高考物理电磁学知识点之磁场综合练习(3)一、选择题1．如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（）A．桌面对磁铁的支持力增大B．桌面对磁铁的支持力减小C．桌面对磁铁的支持力不变D．以上说法都有可能2．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（）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3．在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。
质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。
若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（）A．该束粒子带负电B．速度选择器的P1极板带负电C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷qm越小4．为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图。
推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a ×b ×c =0.5m×0.4m×0.3m 。
空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B =10.0T ，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I =1.0×103A ，方向如图。
则下列判断正确的是（ ）A ．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103N B ．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为5.0×103N C ．超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP 方向D ．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能5．如图所示，边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框通电处于静止状态，细线的拉力为F 1；保持其他条件不变，现虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半，此时细线的拉力为F 2 。
已知重力加速度为g ，则导线框的质量为A ．2123F F g +B ．212 3F F g -C ．21F F g -D ．21 F F g+ 6．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。
当通以从左到右的恒定电流I 时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。
该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a 、与磁场平行的边长为b ，金属材料单位体积内自由电子数为n ，元电荷为e 。
那么A ．12IB enb ϕϕ-=B ．12IB enb ϕϕ-=-C ．12IB ena ϕϕ-=D ．12IB enaϕϕ-=- 7．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。
已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。
粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（）A．粒子带正电荷B．粒子分裂前运动速度大小为REB gC．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向D．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R8．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个质量、电荷量均相等的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断正确的是A．运动的轨道半径不同B．重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同C．运动的时间相同D．重新回到磁场边界的位置与O点距离不相等9．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10．教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。
第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。
第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。
下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（ ）A ．图甲中，从上往下看，液体沿顺时针方向旋转B ．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C ．图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动D ．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动11．如图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形，比荷为e m 的电子以速度v 0从A 点沿AB 边射出（电子重力不计），欲使电子能经过AC 边，磁感应强度B 的取值为A ．B ＜03mv B ．B ＜02mv aeC ．B ＞03mvD ．B ＞02mv ae 12．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 ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为2R .已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A ．2qBR mB ．qBR mC ．32qBR mD ．2qBR m13．如图所示，在以原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 方向垂直于纸面向里的匀强磁场，A 、C 、D 为磁场边界上的点，A 、C 为边界与坐标轴的交点，OD 连线与x 轴负方向成45°。
一带负电粒子从A 点以速度v 沿AC 方向射入磁场，恰好从D点飞出，粒子在磁场中运动的时间为（）A．2rvπB．34rvπC．54rvπD．52rvπ14．如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是A．率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大15．如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P1、P2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B1.粒子由狭缝S0进入匀强磁场B2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．P1极板带负电B．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于1BEC．三束粒子在磁场B2中运动的时间相等D．粒子1的比荷11qm大于粒子2的比荷22qm 16．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内通过管内某横截面的流体的体积)。
为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空的部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c 。
流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)，图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料，现给流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前、后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两面分别与一串联了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为( )A ．()I c bRB a ρ+ B ．()I b aR B c ρ+C ．() I a cR B b ρ+D ．()I bc R B a ρ+ 17．如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A ．线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →dD ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力18．如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（ ）A ．质量mB ．初速度vC ．电荷量qD ．比荷q m19．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．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21．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 ．题中导线受到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 qvB =洛，通电导线所受的安培力为F nqvB =安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22．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。