磁场 集体备课Word文件下载.docx
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二、不定项选择题
7．（2011年北京海淀区期末测试）有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在下图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零
8．如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1T．位于纸面内的细直导线，长L＝1m，通有I＝1A的恒定电流．当导线与B1成60°
夹角时，发现其受到的安培力为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的大小可能为（ ）
A.
T B.
T
C．1TD.
9．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向可能是（ ）
A．B＝mgtanα/（IL），方向垂直斜面向上
B．B＝mgsinα/（IL），方向垂直斜面向下
C．B＝mgtanα/（IL），方向竖直向上
D．B＝mg/（IL），方向水平向右
10．（2011年绍兴一中高三月考）如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图，大小为0.5T．质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN＝OP＝1m，则（ ）
A．金属细杆开始运动的加速度为5m/s2
B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5m/s
C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10m/s2
D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75N
三、计算题
11．如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l＝1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？
电流的方向如何？
12．如图所示，电源电动势E＝2V，内电阻r＝0.5Ω，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m＝0.1kg，电阻R＝0.5Ω，它与导轨的动摩擦因数μ＝0.4,有效长度为L＝0.2m，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动，我们施一与纸面成30°
角向里且与金属棒垂直的磁场，问磁场方向是斜向上还是斜向下？
磁感应强度B的范围是多大？
（g＝10m/s2）
磁场对运动电荷的作用练习题
1．（2011年广东东莞调研）带电粒子（重力不计）穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是（ ）
A．四种粒子都带正电
B．四种粒子都带负电
C．打到a、b点的粒子带正电
D．打到c、d点的粒子带正电
2．如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是（ ）
A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大
B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小
C．沿路径b运动，其轨道半径越来越小
D．沿路径b运动，其轨道半径越来越大
3．如图所示，一个带正电、电荷量为q的小带电体处于蹄形磁铁两极之间的匀强磁场里，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）
A．使磁感应强度B的数值增大
B．使磁场以速率v＝
向上移动
C．使磁场以速率v＝
向右移动
D．使磁场以速率v＝
向左移动
4．（2011年东阳中学模拟）半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°
，如图8－2－25所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ）
A.
B.
5．（2011年富阳二中检测）两个电荷量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°
和60°
，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（ ）
A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝
∶1
C．两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2
D．两粒子的速度之比va∶vb＝1∶2
6．如图所示，重力不计，质量为m，带正电且电荷量为q的粒子，在a点以某一初速度v0水平射入一个磁场区域沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧，粒子在每段圆弧上的运动时间都是t，如果把由纸面穿出的磁场方向定为正值，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化关系图象应为下图所示的哪一个（ ）
7．如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中（ ）
A．小球带正电荷
B．小球做类平抛运动
C．洛伦兹力对小球做正功
D．管壁的弹力对小球做正功
8．（2011年河南郑州模拟）圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．a粒子速率最大
B．c粒子速率最大
C．a粒子在磁场中运动的时间最长
D．它们做圆周运动的周期Ta<
Tb<
Tc
9．如图所示，长方形abcd长ad＝0.6m，宽ab＝0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B＝0.25T．一群不计重力、质量m＝3×
10－7kg、电荷量q＝＋2×
10－3C的带电粒子以速度v＝5×
102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（ ）
A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边
B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边
C．从Od边射入的粒子，出射点分布在be边
D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边
10．（新题快递）如图所示，宽h＝2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向里．现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向射入磁场．若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r均为5cm，不计粒子的重力，则（ ）
A．右边界：
－4cm<
y<
4cm内有粒子射出
B．右边界：
y>
4cm和y<
－4cm内有粒子射出
C．左边界：
8cm内有粒子射出
D．左边界：
0<
11．（2011年江西重点中学协作体联考）如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场．现从坐标原点O向纸面内不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：
（1）质子进入磁场时的速度大小；
（2）沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间．
12．（2010年高考广东理综卷）如图甲所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调（如图乙）；
右为水平放置的长为d的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1，能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场，O到感光板的距离为
，粒子电荷量为q，质量为m，不计重力．
（1）若两狭缝平行且盘静止（如图丙），某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M上，求该粒子在磁场中运动的时间t；
（2）若两狭缝夹角为θ0，盘匀速转动，转动方向如图乙，要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围．（设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2）
三年（2015-2017）高考物理试题分项版解+析
一、选择题
1．【2016·
北京卷】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
2．【2017·
江苏卷】如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r．圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为
（A）1:
1（B）1:
2（C）1:
4（D）4:
1
3．【2015·
全国新课标Ⅱ·
18】指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说明正确的是
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
4．【2017·
新课标Ⅰ卷】如图，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ma、mb、mc。
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．
B．
C．
D．
5．【2017·
新课标Ⅲ卷】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．
C．
D．2B0
6．【2017·
新课标Ⅱ卷】某同学自制的简易电动机示意图如图所示。
矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。
将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。
为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
7．【2017·
新课标Ⅱ卷】如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。
大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。
若粒子射入速率为
，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；
，相应的出射点分布在三分之一圆周上。
不计重力及带电粒子之间的相互作用。
则
为
B．
C．
D．
8．【2016·
上海卷】如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是
A．+x方向B．-x方向C．+y方向D．-y方向
9．【2016·
全国新课标Ⅱ卷】一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°
角。
当筒转过90°
时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为
B．
D．
10．【2016·
全国新课标Ⅲ卷】平面OM和平面ON之间的夹角为30°
，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>
0）。
粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
11．【2016·
四川卷】如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。
一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力。
A．vb:
vc=1:
2，tb:
tc=2:
1B．vb:
vc=2:
tc=1:
2
C．vb:
1，tb:
1D．vb:
2
12．【2016·
全国新课标Ⅰ卷】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
A．11B．12 C．121D．144
13．【2017·
新课标Ⅰ卷】如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是
A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直
B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直
C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
14．【2015·
重庆·
1】题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。
以下判断可能正确的是
A．a、b为
粒子的经迹B．a、b为粒子的经迹
C．c、d为
粒子的经迹D．c、d为
粒子的经迹
15．【2015·
海南·
1】如图所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点。
在电子经过a点的瞬间。
条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（）
A．向上B．向下C．向左D．向右
16．【2015·
全国新课标Ⅰ·
14】两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的
A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小
C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小
17．【2015·
江苏·
4】如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）
18．【2015·
广东·
16】在同一匀强磁场中，α粒子（
）和质子（
）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子
A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1
C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶1
19．【2015·
19】有两个运强磁场区域I和II，I中的磁感应强度是II中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。
与I中运动的电子相比，II中的电子
A．运动轨迹的半径是I中的kB．加速度的大小是I中的k倍
C．做圆周运动的周期是I中的k倍D．做圆周运动的角速度是I中的k倍
20．【2015·
四川·
7】如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L=9.1cm，中点O与S间的距离d＝4.55cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0×
10－4T，电子质量m＝9.1×
10－31kg，电荷量e＝－1.6×
10－19C，不计电子重力。
电子源发射速度v＝1.6×
106m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则
A．θ＝90°
时，l＝9.1cmB．θ＝60°
时，l＝9.1cm
C．θ＝45°
时，l＝4.55cmD．θ＝30°
时，l＝4.55cm
21．【2016·
海南卷】如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。
俯视图（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面），磁场方向如图中箭头所示。
在图（b）中
A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
二、非选择题
22．【2016·
上海卷】形象描述磁场分布的曲线叫做____________，通常___________的大小也叫做磁通量密度。
23．【2015·
上海·
25】如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为________；
a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力为___________。
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