束有最大偏转,打在荧光屏上的Q点,PQ=3L,电子运动轨迹如图所示.设此时的偏转角度为θ,由几何关系可知tanθ=3L/L,解得θ=60°根据几何关系,电子束在磁场中运动路径所对圆心角α=θ,而tan α2=rR由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得evB0=mv2R解得B0=6meU3er.答案:(1) 2eUm(2)6meU3er11.如图12所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正图12电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1)电场强度E的大小和方向;(2)小球从A点抛出时初速度v的大小;(3)A点到x轴的高度h.解析:(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,其所受电场力必须与重力平衡,有qE=mg ①E=mgq②重力的方向是竖直向下的,电场力的方向则应为竖直向上,由于小球带正电,所以电场强度方向竖直向上.(2)小球做匀速圆周运动,O′为圆心,MN为弦长,∠MO′P=θ,如图所示.设半径为r,由几何关系知L2r=sinθ③小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,设小球做圆周运动的速率为v,有qvB=mv2r④由速度的合成与分解知vv=cosθ⑤由③④⑤式得v 0=qBL2mcotθ.⑥(3)设小球到M点时的竖直分速度为vy,它与水平分速度的关系为v y =vtanθ⑦由匀变速直线运动规律知v2y=2gh ⑧由⑥⑦⑧式得h=q2B2L2 8m2g.答案:(1)mgq方向竖直向上(2)qBL2mcotθ(3)q2B2L2 8m2g12.(2020·济南模拟)某塑料球成型机工作时,可以喷出速度v=10 m/s的塑料小球,已知喷出小球的质量m=1.0×10-4 kg,并且在喷出时已带了q=1.0×10-4C的负电荷,如图13所示,小球从喷口飞出后,先滑过长d=1.5m的水平光滑的绝缘轨道,而后又过半径R=0.4 m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道.今在水平轨道上加上水平向右的电场强度为E的匀强电场,小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出;若再在圆形轨道区域加上垂直于纸面向里的匀强磁场后,小球将恰好从圆形轨道上与圆心等高的N点脱离轨道落入放在地面上接地良好的金属容器内,g=10 m/s2,求:图13(1)所加电场的电场强度E;(2)所加磁场的磁感应强度B.解析:(1)设小球在M点的速率为v1,只加电场时对小球在M点由牛顿第二定律得:mg=m v2 1 R。
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选择题押题练(五) 磁场(热考点)1.(2019·浙江金华模拟)如图所示为某种电流表的原理示意图,质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k 。
在长为L ab 、宽为L bc 的矩形区域abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外。
与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN 的长度大于ab 的长度。
当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时,MN 与矩形区域的cd 边重合,当MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流强度。
下列说法正确的是( )A .若要使电流表正常工作,应将金属棒的M 端接电源的负极B .通过金属棒的电流与标尺上的读数成正比C .若要将电流表的量程扩大为原来的2倍,可以使磁场的磁感应强度加倍D .若要将电流表的量程扩大为原来的2倍,可以使磁场的宽度L b c 减半解析:选B 为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下,由左手定则可知金属棒中电流从M 端流向N 端,因此M 端应接正极,故A 错误;设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx ,由平衡条件得:mg =k ·Δx 解得:Δx =mg k,当电流为I 时,安培力为:F A =BIL ,弹簧的伸长量增加,根据胡克定律有:x =ΔF k =BIL cd k∝I ,故B 正确;设满量程时通过MN 的电流强度为I m ,则有:BI m L cd +mg =k (L bc +Δx ),设量程扩大后,磁感应强度变为B ′,则有:B ′·2I m L cd +mg =k (L bc +Δx ),解得:B ′=12B ,故C 、D 均错误。
2.(2019·潍坊模拟)如图所示,在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中,两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置,二者之间的距离为l 。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里,大小相等的电流时,纸面内与两导线距离为l的a 点处的磁感应强度为零。
若仅让P 中的电流反向,则a 点处磁感应强度的大小为( )A .2B 0B.233B 0C.33B 0 D .B 0解析:选B 如图所示,设P 和Q 在a 点的磁感应强度大小为B ,当P 和Q 的电流都垂直纸面向里时,根据右手螺旋定则可知,P在a 点的磁感应强度方向为水平向右偏下30°,Q 点在a 点的磁感应强度方向为水平向右偏上30°,两者在a 点的合磁感应强度为3B ,方向水平向右,因a 点的磁感应强度为零,故3B =B 0,B 0的方向水平向左。
当P 中电流方向反向时,磁场如图所示,当P 的电流反向后,P 在a 点的磁感应强度方向为水平向左偏上30°,P 和Q 在a 点的合磁感应强度为B ,方向竖直向上,则a 点的磁感应强度为B a =B 2+B 02=⎝⎛⎭⎫3B 032+B 02=233B 0,故B 正确,A 、C 、D 错误。
3.(2019·安徽十校联考)如图所示,平行边界MN 、PQ 之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,两边界间距为d ,边界MN 上A 点有一粒子源,可沿纸面内任意方向射出完全相同的质量为m ,电量为q 的带正电的粒子,粒子射出的速度大小均为v =2qBd 3m ,若不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则粒子能从PQ 边界射出的区域长度与能从MN 边界射出的区域长度之比为( ) A .1B .2∶3 C.3∶2 D .27∶7解析:选C 粒子在磁场中运动的轨道半径为r =m v qB =23d ,则能达到PQ 上的粒子长度为2 ⎝⎛⎭⎫23d 2-⎝⎛⎭⎫13d 2=233d ;能打到MN 上的粒子的长度为2r =43d ,故粒子能从PQ 边界射出的区域长度与能从MN 边界射出的区域长度之比为32,故选C 。
4.(2019·湖南长沙模拟)质谱仪可测定同位素的组成,现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中,如图所示。
测试时规定加速电压大小为U 0,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU 。
为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠,不计离子的重力,则ΔU 不得超过( )A.3940U 0 B.3941U 0 C.241U 0 D.140U 0解析:选D 设加速电压为U ,磁场的磁感应强度为B ,电荷的电荷量为q ,质量为m ,运动半径为R ,则由qU =12m v 2,q v B =m v 2R ,解得R =1B 2mU q,由此式可知,在B 、q 、U 相同时,m 小的半径小,所以钾39半径小,钾41半径大;在m 、B 、q 相同时,U 大半径大。
设钾39质量为m 1,电压为U 0+ΔU 时,最大半径为R 1;钾41质量为m 2,电压为U 0-ΔU 时,钾41最小半径为R 2。
则R 1=1B 2m 1(U 0+ΔU )q ,R 2=1B 2m 2(U 0-ΔU )q;令R 1=R 2,则m 1(U 0+ΔU )=m 2(U 0-ΔU ),解得:ΔU =m 2-m 1m 2+m 1U 0=41-3971+39U 0=140U 0,故A 、B 、C 错误,D 正确。
5.(2019·南阳模拟)如图所示,由Oa 、Ob 、Oc 三个铝制薄板互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用B 1、B 2、B 3表示。
现有带电粒子自a 点垂直Oa 板沿逆时针方向射入磁场中,带电粒子完成一周运动,在三个磁场区域中的运动时间之比为1∶2∶3,轨迹恰好是一个以O 为圆心的圆,则其在b 、c 处穿越铝板所损失的动能之比为( )A .1∶1B .5∶3C .3∶2D .27∶5解析:选D 带电粒子在磁场运动的时间为t =θ2πT ,在各个区域的角度都为θ=120°=2π3,对应的周期为T =2πm Bq ,则有t =2πm 3Bq ,故B =2πm 3tq,则三个区域的磁感应强度之比为B 1∶B 2∶B 3=1t 1∶1t 2∶1t 3=6∶3∶2,三个区域的磁场半径相同为r =m v Bq ,又动能E k =12m v 2,联立得E k =B 2q 2r 22m,故三个区域的动能之比为:E k1∶E k2∶E k3=B 12∶B 22∶B 32=36∶9∶4,故在b 处穿越铝板所损失的动能为ΔE k =E k1-E k2=36-9=27,故在c 处穿越铝板所损失的动能为ΔE k ′=E k2-E k3=9-4=5,故损失动能之比为ΔE k ∶ΔE k ′=27∶5,D 正确。
6.[多选](2019·广州模拟)如图所示的正方形区域abcd ,e 、f 分别为ad边和ab 边的中点。
三角形acd 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场。
b 点放置粒子源,带正电的粒子以不同的速率沿bd 方向射出。
忽略粒子间的相互作用,不计重力,粒子运动轨迹可能经过( )A .a 点B .d 点C .e 点D .f 点解析:选CD 当粒子刚好与ad 边相切时运动轨迹如图中1所示,所以粒子不会经过a 点,故A 错误;粒子进入磁场一定发生偏转,不会沿直线经过d 点,故B 错误;当粒子刚好与ad 边相切时运动轨迹如图中1所示,如果速度增大,将从ad 边射出,有可能从e 点射出,如果粒子速度减小,则轨道半径减小,粒子运动轨迹如图中2所示时刚好经过f 点,故C 、D 正确。
7.[多选](2019·长沙模拟)如图所示,abcd 为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L ,三个粒子以相同的速度从a 点沿对角线方向射入,粒子1从b 点射出,粒子2从c 点射出,粒子3从cd 边垂直射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。
根据以上信息,可以确定( )A .粒子1带负电,粒子2不带电,粒子3带正电B .粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1C .粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为π∶4D .粒子3的射出位置与d 点相距L 2解析:选BC 根据左手定则可得:粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电,故A 错误;做出粒子运动的轨迹如图,则粒子1运动的半径:r 1=L 2,由r =m v qB 可得:q 1m 1=v Br 1=2v BL ,粒子3的运动轨迹如图,则:r 3=2L ,q 3m 3=v Br 3=2v 2BL ,所以q 1m 1∶q 3m 3=2∶1,故B 正确;粒子1 在磁场中运动的时间:t 1=14·2πr 1v =πL 22v ;粒子2在磁场中运动的时间:t 2=2L v ;所以t 1t 2=π4,故C 正确;粒子3射出的位置与d 点相距:x =r 3-L =2L -L =(2-1)L ,故D 错误。
8.[多选](2019·益阳期末)在直角三角形AOB 区域内存在一匀强磁场(磁场未画出),∠O =30°,∠A =90°,从A 沿AB 方向以v 1=1 m/s 的速度射入1刚好未从OB 边射出,其轨迹与OB 边的交点为C (C 点未画出)。
从B 沿BA方向以v 2的速度射入2也刚好经过C 点,已知两粒子的质量相等,电荷量的大小相等,不计重力,则下列说法正确的是( )A .两个粒子的电性相反B .粒子2的速度v 2=1 m/sC .粒子2的速度v 2=2 m/sD .两个粒子同时射出,两个粒子一定不会同时到达C 点解析:选AB 由题意画出两个粒子的轨迹如图所示,由左手定则知:两个粒子的电性相反,故A 正确;对粒子1:设OA =a ,则a =R 1+R 1sin 30°,解得:R 1=a 3,对粒子2:OC =R 1tan 30°=3R 1=33a ,OB =a cos 30°=233a ,所以OC =BC ,R 2=BC 2sin 60°=a 3,即v 1=v 2,故B 正确,C 错误;两个粒子在磁场中的运动周期相等,转过的圆心角相等,均为120°,若同时射出则一定同时经过C点,且所用时间均为T 3,故D 错误。