高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编及解析

高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编及解析

一、选择题

1．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为

和

，则（）

A ．

B ．

C ．

D ．不能判断

2．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F 1；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F 2 。已知重力加速度为g ，则导线框的质量为

A ．

21

23F F g

+ B ．21

2

3F F g

- C ．

21

F F g

- D ．21

F F g

+ 3．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。工作原理如图所示，将患者血管置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，测出管壁上MN 两点间的电势差为U ，已知血管的直径为d ，则血管中的血液流量Q 为（ ）

A ．πdU

B

B ．π4dU

B

C ．πU

Bd

D ．

π4U

Bd

4．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．

12

IB ena

ϕϕ

-=D．

12

IB ena

ϕϕ

-=-

5．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REB g

C．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3R

6．如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B1垂直水平面向外；B2垂直水平面向里，

B1、B2随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取π3

=，下列说法正确的是（）

A．线框具有向左的运动趋势

B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb

C．t＝0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V

D．0－0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C

7．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两

个D 形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是 （ ）

A ．带电粒子从磁场中获得能量

B ．带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关

C ．带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

D ．带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大

8．一回旋加速器当外加磁场一定时，可把质子加速到v ，它能把氚核加速到的速度为 （ ） A ．v

B ．2v

C ．

3

v D ．

23

v 9．三根通电长直导线a 、b 、c 平行且垂直纸面放置，其横截面如图所示，a 、b 、c 恰好位于直角三角形的三个顶点，∠c ＝90︒，∠a ＝37︒。a 、b 中通有的电流强度分别为I 1、I 2，c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度I

B k

r

=，k 为比例系数，I 为电流强度，r 为该点到直导线的距离，sin 37︒＝0.6。下列说法正确的是（ ）

A ．a 、b 中电流反向,1I ：216I =：9

B ．a 、b 中电流同向,1I ：24I =：3

C ．a 、b 中电流同向,1I ：216I =：9

D ．a 、b 中电流反向,1I ：24I =：3

10．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 c

C ．m c >m a >m b

D ．m c >m b >m a

11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

12．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为N 1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N 2，则以下说法正确的是（ ）

A ．N 1＞N 2,弹簧长度将变长

B ．N 1＞N 2,弹簧长度将变短

C ．N 1＜N 2,弹簧长度将变长

D ．N 1＜N 2,弹簧长度将变短

13．在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 平行于纸面固定放置。在两导线中通有图示方向电流I 时，纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零。下列说法正确的是（ ）

A ．匀强磁场方向垂直纸面向里

B ．将导线Q 撤去，a 点磁感应强度为03

2

B

C ．将导线P 撤去，a 点磁感应强度为

012

B D ．将导线Q 中电流反向，a 点磁感应强度为02B

14．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i 随时间t 的