专题11 磁场（1）-高考物理精选考点专项突破题集一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术。
磁体悬浮的原理是（）①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】D【解析】超导体中产生的是感应电流，根据楞次定律的“增反减同”原理，这个电流的磁场方向与原磁场方向相反，对磁体产生排斥作用力，这个力与磁体的重力达平衡，因此选项D正确。
故本题选D。
【考点】磁场的应用性【难度】中等2、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【答案】C【解析】根据题意知地理南北极与地磁场存在一个夹角叫磁偏角，两者不重合，因此选项A正确。
地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理南极附近，因此选项B正确。
由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有赤道处才与地面平行，因此选项C错误。
在赤道处磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力作用，因此选项D正确。
故本题选C。
【考点】地磁场【难度】中等3、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中。
在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点。
已知a点的实际磁感应强度为0，则下列正确的是()A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为0D．d点的实际磁感应强度与b点相同【答案】B【解析】a点的磁感应强度为0，说明通电导线在a点产生的磁场方向水平向左，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向里，因此选项A错误。
通电导线在b处的磁场水平向右和竖直向上，合磁场大小 2 T，方向斜向右上方，与B的夹角为45°，因此选项B正确。
c处的合磁场方向水平向右，大小为2T。
因此选项C错误。
d处的合磁场大小是 2 T，方向右下方，b、d两点方向不同，因此选项D错误。
故本题选B。
【考点】磁感应强度的叠加【难度】中等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加速运动，则在加速运动阶段()A．a对b的压力不变B．a、b一起做匀加速直线运动C．a、b物块间的摩擦力变小D．a、b物块间的摩擦力不变【答案】C【解析】a受的洛伦兹力向下，a对b的压力增大，因此选项AB都错误。
对a、b整体分析当F洛变大时，整体滑动摩擦力变大，整体加速度会减小。
因此选项B错误。
再隔离a分析，水平方向a只受a、b间的静摩擦力，加速度减小，此静摩擦力减小。
因此选项C周期D错误。
故本题选C。
【考点】洛伦兹力，连接体【难度】中等5、如图所示，在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。
一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区。
如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区。
则下列判断正确的是()A．该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B．该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C．匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比EB＝v0D．若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外【答案】C【解析】根据题意可知，当电磁场同时存在时，电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动从C点离开。
当只有磁场时粒子做匀速圆周运动从D点离开，所以粒子由C、D两点离开场区时动能相同。
当只有电场时由B点离开场区，粒子做类平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向匀加速直线，电场力向上且对粒子做正功，动能增加。
因此选项A错误。
粒子由B、C两点离开场区时时间相同，AD弧长大于直线AC导致D点离开场区时时间稍长。
因此选项B错误。
电磁场同时存在时，qv0B＝qE，则EB＝v0。
因此选项C正确。
若粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，因此选项D错误。
故本题选C。
【考点】磁偏转和电偏转【难度】中等6、关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A、安培力的方向可以不垂直于直导线B、安培力的方向总是垂直于磁场的方向C、安培力的的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D、只将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半【答案】B【解析】由左手定则知安培力的方向与导线和磁场方向相互垂直，因此选项A 错误B 正确。
安培力的大小四要素 F=BILsinα，α是磁场方向和电流方向的夹角，所以安培力大小与通电导线和磁场方向的夹角有关， 因此选项C 错误。
只将直导线从中点折成直角，安培力的大小变为原来的22倍，因此选项D 错误。
故本题选B 。
【考点】安培力的大小及方向【难度】中等 7、如图所示装置中，当开关S 接通后，细绳悬于0点，可自由转动的通电直导线将怎样运动(从上向下看)， 悬线拉力如何变化( )A ．导线AB 顺时针转动，悬线拉力不变B ．导线AB 逆时针转动，悬线拉力不变C ．导线AB 逆时针转动，悬线拉力变小D ．导线AB 顺时针转动，悬线拉力变大【答案】D 【解析】当开关S 接通时，据安培定则知电磁铁附近磁感线分布如图，由左手定则知通电直导线此时左部受力指向纸内，右部受力指向纸外，导线将顺时针转动（从上向下看），转到与磁感线垂直时，整个导线受磁场力将竖直向下，可知悬线张力变大，因此线圈顺时针转同时向下运动，因此选项D 正确。
故本题选D 。
【考点】安培力作用下的运动【难度】中等8、设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。
已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 时速度恰为零，C 点是运动轨迹的最低点，不计重力。
以下说法正确的是( )A ．离子必带负电荷B ．A 点和B 点位于同一高度C ．离子经C 点时速度最小D ．离子到B 点后，将沿原路返回A 点【答案】B【解析】由轨迹图知板间电场方向竖直向下，电荷先在电场力作用下向下运动，故电荷带正电，因此选项A 错误。
洛伦兹力的作用下轨迹向右弯曲，由于在运动中洛伦兹力不做功，只有电场力做功，能量在动能与电势能之间转化，故A 点和B 点位于同一高度，因此选项B 正确。
粒子到达C 点时，电场力做正功最大，粒子速度最大，因此选项C 错误。
到达B 点后，将重复ACB 的运动，向右运动，不会返回A 点，因此选项D 错误。
故本题选B 。
【考点】叠加场中的曲线运动【难度】中等9、如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab 、cd 边均与ad 边成60°角，ab ＝bc ＝cd ＝L 。
长度为L 的电阻丝电阻为r ，框架与一电动势为E ，内阻为r 的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B 的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为( )A ．0 B.5BEL 11r C.10BEL 11r D.BEL r【答案】C【解析】根据左手定则知各段受到的安培力如图。
电路abcd 上的电阻为3r ，由几何关系得，ad 段的长度为L+2Lcos60°=2L ，所以ad 上的电阻为2r ，并联部分的总电阻为r 56r 2r 3r 2r 3并=+•=R ，电路中的总电流：r 1155r6r E EI =+= ，路端电压：116r 56r 115并E E IR U =•==，abcd 上的电流：r 112r 31E U I ==，abcd 上各段F 1=F 2=F 3=BI 1L=r 112BEL ，ad 上F 4=BI 2•2L=r1162r 2BEL L U B =••。
F 1和F 3的水平分力抵消，线框受到的合外力F 合=F 1cos60°+F 2+F 3cos60°+F 4=r 1110BEL ，因此选项C 正确。
故本题选C 。
【考点】安培力的合成【难度】较难10、如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO′自由转动，现通以图示方向电流，沿OO′看去会发现( )A ．A 环、B 环均不转动B ．A 环将逆时针转动，B 环也逆时针转动，两环相对不动C ．A 环将顺时针转动，B 环也顺时针转动，两环相对不动D ．A 环将顺时针转动，B 环将逆时针转动，两者吸引靠拢【答案】D【解析】由安培定则可知，A 环产生的磁场的方向向下，B 环产生的磁场的方向向左，两个磁场相互作用后有磁场的方向趋向一致的趋势，即同向电流相互吸引反向电流相互排斥，所以A 环顺时针转动，B 环逆时针转动．二者相互靠拢。
因此选项D 正确。
故本题选D 。
【考点】安培力作用下的运动【难度】中等11、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ。
现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为恒量。
若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的导体棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是()【答案】C【解析】金属棒MN在水平面上平衡：BIL-F N=0，I＝kt，竖直方向上由牛顿第二定律知mg-Ff=ma且Ff=uF N=μkBLt，所以金属棒MN先向下加速运动，重力大于摩擦力；后向下减速运动，重力小于摩擦力，最后静止，重力与摩擦力等大反向，因此选项C正确。
故本题选C。
【考点】叠加场动态分析【难度】较难12、物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验。
如图所示就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转。
反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转。
这一装置实际上就成为最早的电动机。
图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D 是固定磁铁。
图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上。