高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题含答案一、选择题1.三根通电长直导线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I1、I2,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IB kr=,k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离,sin37︒=0.6。
下列说法正确的是()A.a、b中电流反向,1I:216I=:9B.a、b中电流同向,1I:24I=:3C.a、b中电流同向,1I:216I=:9D.a、b中电流反向,1I:24I=:32.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。
一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60︒角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则()A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶13.如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A.其轨迹对应的圆心角越大B.其在磁场区域运动的路程越大C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大D.其在磁场中的运动时间越长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()A.πdUBB.π4dUBC.πUBdD.π4UBd5.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0.5WbC.t=0.4s时刻线框中感应电动势为1.5VD.0-0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C6.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23SA SC=,已知甲、乙粒子的电荷量相等,下列说法正确的是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2:37.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.如图所示,用一细线悬挂一根通电的直导线ab(忽略外围电路对导线的影响),放在螺线管正上方处于静止状态,与螺线管轴线平行,可以在空中自由转动,导线中的电流方向由a指向b。
现给螺线管两端接通电源后(螺线管左端接正极),关于导线的受力和运动情况,下列说法正确的是()A.在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止B.从上向下看,导线ab从图示位置开始沿逆时针转动C.在图示位置,导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动D.导线ab转动后,第一次与螺线管垂直瞬间,所受安培力方向向上9.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()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g vdL=D.恒定电压为U Bd Lg=10.如图所示,空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,一个带负电的金属小球从M点水平射入场区,经一段时间运动到M点的右下方N点,关于小球由M到N的运动,下列说法正确的是()A.小球可能做匀变速运动B.小球一定做变加速运动C.小球动量可能不变D.小球机械能守恒11.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内.则A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变了导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变12.如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则12tt为( )A.23B.2C.32D.313.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射人水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N 两点间的距离d 随着U 1和U 2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)( )A .d 随U 1变化,d 与U 2无关B .d 与U 1无关,d 随U 2变化C .d 随U 1变化,d 随U 2变化D .d 与U 1无关,d 与U 2无关14.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即 高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板 A 、B ,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的 是 ( )A .A 板带正电B .有电流从 a 经用电器流向 bC .金属板 A 、B 间的电场方向向下D .等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力15.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16.如图所示为质谱仪的原理图,一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入,粒子沿直线通过速度选择器,已知速度选择器的电场强度为E ,磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束,它们的轨道半径关系为132r r r =<,不计重力及粒子间的相互作用力,则下列说法中正确的是( )A .P 1极板带负电B .能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1BEC .三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等D .粒子1的比荷11q m 大于粒子2的比荷22q m 17.如图,放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外.已知放射源放出的射线有α、β、γ三种.下列判断正确的是A .甲是α射线,乙是γ射线,丙是β射线B .甲是β射线,乙是γ射线,丙是α射线 C .甲是γ射线,乙是α射线,丙是β射线 D .甲是α射线,乙是β射线,丙是γ射线18.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032BC .将导线P 撤去,a 点磁感应强度为012B D .将导线Q 中电流反向,a 点磁感应强度为02B19.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20.我国探月工程的重要项目之一是探测月球32He 含量。
如图所示,32He (2个质子和1个中子组成)和42He (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 是32He 抵达照相底片上时留下的 21.无线充电技术已经被应用于多个领域,其充电线圈内磁场与轴线平行,如图甲所示;磁感应强度随时间按正弦规律变化,如图乙所示。
则( )A .2Tt =时,线圈产生的电动势最大 B .2Tt =时,线圈内的磁通量最大 C .0~4T过程中,线圈产生的电动势增大 D .3~4T T 过程中,线圈内的磁通量增大 22.如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为O 1,乙的圆心为O 2,在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点,其中aO 1=O 1b =bO 2=O 2c ,此时a 点的磁感应强度大小为B 1,b 点的磁感应强度大小为B 2.当把环形电流乙撤去后,c 点的磁感应强度大小为A .212B B -B .122B B -C .21B B -D .13B 23.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 24.关于电场和磁场,下列说法中正确的是( ) A .电场和磁场不是实际存在的,是人们想象假设出来的B .电场和磁场的观点是库仑首先提出来的,并得到物理学理论和实验的证实和发展C .磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向D .电场强度是电场本身的性质,与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关 25.三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC 的三个顶点,并与该三角形所在平面垂直,各导体棒中均通有大小相等的电流,方向如图所示.则三角形的中心O 处的合磁场方向为( )A .平行于AB ,由A 指向B B .平行于BC ,由B 指向C C .平行于CA ,由C 指向AD .由O 指向C【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【解析】 【详解】同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,且c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行,则ab 中电流方向相反,c 受力分析如图所示: 竖直方向平衡得:11sin37sin 53a b ac bckI k I r r ︒︒⋅=⋅ 根据几何关系得:cos37ac ab r r ︒=cos53bc ab r r ︒=联立解得:169a b I I =A .a 、b 中电流反向,1I :216I =:9与分析相符,故A 正确;B .a 、b 中电流同向,1I :24I =:3与分析不符,故B 错误;C .a 、b 中电流同向,1I :216I =:9与分析不符,故C 错误;D .a 、b 中电流反向,1I :24I =:3与分析不符,故D 错误。