高中物理磁场 练习含答案.docx
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高中物理磁场练习含答案
高中物理：
磁场练习（含答案）
磁场
1、（双选）关于地球的磁场,下列说法正确的是（ ）
A．在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极
B．地磁场的南极在地理北极附近
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
2、有四条垂直于纸面的长直固定导线．电流方向如图所示,其中a、b、c三条导线到d导线的距离相等,三条导线与d的连线互成120度角．四条导线的电流大小为都为I,其中a导线对d导线的安培力为F.现突然把c导线的电流方向改为垂直于纸面向外,电流大小不变．此时d导线所受安培力的合力为（ ）
A．0 B．F C．
F D．2F
3、（多选）如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x轴正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为（重力加速度为g）（ ）
A．z轴正方向,
tanθB．y轴正方向,
C．z轴负方向,
tanθD．沿悬线向下,
sinθ
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,地面上方有垂直于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做加速运动,则在加速运动阶段（ ）
A．a对b的压力不变
B．a对b的压力变大
C．a、b物块间的摩擦力变大
D．a、b物块间的摩擦力不变
5、如图为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制,磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是（ ）
A．仅增大励磁线圈的电流,电子束径迹的半径变大
B．仅提高电子枪的加速电压,电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大
D．仅提高电子枪的加速电压,电子做圆周运动的周期将变大
6、关于磁感应强度B、电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是（ ）
A．在B＝0的地方,F一定等于零
B．在F＝0的地方,B一定等于零
C．若B＝1T,I＝1A,L＝1m,则F一定等于1N
D．若L＝1m,I＝1A,F＝1N,则B一定等于1T
7、如图所示,A、B、C三根平行通电直导线质量均为m,通入的电流大小均相等,其中C中的电流方向与A、B中的电流方向反向,A、B放置在粗糙的水平面上,C静止在空中,三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点,且三根导线均保持静止,重力加速度为g,则A导线受到B导线的作用力大小和方向为（ ）
A．
mg,方向由A指向BB．
mg,方向由B指向A
C．
mg,方向由A指向BD．
mg,方向由B指向A
8、（多选）如图所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球,管道半径略大于球体半径,整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施加一个水平向右的初速度v0,以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是（ ）
A B
C D
9、如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面）,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里．一电荷量为q（q>0）、质量为m的粒子（不计重力）沿平行于直径ab的方向射入磁场区域．若粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为90°,则粒子入射的速度大小为（ ）
A.
B．
C．
D．
10、关于通电直导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度跟导线所受的安培力成正比
B．安培力的方向跟磁感应强度的方向垂直
C．磁感应强度的方向跟安培力的方向相同
D．通电直导线在磁场中某处受到的安培力为零,则该处的磁感应强度一定为零
11、如图所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码后,天平平衡,当电流反向（大小不变）时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知（ ）
A．磁感应强度方向垂直纸面向里,B＝
B．磁感应强度方向垂直纸面向里,B＝
C．磁感应强度方向垂直纸面向外,B＝
D．磁感应强度方向垂直纸面向外,B＝
12、如图所示,两光滑的平行金属轨道与水平面成θ角,两轨道间距为L,一金属棒垂直两轨道水平放置．金属棒质量为m,电阻为R,轨道上端的电源电动势为E,内阻为r.为使金属棒能静止在轨道上,可加一方向竖直向上的匀强磁场,则该磁场的磁感应强度B应是多大？
13、如图所示,一个质量为m,电荷量为－q,不计重力的带电粒子从x轴上的P（a,0）点以速度v,沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）穿过第一象限的时间．
磁场
1、（双选）关于地球的磁场,下列说法正确的是（ ）
A．在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极
B．地磁场的南极在地理北极附近
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
BD [在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地理南极,即地磁北极,故A错误；地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,故B正确；地磁场不是匀强磁场,与地面不一定平行,如图所示,故C错误；地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,小磁针并非准确的指向南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角；地磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的,故D正确．]
2、有四条垂直于纸面的长直固定导线．电流方向如图所示,其中a、b、c三条导线到d导线的距离相等,三条导线与d的连线互成120度角．四条导线的电流大小为都为I,其中a导线对d导线的安培力为F.现突然把c导线的电流方向改为垂直于纸面向外,电流大小不变．此时d导线所受安培力的合力为（ ）
A．0 B．F C．
F D．2F
D [a导线对d导线的安培力为F,三条导线与d的连线互成120°,因此在c导线的电流方向改变之前,d导线所受安培力的合力为零；当c导线的电流方向改变之后,a、b导线对d导线的安培力夹角为120°,大小为F,因此此两个安培力的合力为F,方向指向c导线,而c导线对d导线的安培力大小为F,方向指向c导线,那么此时三导线对d导线所受安培力的合力为2F,故A、B、C错误,D正确．]
3、（多选）如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x轴正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为（重力加速度为g）（ ）
A．z轴正方向,
tanθB．y轴正方向,
C．z轴负方向,
tanθD．沿悬线向下,
sinθ
BCD [磁感应强度方向为z轴正方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y轴负方向,直导线不能平衡,故A错误；磁感应强度方向为y轴正方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z轴正方向,根据平衡条件,当BIL刚好等于mg时,细线的拉力为零,B＝
故B正确；磁感应强度方向为z轴负方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y轴正方向,根据平衡条件BIL＝mgtanθ,所以B＝
tanθ,故C正确；磁感应强度方向沿悬线向下时,根据左手定则,直导线所受安培力方向垂直于细线斜向上,根据平衡条件：
F＝mgsinθ,得：
B＝
故D正确．]
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,地面上方有垂直于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做加速运动,
则在加速运动阶段（ ）
A．a对b的压力不变
B．a对b的压力变大
C．a、b物块间的摩擦力变大
D．a、b物块间的摩擦力不变
B [a、b整体受总重力、拉力F、向下的洛伦兹力qvB、地面的支持力FN和摩擦力f,竖直方向有FN＝（ma＋mb）g＋qvB,水平方向有F－f＝（ma＋mb）a,f＝μFN.在加速阶段,随着v增大,FN增大,f增大,加速度a减小．对a受力分析,a受重力mag、向下的洛伦兹力qvB、b对a向上的支持力FN′、b对a向左的静摩擦力f′,竖直方向有FN′＝mag＋qvB,水平方向有f′＝maa.随着v的增大,FN′增大,选项A错误,B正确．加速度a在减小,所以a、b物块间的摩擦力变小,选项C、D错误．]
5、如图为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制,磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是（ ）
A．仅增大励磁线圈的电流,电子束径迹的半径变大
B．仅提高电子枪的加速电压,电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大
D．仅提高电子枪的加速电压,电子做圆周运动的周期将变大
B [电子在加速电场中加速,由动能定理有eU＝
mv
①
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有eBv0＝m
②
解得r＝
＝
③
T＝
④
可见增大励磁线圈中的电流,电流产生的磁场增强,由③式可得,电子束的轨道半径变小．由④式知周期变小,故A、C错误；提高电子枪加速电压,电子束的轨道半径变大,周期不变,故B正确,D错误．]
6、关于磁感应强度B、电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是（ ）
A．在B＝0的地方,F一定等于零
B．在F＝0的地方,B一定等于零
C．若B＝1T,I＝1A,L＝1m,则F一定等于1N
D．若L＝1m,I＝1A,F＝1N,则B一定等于1T
A [当B＝0时,导线一定不受磁场力,F一定为零．但是用B＝
判断B或计算F时,B一定要和通电导线垂直,没有垂直这个条件,B＝
不成立．故B、C、D错误,A正确．]
7、如图所示,A、B、C三根平行通电直导线质量均为m,通入的电流大小均相等,其中C中的电流方向与A、B中的电流方向反向,A、B放置在粗糙的水平面上,C静止在空中,三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点,且三根导线均保持静止,重力加速度为g,则A导线受到B导线的作用力大小和方向为（ ）
A．
mg,方向由A指向BB．
mg,方向由B指向A
C．
mg,方向由A指向BD．
mg,方向由B指向A
A [导线C受重力,A、B对C的作用力,如图所示：
由题意可知FAC＝FBC
由几何关系得2FACcos30°＝mg
解得FAC＝
mg
由于三根通电导线电流相等,距离相等,所以各导线间安培力大小相等,所以FAB＝FAC＝
mg
同向电流相吸异向电流相斥可判断A导线受到B导线的作用力方向由A指向B,故A正确,B、C、D错误．]
8、（多选）如图所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球,管道半径略大于球体半径,整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施加一个水平向右的初速度v0,以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是（ ）
A B
C D
ACD [给小球施加一个水平向右的初速度,小球将受到向上的洛伦兹力,还受重力、可能有向后的
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