高考物理电磁学知识点之磁场难题汇编及答案

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A.a 点和 b 点的磁感应强度方向相同 B.a 点的磁感应强度比 O 点的磁感应强度小 C.b 点的磁感应强度比 O 点的磁感应强度大 D.a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 5:7 13.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 ()
qE qvB
解得
v E B
即经过狭缝 P,两种粒子的速度相同,故 C 错误; D.粒子在平板下方磁场中做圆周运动有
qvB' m v2 R

R mv qB'
即比荷大的,半径小,故
3 2
He
的轨迹半径小,落到
N
点,故
D
正确。
故选 D。
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. v E ,只 B
A. πdU B
B. πdU 4B
C. πU Bd
D. πU 4Bd
5.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,
A. 3 tB
B. 4 3tB
C. tB
D. tB 2
19.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
12.科学实验证明,足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小 B k I ,式中常量 l
k>0,I 为电流强度,l 为该点与导线的距离。如图所示,两根足够长平行直导线分别通有电 流 3I 和 I(方向已在图中标出),其中 a、b 为两根足够长直导线连线的三等分点,O 为两 根足够长直导线连线的中点,下列说法正确的是( )
迹 M、N。下列说法正确的是( )
A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外 B.平板 S 下方的磁场垂直纸面向里
C.经过狭缝 P 时,两种粒子的速度不同
D.痕迹
N

3 2
He
抵达照相底片上时留下的
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 ma=mb<mc=
md,以不等的速度 va<vb=vc<vd 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进
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 25.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.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.D 解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 A.由题意可知,粒子带正电,要使粒子沿直线穿过速度选择器,则粒子在速度选择器中 受到的电场力与洛伦兹力等大反向,由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向 里,故 A 错误; B.粒子进入平板下方磁场后向左偏转,根据左手定则可知,该磁场的方向垂直于纸面向 外,故 B 错误; C.在速度选择器中
A.液滴一定带正电 B.所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接
C.液滴从底面小孔通过时的速度为 v d g L
D.恒定电压为U Bd Lg
9.某小组重做奥斯特实验,在一根南北方向放置的直导线的正下方放置一小磁针,如图所 示,给导线通入恒定电流,小磁针再次静止时偏转了 30°,已知该处地磁场水平分量
场,仍能通过 b 点,则电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值为
A.v0
B.1/ v0
C.2 v0
D.v0/2
16.如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a 点
射入,从 b 点射出。下列说法正确的是
A.粒子带正电 B.粒子在 b 点速率大于在 a 点速率 C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从 b 点右侧射出 D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短 17.导线中带电粒子的定向运动形成了电流。带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量 和,在宏观上表现为导线所受的安培力。如图所示,设导线 ab 中每个带正电粒子定向运动 的速度都是 v,单位体积的粒子数为 n,粒子的电荷量为 q,导线的横截面积为 S,磁感应 强度大小为 B、方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是
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
11.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( ) A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行 B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行 C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直 D.既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直
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 14.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示.如果直导线可以 自由地运动且通以由 a 到 b 的电流,则导线 ab 受磁场力后的运动情况为( )
A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 15.如图所示,带电粒子以初速度以 v0 从 a 点进入匀强磁场,运动过程中经过 b 点, Oa=Ob,若撤去磁场加一个与 y 轴平行的匀强电场,带电粒子仍以速度以 v0 从 a 点进入电
入 B2 磁场,由此可判定( )
A.射向 P1 的是 a 离子 C.射到 A1 的是 c 离子
B.射向 P2 的是 b 离子 D.射到 A2 的是 d 离子
3.质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N,以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场, 运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是( )
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 π 3 ,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 6.如图所示,一束粒子射入质谱仪,经狭缝 S 后分成甲、乙两束,分别打到胶片的 A、C 两点。其中 SA 2 SC ,已知甲、乙粒子的电荷量相等,下列说法正确的是
高考物理电磁学知识点之磁场难题汇编及答案
一、选择题
1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球
3 2
He
含量。如图所示,
3 2
He
(2
个质子和
1

中子组成)和
4 2
He
(2
个质子和
2
个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选
择器,再经过狭缝 P 进入平板 S 下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕
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.
20.如图所示,在威尔逊云雾室中,有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线 ab,是一个垂
直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离,其能量越来越
小,电量保持不变,由此可知( )
A.粒子带负电,由 a 向 b 运动 B.粒子带负电,由 b 向 a 运动 C.粒子带正电,由 a 向 b 运动 D.粒子带正电,由 b 向 a 运动 21.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
3
A.甲带正电
B.甲的比荷小
C.甲的速率小
D.甲、乙粒子的质量比为 2:3
7.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是( )
A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现 B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属
C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测 量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高 D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针, 利用了电磁阻尼原理 8.如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为 L,前后面为金属板,其余 四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽 略),底面小孔位置可在底面中线 MN 间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速 度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压 U,可使得液滴恰好能从底面小孔通 过,测得小孔到 M 点的距离为 d,已知磁场磁感强度为 B,不考虑液滴之间的作用力,不 计一切阻力,则以下说法正确的是( )
C.洛伦兹力对电子做功是 BevA·h D.电子在 A、B 两处的速度相同 23.如图所示,三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分 ab、cd、ef 构成一个等边三角形, O 为三角形的中心,M、N 分别为 O 关于导线 ab、cd 的对称点,当三根导线中通以大小相 等,方向如图所示的电流时,M 点磁感应强度的大小为 B1,O 点磁感应强度大小为 B2,若 将导线 ab 中的电流撤去,而保持另两根导线中的电流不变,则 N 点磁感应强度的大小为 ()
A.由题目已知条件可以算得通过导线的电流为 I nqvS
B.题中导线受ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的安培力的方向可用安培定则判断
C.每个粒子所受的洛伦兹力为 F洛 qvB ,通电导线所受的安培力为 F安 nqvB
D.改变适当的条件,有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培 力方向保持不变 18.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.B1+B2
B.
1 2
3B2
B1
C.
1 2
B2
B1
D.B1-B2
24.2019 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
A.11
B.12 C.121 D.144 22.一电子以垂直于匀强磁场的速度 vA,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 ()
d A.电子在磁场中运动的时间为 t= vA
L B.电子在磁场中运动的时间为 t= vA
A.M 带正电,N 带负电 B.M 的速率大于 N 的速率 C.洛伦磁力对 M、N 做正功 D.M 的运行时间大于 N 的运行时间 4.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( )
B 5.0 105T ,通电直导线在该处产生的磁感应强度大小为( )
A. 2.9 105T
B. 7.1105T
C. 8.7 105T
D.1.0 104T
10.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
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