高考物理必考核心知识过关练习题精选《磁场》最新精品含详细解析.docx

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高考物理必考核心知识过关练习题精选《磁场》最新精品含详细解析

2020高考物理必考核心知识过关练习题精选

《磁场》

第一卷（共48分）

一、单选题（本大题共9小题，共36分）

1.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了（　　）

A.通电导线周围存在磁场

B.通电导线周围存在电场

C.电流通过导线时产生焦耳热

D.电流越大，产生的磁场越强

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

3.下面所示的实验示意图中，属于奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场的是

A.B.

C.D.

4.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是（　　）

A.B.

C.D.

5.如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线。

则下列说法正确的是

A.该磁场是匀强磁场

B.a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小

C.a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大

D.a、b两点的磁场方向相反

6.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。

这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。

下列说法正确的是（　　）

A.离子从电场中获得能量

B.离子由加速器的边缘进入加速器

C.加速电场的周期随粒子速度增大而增大

D.离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压有关

7.一带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）．从图可以确定（　　）

A.粒子带正电，从a运动到b

B.粒子带正电，从b运动到a

C.粒子带负电，从a运动到b

D.粒子带负电，从b到运动a

8.如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。

在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。

如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（　　）

A.0B.B0C.B0D.2B0

9.套在长绝缘直棒上的小环质量为m，带电量为+q，小环内径比棒的直径略大．将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，现将小环从静止释放，小环可沿绝缘直棒下滑，棒足够长，下列说法错误的是（　　）

A.小环从静止释放瞬间加速度a0=g-

B.小环运动过程的最大加速度am=g

C.小环运动过程中最大速度vm=

D.当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大

二、多选题（本大题共3小题，共12分）

10.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（　　）

A.B=，方向垂直斜面向下

B.B=，方向垂直水平面向上

C.B=，方向竖直向下

D.B=，方向水平向右

11.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻．质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g,则（）

A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向

B.金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为

C.金属棒的最大速度为

D.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为

12.如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为L，导轨电阻不计，左端接有阻值为R的电阻，导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。

质量为m、电阻不计的导体棒ab，在垂直导体棒的水平恒力F作用下，由静止开始运动，经过时间t，导体棒ab刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

在这个过程中，下列说法正确的是（   ）

A.导体棒ab刚好匀速运动时的速度

B.通过电阻的电荷量

C.导体棒的位移

D.电阻放出的焦耳热

第二卷（共52分）

三、实验题探究题（本大题共2小题，共14分）

13.如图为研究磁场对通电导线的作用力的实验，问：

（1）若闭合开关，导体棒AB受到的安培力方向_____（“向左”或“向右”）

（2）如果向右滑动“滑动变阻器”触头，导体棒AB受到安培力方向_____（“反向”或“不变”），安培力大小_____（“变大”、“不变”或“变小”）

14.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。

现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。

所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。

此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

完成下列主要实验步骤中的填空：

（1）①按图接线。

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_______；然后读出_______，并用天平称出此时细沙的质量m2。

④用米尺测量D的底边长度L。

（2）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________。

（3）判定磁感应强度方向的方法是：

若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

四、计算题（本大题共5小题，共38分）

15.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1m。

P、M间接有一个电动势为E＝6V，内阻r＝1Ω的电源和一只定值电阻R＝5Ω，导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触良好，导体棒和导轨电阻均不计，导体棒的中点用轻绳经定滑轮与质量M＝0.3kg的物体相连。

匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，金属棒ab保持静止。

求：

（1）流过导体棒ab棒的电流大小；

（2）导体棒ab所受摩擦力的大小和方向。

16.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源。

现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。

导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.75Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。

已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）导体受到的安培力大小；

（2）导体棒受到的摩擦力的大小和方向。

（3）若感应强度的大小和方向可以改变，为了使导体静止在斜面上且对斜面无压力，此处磁场的磁感应强度B′的大小和方向。

17.一带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，求：

（1）该带电微粒的电性？

（2）该带电微粒的旋转方向？

（3）若已知圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则线速度为多少？

18.电子质量为m，电荷量为q，以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后落在x轴上的P点，如图所示，求：

（1）电子运动的轨道半径R；

（2）OP的长度；

（3）电子由O点射入到落在P点所需的时间t．

19.如图所示，半径R=1.6m的光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长L=3m的绝缘水平传送带平滑连接，传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=20N/C，磁感应强度B=3.0T，方向垂直纸面向外。

两个质量均为的物块a和b，物块a不带电，b带的正电并静止于圆弧轨道最低点，将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到最低点与b发生正碰，碰撞时间极短，碰后粘合在一起，离开传送带后一起飞入复合场中，最后以与水平成角落在地面上的P点（如图），已知两物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1，取g=10，a、b均可看做质点。

求：

​

（1）物块a运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力；

（2）传送带距离水平地面的高度；

（3）两物块碰撞后到落地前瞬间的运动过程中，a、b系统机械能的变化量。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：

当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，从而使小磁针受到磁场力而发生偏转，即通电导线周围存在磁场，不能说明其他．故A正确，BCD错误．

故选：

A

本题是电流的磁效应实验，首先是由奥斯特观察到这个实验现象，根据这个实验的意义分析即可．

电流磁效应的发现，揭开了人类研究电与磁之间联系的序幕，奥斯特的成就和该实验的意义要记牢．

2.【答案】C

【解析】解：

A、地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角；故A正确；

B、磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确；

C、磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；

D、地磁场与射向地球赤道的带电宇宙射线粒子速度方向并不平行，所以对带电宇宙射线粒子有力的作用，故D正确；

本题选错误的，故选：

C。

根据课本中有关地磁场的基础知识，同时明在确磁场及磁通量的性质；即可确定此题的答案．

本题考查了地磁场的性质以及磁通量等内容，要注意借助地磁场的磁场分布分析地磁场对应的性质．

3.【答案】A

【解析】丹麦物理学家奥斯特最早通过实验证明了通电导线周围存在磁场；电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的；发电机是根据电磁感应的原理制成的。

此题主要考查了通电导线周围磁场的发现，发电机和电动机的制作原理，注意发电机和电动机原理的区分：

电动机通电会转，所以根据磁场对电流的作用；发电机使线圈转，才会有感应电流产生，所以为电磁感应。

【解答】

A.该图为奥斯特实验，该实验表明通电导线周围存在磁场，故A符合题意；

B.该图为电磁感应现象的实验，若想得到电流，应该插入或拔出条形磁铁，故B不符合题意；

CD.两图都有电源，这是磁场对电流的作用实验，结论是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机原理，故D不符合题意。

故选A。

4.【答案】C

【解析】解：

A、根据同名磁极相斥，异名磁极相吸，则小磁针N极向右，故A错误．

B、伸开右手，四指环绕方向为电流方向，则大拇指方向为内部磁场方向，再由小磁针静止时，N极即为磁场方向，则小磁针N极应向左，故B错误．

C、由安培定则知，用手握住螺线管，使四指所指的方向与电流方向相同，则螺线管的右端为N极，左端为S极，再根据小磁针N极指向即为磁场方向可知，小磁针N极的指向正确，故C正确；

D、根据右手螺旋定则可知，通电直导线的磁场方向，右边是垂直纸面向里，则小磁针N极应该垂直纸面向里，故D错误．

故选：

C．

通电导线周围的磁场方向，由右手螺旋定则来确定．且小磁针静止时N极的指向即为磁场方向；

根据电