2018届高考物理二轮复习选择题押题练(六)磁场(常考点)

选择题押题练(六) 磁 场(常考点)

1．[多选]如图所示，纸面内AB 两点之间连接有四段导线：ACB 、

ADB 、AEB 、AFB ，四段导线的粗细相同、材料相同；匀强磁场垂直于

纸面向内，现给AB 两端加上恒定电压，则下列说法正确的是( )

A ．四段导线受到的安培力的方向相同

B ．四段导线受到的安培力的大小相等

C ．ADB 段受到的安培力最大

D ．AEB 段受到的安培力最小

解析：选AC 导线的粗细相同、材料相同，由电阻定律：R ＝ρL

S

可知：导线越长，电阻越大，由I ＝U R

可知：ACB 导线电流最小，而ADB 导线电流最大，四段导线的有效长度都相同，由F ＝BIL 可知，ADB 段受到的安培力最大，而ACB 段受到的安培力最小，由左手定则可知，它们的安培力的方向均相同，故A 、C 正确，B 、D 错误。

2．利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B 的大小。用

绝缘轻质丝线把底部长为L 、电阻为R 、质量为m 的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计。当有拉力F 作用于力敏传感器的挂钩上时，拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力。当线框接入恒定电压为E 1时，拉力显示器的示数为F 1；接入恒定电压为E 2时(电流方向与电压为E 1

时相反)，拉力显示器的示数为F 2。已知F 1＞F 2，则磁感应强度B 的大小为( )

A ．

B ＝R F 1－F 2

L E

1－E 2

B ．B ＝R F 1－F 2

L E 1＋E 2

C ．B ＝

R F 1＋F 2

L E

2－E 1

D ．B ＝

R F 1＋F 2

L E 1＋E 2

解析：选B 线框接入恒定电压为E 1时，对线框受力分析得出：F 1＝mg ＋B E 1R

L ；当线框接入恒定电压为E 2时，对线框受力分析得出：F 2＝mg －B E 2R L ，联立整理得：B ＝R F 1－F 2

L E 1＋E 2

，

故B 正确，A 、C 、D 错误。

3．[多选]如图所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管，固定于竖

直平面内，环的半径为R (比细管的内径大得多)，在圆管内的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为m ，带电荷量为q ，重力加速度为g 。空间存在一磁感应强度大小未知(不为零)，

方向垂直于环形细圆管所在平面向里的匀强磁场。某时刻，给小球一方向水平向右，大小为

v 0＝5gR 的初速度，则以下判断正确的是( )

A ．无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用

B ．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用

C ．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细管的最高点，且小球到达最高点时的速度大小都相同

D ．小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，机械能不守恒 解析：选BC 由左手定则可判定小球受到的洛伦兹力F 始终指向圆心，假设小球受到管道的支持力为N ，小球获得v 0＝5gR 的初速度后，由圆周运动可得：

F ＋N －mg ＝m v 02

R

解得：N ＝mg ＋m v 02R －F ＝mg ＋m v 02

R

－qv 0B

可见，只要mg ＋m v 02

R

＝qv 0B ，支持力N 就为零，故A 错误。由于洛伦兹力不做功，只有

重力对小球做功，故小球在从环形细圆管的最低点运动到所能达到的最高点的过程中，机械能守恒，小球能不能到最高点与磁感应强度大小无关，从最低点到最高点过程中，由动能定理可得：

－mg ·2R ＝12mv 2－12mv 02

解得：v ＝gR ，

可知小球能到最高点，由于当v ＝gR 时，小球受到的向心力等于mg ，故此时小球除受到重力、向下的洛伦兹力之外，一定还有轨道向上的支持力，其大小等于洛伦兹力，故B 、C 正确，D 错误。

4．[多选]如图所示，一个半径为R 的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，

左、右两端点等高。半圆轨道所在区域有一个磁感应强度为B ＝

m

q g

2R

、垂直纸面向外的匀强磁场或一个电场强度为E ＝mg q

、竖直向下的匀强电场。一个质量为m 、电荷量为q 的带正电小球从轨道左端最高点由静止释放。P 为轨道的最低点，小球始终没有离开半圆轨道。则下列分析正确的是( )

A ．若半圆轨道有匀强磁场，小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小为4mg

B ．若半圆轨道有匀强磁场，小球经过轨道最低点时速度大小为2gR

C ．若半圆轨道有匀强电场，小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小为6mg

D ．若半圆轨道有匀强电场，小球经过轨道最低点时速度大小为2gR

解析：选BCD 若半圆轨道有匀强磁场，只有重力做功，根据机械能守恒有12mv 2

＝mgR ，

小球经过轨道最低点时速度大小v ＝2gR ，B 正确；小球第一次经过轨道最低点时，受到的

洛伦兹力竖直向下，由向心力公式得F N －qvB －mg ＝mv 2

R

，解得F N ＝4mg ，由牛顿第三定律得，

小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小为4mg ，小球第二次经过轨道最低点时，受到的洛

伦兹力竖直向上，由向心力公式得F N ′＋qvB －mg ＝mv 2

R

，解得F N ′＝2mg ，由牛顿第三定律

得，小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小为2mg ，A 错误；若半圆轨道有匀强电场，电场力做功，由动能定理得mgR ＋qER ＝12

mv ′2

，解得v ′＝2gR ，D 正确；小球经过最低点时，

电场力的方向总是竖直向下，由向心力公式得F N ″－qE －mg ＝mv 2

R

，解得F N ″＝6mg ，由牛顿

第三定律得，小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小为6mg ，C 正确。

5．如图所示，abcd 为一正方形区域，e 、f 分别是ad 、cd 的中点。若

该区域内只存在由d 指向b 的匀强电场，沿对角线ac 方向以速度v 入射的带电粒子(不计粒子的重力)恰好从e 点射出。若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，沿对角线ac 方向以速度v 入射的带电粒子恰好从f 点射出。则匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的比值为( )

A ．v

B ．2v

C ．3v

D ．10v

解析：选D 设正方形边长为L ，粒子在电场中做类平抛运动，

在水平方向：2

4

L ＝vt ， 竖直方向：

24L ＝12at 2＝12·qE m

·t 2

， 联立解得：E ＝42mv

2

qL

①

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2

r

，