专题11 磁场(1)(解析版)
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专题11 磁场(1)-高考物理精选考点专项突破题集
一、单项选择题:(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1、超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术。磁体悬浮的原理是()
①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同
②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
③超导体使磁体处于失重状态
④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【答案】D
【解析】超导体中产生的是感应电流,根据楞次定律的“增反减同”原理,这个电流的磁场方向与原磁场方向相反,对磁体产生排斥作用力,这个力与磁体的重力达平衡,因此选项D正确。故本题选D。
【考点】磁场的应用性
【难度】中等
2、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是()
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
【答案】C
【解析】根据题意知地理南北极与地磁场存在一个夹角叫磁偏角,两者不重合,因此选项A正确。地磁南极在地理的北极附近,地磁北极在地理南极附近,因此选项B正确。由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向,故只有赤道处才与地面平行,因此选项C错误。在赤道处磁场方向水平,而射线是带电的粒子,运动
方向垂直磁场方向,根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力作用,因此选项D正确。故本题选C。【考点】地磁场
【难度】中等
3、如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中。在以导线截面的中心为圆心,r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点。已知a点的实际磁感应强度为0,则下列正确的是()
A.直导线中的电流方向垂直纸面向外
B.b点的实际磁感应强度为 2 T,方向斜向上,与B的夹角为45°
C.c点的实际磁感应强度也为0
D.d点的实际磁感应强度与b点相同
【答案】B
【解析】a点的磁感应强度为0,说明通电导线在a点产生的磁场方向水平向左,由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向里,因此选项A错误。通电导线在b处的磁场水平向右和竖直向上,合磁场大小 2 T,方向斜向右上方,与B的夹角为45°,因此选项B正确。c处的合磁场方向水平向右,大小为2T。因此选项C错误。d处的合磁场大小是 2 T,方向右下方,b、d两点方向不同,因此选项D错误。故本题选B。【考点】磁感应强度的叠加
【难度】中等
4、如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移),a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场。现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,则在加速运动阶段()
A.a对b的压力不变
B.a、b一起做匀加速直线运动
C.a、b物块间的摩擦力变小
D.a、b物块间的摩擦力不变
【答案】C
【解析】a受的洛伦兹力向下,a对b的压力增大,因此选项AB都错误。对a、b整体分析当F洛变大时,整体滑动摩擦力变大,整体加速度会减小。因此选项B错误。再隔离a分析,水平方向a只受a、b间的静摩擦力,加速度减小,此静摩擦力减小。因此选项C周期D错误。故本题选C。
【考点】洛伦兹力,连接体
【难度】中等
5、如图所示,在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区。如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是()
A.该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B.该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E
B=v0
D.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
【答案】C
【解析】根据题意可知,当电磁场同时存在时,电场力与洛伦兹力平衡,粒子做匀速直线运动从C点离开。当只有磁场时粒子做匀速圆周运动从D点离开,所以粒子由C、D两点离开场区时动能相同。当只有电场时由B点离开场区,粒子做类平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向匀加速直线,电场力向上且对粒子做正功,动能增加。因此选项A错误。粒子由B、C两点离开场区时时间相同,AD弧长大于直线AC导致
D点离开场区时时间稍长。因此选项B错误。电磁场同时存在时,qv0B=qE,则E
B=v0。因此选项C正确。若粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里,因此选项D错误。故本题选C。
【考点】磁偏转和电偏转
【难度】中等
6、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、安培力的的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D、只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
【答案】B
【解析】由左手定则知安培力的方向与导线和磁场方向相互垂直,因此选项A 错误B 正确。安培力的大小四要素 F=BILsinα,α是磁场方向和电流方向的夹角,所以安培力大小与通电导线和磁场方向的夹角有关, 因此选项C 错误。只将直导线从中点折成直角,安培力的大小变为原来的2
2倍,因此选项D 错误。故本题选B 。
【考点】安培力的大小及方向
【难度】中等 7、如图所示装置中,当开关S 接通后,细绳悬于0点,可自由转动的通电直导线将怎样运动(从上向下看), 悬线拉力如何变化( )
A .导线A
B 顺时针转动,悬线拉力不变
B .导线AB 逆时针转动,悬线拉力不变
C .导线AB 逆时针转动,悬线拉力变小
D .导线AB 顺时针转动,悬线拉力变大
【答案】D 【解析】当开关S 接通时,据安培定则知电磁铁附近磁感线分布如图,由左手定则知通电直导线此时左部受力指向纸内,右部受力指向纸外,导线将顺时针转动(从上向下看),转到与磁感线垂直时,整个导线受磁场力将竖直向下,可知悬线张力变大,因此线圈顺时针转同时向下运动,因此选项D 正确。故本题选D 。
【考点】安培力作用下的运动
【难度】中等
8、设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示。已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动,到达B 时速度恰为零,C 点是运动轨迹的最低点,不计重力。以下说法正确的是( )