高考物理电磁学知识点之磁场基础测试题附解析

高考物理电磁学知识点之磁场基础测试题附解析一、选择题1．电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（）A．B．C．D．2．如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m a＝m b＜m c＝m d，以不等的速度v a＜v b＝v c＜v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( )A．射向P1的是a离子B．射向P2的是b离子C．射到A1的是c离子D．射到A2的是d离子3．为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。

如图为直线通道推进器示意图。

推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。

空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A，方向如图。

则下列判断正确的是（）A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103NB．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为5.0×103NC．超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能4．如图所示，边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框通电处于静止状态，细线的拉力为F1；保持其他条件不变，现虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半，此时细线的拉力为F2 。

已知重力加速度为g，则导线框的质量为A ．2123F F g+ B ．2123F F g- C ．21F F g- D ．21F F g+ 5．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。

当通以从左到右的恒定电流I 时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。

该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a 、与磁场平行的边长为b ，金属材料单位体积内自由电子数为n ，元电荷为e 。

那么A ．12IB enb ϕϕ-= B ．12IB enb ϕϕ-=-C ．12IB enaϕϕ-=D ．12IB enaϕϕ-=-6．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。

已知电场强度为E ，方向竖直向下，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向外。

粒子圆周运动的半径为R ，若小球运动到最高点A 时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R ，下列说法正确的是（ ）A ．粒子带正电荷B ．粒子分裂前运动速度大小为REBgC ．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向D ．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R7．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为υ．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U ，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（ ）A ．前表面的电势比后表面的低B ．前、后表面间的电压U 与υ无关C ．前、后表面间的电压U 与c 成正比D ．自由电子受到的洛伦兹力大小为eUa8．如图所示，两平行直导线cd 和ef 竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a 、b 两点位于两导线所在的平面内．则A ．b 点的磁感应强度为零B ．ef 导线在a 点产生的磁场方向垂直纸面向里C ．cd 导线受到的安培力方向向右D ．同时改变了导线的电流方向，cd 导线受到的安培力方向不变9．如图所示，在以原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 方向垂直于纸面向里的匀强磁场，A 、C 、D 为磁场边界上的点，A 、C 为边界与坐标轴的交点，OD 连线与x 轴负方向成45°。

一带负电粒子从A 点以速度v 沿AC 方向射入磁场，恰好从D 点飞出，粒子在磁场中运动的时间为（ ）A ．2r vπ B ．34rvπ C ．54rvπ D ．52rvπ 10．如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（ ）A ．桌面对磁铁的支持力增大B ．桌面对磁铁的支持力减小C ．桌面对磁铁的支持力不变D ．以上说法都有可能11．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（ ） A ．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B ．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C ．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D ．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N 极指向北方12．如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为2R.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A ．2qBRmB ．qBRmC ．32qBRmD ．2qBRm13．如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A ．线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →dD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力14．2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。

分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（）A．它们在磁场中运动的周期不同B．它们的最大速度相等C．两次所接高频电源的频率不相同D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能15．质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A．M带正电，N带负电B．M的速度率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间等于N的运行时间16．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m、带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中．设小球带电荷量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有()A．小球加速度一直减小B．小球的速度先减小，直到最后匀速C．杆对小球的弹力一直减小D．小球受到的洛伦兹力一直减小17．无线充电技术已经被应用于多个领域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示；磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。

则（）A ．2Tt =时，线圈产生的电动势最大 B ．2Tt =时，线圈内的磁通量最大 C ．0~4T过程中，线圈产生的电动势增大 D ．3~4T T 过程中，线圈内的磁通量增大 18．下列说法正确的是（ ）A ．带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动B ．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动C ．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动D ．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动19．MN 板两侧都是磁感应强度为B 的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a 位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b 、c 、d ，已知ab ＝bc ＝cd ，粒子从a 运动到d 的时间为t ，则粒子的比荷为( )A ．3tBπ B ．43tBπ C ．tBπ D ．tB 2π20．在两个倾角均为α的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流I 1和I 2，磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图所示，两金属棒均处于平衡状态．则两种情况下的电流之比I 1:I 2为A ．sinα:1B ．1:sinαC ．cosα:1D ．1:cosα21．如图所示，ab 和cd 是位于水平面内的平行金属轨道，轨道间距为l ，其电阻可忽略不计。

ac 之间连接一阻值为R 的电阻。

ef 为一垂直于ab 和cd 的金属杆，它与ab 和cd 接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽略。

整个装置处在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B 。

当施外力使杆ef 以速度v 向右匀速运动时，杆ef 所受的安培力为（ ）A ．B ．C ．D ．22．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，一对正负电子分别以相同的速度沿与x 轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动的时间之比为A ．13：B ．1∶2C ．1∶1D ．2∶123．一电子以垂直于匀强磁场的速度v A ，从A 处进入长为d 、宽为h 的磁场区域如图所示，发生偏移而从B 处离开磁场，若电荷量为e ，磁感应强度为B ，圆弧AB 的长为L ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间为t=Adv B ．电子在磁场中运动的时间为t=ALvC ．洛伦兹力对电子做功是Bev A ·hD ．电子在A 、B 两处的速度相同24．如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P 、Q 之间有一个很强的磁场。

一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。

把P 、Q 与电阻R 相连接。

下列说法正确的是（ ）A．Q板的电势高于P板的电势B．R中有由b向a方向的电流C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大25．如图所示，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 a【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．A解析：A【解析】【分析】【详解】根据左手定则得，A选项洛伦兹力方向竖直向下，B选项洛伦兹力方向竖直向下，C选项不受洛伦兹力，D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外．故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系．2．A解析：A 【解析】试题分析：通过在磁场中偏转知，粒子带正电．在速度选择器中，有qE=qvB．EvB =，只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器．所以只有b、c两粒子能通过速度选择器．a的速度小于b的速度，所以a的电场力大于洛伦兹力，a向P1板偏转．故A正确，B错误．只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场B2，根据2.mvrqB=，知质量大的半径大，知射向A1的是b离子，射向A2的是c离子．故C、D错误．故选A．考点：速度选择器；带电粒子在匀强磁场中的而运动.3．D解析：D【解析】【分析】【详解】AB．磁场方向向下，电流方向向里，依据左手定则，则安培力方向向左，因此驱动力方向向右，根据安培力公式有3310 1.0100.4N 4.010NF BIL==⨯⨯⨯=⨯故AB错误；C．磁场方向向下，根据安培定则可判定超导励磁线圈中的电流方向为PMNQP方向，故C 错误；D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向，根据左手定则可知驱动力方向相反，故D正确。