高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习附解析一、选择题1.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2.回旋加速器是加速带电粒子的装置.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )A.减小磁场的磁感应强度B.增大匀强电场间的加速电压C.增大D形金属盒的半径D.减小狭缝间的距离3.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∶14.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于tB.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于tC.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于tD.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t5.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,,下列说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,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 v dL =D.恒定电压为U Bd Lg=7.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8.如图所示,地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带正电的油滴,沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,由此可以判断A.匀强电场方向一定是水平向左B.油滴沿直线一定做匀加速运动C.油滴可能是从N点运动到M点D.油滴一定是从N点运动到M点9.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c 以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场,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 .c 粒子在磁场中运动时间最长D .它们做圆周运动的周期a b c T T T <<10.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1B EC .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 11.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 aρ+ 12.如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时台秤读数为N 1,现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线,电流方向如图,当加上电流后,台秤读数为N 2,则以下说法正确的是( )A .N 1>N 2,弹簧长度将变长B .N 1>N 2,弹簧长度将变短C .N 1<N 2,弹簧长度将变长D .N 1<N 2,弹簧长度将变短13.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m 、带电荷量为q ,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中.设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有( )A .小球加速度一直减小B .小球的速度先减小,直到最后匀速C .杆对小球的弹力一直减小D .小球受到的洛伦兹力一直减小14.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示.两块平行放置的金属板A 、B 分别与电源的两极a 、b 连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出.则A .a 为电源正极,到达A 板的为α射线B .a 为电源正极,到达A 板的为β射线C .a 为电源负极,到达A 板的为α射线D .a 为电源负极,到达A 板的为β射线15.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 .2T t =时,线圈产生的电动势最大B .2T t =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 16.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。
电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关 S 的瞬间( )A .两个金属环都向左运动B .两个金属环都向右运动C .从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向D .铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力17.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 18.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19.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20.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 .12C .121D .14421.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22.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),一对正负电子分别以相同的速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动的时间之比为A.13:B.1∶2C.1∶1D.2∶123.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等区域,如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两U下列说法正确的是侧面会形成电势差.CDU仅与材料有关A.电势差CDU变大B.仅增大磁感应强度时,电势差CDUC.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差0CDD.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平24.如图所示,正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。