高考物理最新电磁学知识点之磁场易错题汇编及答案解析

1、高考物理最新电磁学知识点之磁场易错题汇编及答案解析选择题电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（）B.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点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大,其轨迹对应的圆心角越大其在磁场区域运动的路程越大其射出磁场区域时速度的偏向角越大其在磁场中的运动时间越长对磁感应强度的理解，下列说法错误的是（） 磁感应强度与磁场力 F成正比，与检验电流元IL成反比磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流I无关磁感线越密，磁感应强度越大如图，一带电粒子在正交的匀

2、强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为方向竖直向下，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（）B.粒子分裂前运动速度大小为REBg粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向 粒子2做匀速圆周运动的半径也为3Rn = 20,总电阻 R= 2.5 Q,如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数 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

3、重合，磁感应强度Bi垂直水平面向外；B2垂直水平面向里，Bi、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n 3，下列说法正确的是（）线框具有向左的运动趋势 t= 0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb 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0.018C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

4、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（）图甲中，从上往下看，液体沿顺时针方向旋转图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动a、b两点图乙中，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,位于两导线所在的平面内则b点的磁感应强度为零ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里cd导线受到的安培力方向向右 同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力

5、方向不变&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0处的合磁场方向为（）A.平行于 AB,由A指向BB.平行于BC,由B指向CC.平行于CA,由C指向AD.由O指向C某小组重做奥斯特实验，在一根南北方向放置的直导线的正下方放置一小磁针，如图所示，给导线通入恒定电流，小磁针再次静止时偏转了30,已知该处地磁场水平分量B 5.0 10 5T，通电直导线在该处产生的磁感应强度大小为（）A. 2.9 10 5TB. 7.1 10 5TC. 8.7 10 5T D. 1.0 10 4T如图所示，地面附近某真

6、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a角的直线MN运动，由此可以判断 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document x ix!xx芒!&XXX HYPERLINK l bookmark8 o Current Document XxbpXIa% HYPERLINK l bookmark6 o Current Document xxjxx匀强电场方向一定是水平向左油滴沿直线一定做匀加速运动油滴可能是从 N点运动到M点油滴一定是从 N点运动到M点如图所示，圆形区域内

7、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粒子速率最大c粒子速率最大c粒子在磁场中运动时间最长 它们做圆周运动的周期Ta Tb Tc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（）M带正电，N带负电M的速率大于N的速率洛伦磁力对 M、N做正功M的运行时间大于 N的运行时间如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于Pi、P2射入，粒子沿直线通过速度

8、选择器，已知速度选择器的电场强度为E,磁感应强度为 Bi.粒子由狭缝So进入匀强磁场B2后分为三束，它们的轨道半径关系为ri$，不计重力及粒子间的相互作用力,A. Pi极板带负电三束粒子在磁场 B2中运动的时间相等粒子1的比荷 出 大于粒子2的比荷 生mim2则下列说法中正确的是（）能通过狭缝So的带电粒子的速率等于 旦E一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示.如果直导线可以 自由地运动且通以由a到b的电流，则导线 ab受磁场力后的运动情况为（）从上向下看顺时针转动并靠近螺线管从上向下看顺时针转动并远离螺线管从上向下看逆时针转动并远离螺线管从上向下看逆时针转动并靠近螺线管在

9、磁感应强度大小为 Bo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（）匀强磁场方向垂直纸面向里3将导线Q撤去，a点磁感应强度为 2 Bo1c.将导线P撤去，a点磁感应强度为-Bo2D.将导线Q中电流反向，a点磁感应强度为2 Bo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n,第二次将金属框绕 cd边翻转到位置n,设先、后两次穿过金属框的磁通量变 化分别为匚山和！丨，则（）dJ rn ；-11*rNb. 0如=0如 C心尙吒心如 D.不能判断我国探月工程

10、的重要项目之一是探测月球；He含量。如图所示，；He （2个质子和1个中子组成）和2 He （ 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（）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3经过狭缝P时，两种粒子的速度不同D.痕迹N是2He抵达照相底片上时留下的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（）t 2时，线圈产生的电动势最大t 时，线圈内的磁通量最大T3T0过程

11、中，线圈产生的电动势增大D. T过程中，线圈内的磁通量增大44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L-1!x x x !粒子带正电粒子在b点速率大于在 a点速率 若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）.一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从 Q点穿过铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为B.2C

12、.D.2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板带正电有电流从aC.金属板A、B间的电场方向向下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如图所示，矩形虚线框 MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁 场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹粒

13、子重力不计下列说法正确的是粒子a带负电粒子c的动能最大粒子b在磁场中运动的时间最长粒子b在磁场中运动时的向心力最大2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国 目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相 同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法 正确的是（）它们在磁场中运动的周期不同它们的最大速度相等两次所接高频电源的频率不相同仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能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

14、向外射出贝UA.a为电源正极，到达A板的为a射线B.a为电源正极，到达A板的为B射线C.a为电源负极，到达A板的为a射线D.a为电源负极,到达A板的为B射线为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）a.西东B.西东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】【分析】【详解】根据左手定则得，A选项洛伦兹力方向竖直向下，B选项洛伦兹力方向竖直向下，C选项不受洛伦兹力，D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外.故A正确，BCD错误.故选 A .【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定

15、电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系.B解析：B【解析】试题分析：设磁场区域半径为R,轨迹的圆心角为 a,如图示:粒子在磁场中运动的时间为 二丁，而轨迹半径r cot ，而f = 不，粒子 速度越大，则r越大，a越小(与射出磁场时的速度偏向角相等)，t越小，故B对.考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.【名师点睛】带电粒子在有界磁场中的常用几何关系(1 )四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点.(2)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍.A解析：A【解析】【分析】【详解】IL、磁场力F均无关，且A

16、.磁感应强度反映磁场本身的性质，与放入磁场的电流元B 十是比值定义法定义的磁感应强度，体现B由磁场本身决定，故 A错误，符合题意；BD .人为引入的磁感线描述磁场的强弱和方向，磁感线在某点的切线方向表示磁场方向， 磁感线的密度表示磁场的强弱，磁感线越密，磁感应强度越大，故BD正确，不符题意;C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，是由磁场本身因素决定的，而与检验 电流I无关，故C正确，不符题意。本题选错误的，故选 A。C解析：C【解析】【详解】A .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，电场力和重力平衡，即有qE mg电场力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误；由于

17、分裂前粒子做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力可得2可得其中解得2 mv qvB -RqBR vm故B错误；CD .由于电荷量和质量均减半，所以两个粒子受到的电场力和重力仍相等，所以粒子 做匀速圆周运动；分裂前根据洛伦兹力提供向心力可知粒子沿逆时针方向运动，分裂后粒 1在原运行方向上做匀速圆周运动，由于半径变为 3倍，根据动量守恒定律可知子1仍逆时针方向运动，所以粒子 所以粒子1的速度为分裂前速度的mv 2|3v 罗13R,解得分裂后粒子2的速度为v2v根据左手定则可知粒子 2也沿逆时针方向做匀速圆周运动，分裂后粒子2的速度小于粒子1的速度，粒子2做匀速圆周运动的半径小于 3R，故C正

18、确，D错误； 故选C。5. C解析：C【解析】【分析】【详解】A 线框的磁通量是向外多于向内，故合磁通向外，有增加趋势，根据楞次定律，产生感 应电流，受安培力，会阻碍磁通量的增加，故安培力向右（向右运动会导致磁通量减小） 而阻碍磁通量的增加，即线框具有向右的运动趋势，故B 设磁场向外穿过线框磁通量为正，由磁通量的定义得1 2 1B n B2 2 6A错误；t 0时穿过线框的磁通量为0.025Wb故B错误;C.由于B2不变，故根据法拉第电磁感应定律有E n n 1 n220t 2t2523 0.12 乂V 1.5V0.6故C正确；D 由于是恒定电流，根据闭合电路欧姆定律可得E 1.5IA 0.6

19、AR 2.50 0.6s内通过线框横截面电荷量为q It 0.6 0.6C0.36C故D错误。故选C。D解析：D【解析】【分析】【详解】A 根据图甲中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线，磁场方向从下向上，根据左手定则可知，从上往下看，液体沿逆时针方向旋转，A错误；B 如果改变电源的正负极，液体中电流的方向反向，磁感线方向不变，则安培力方向改 变，所以液体的旋转方向改变，B错误；图乙中给装置通电，弹簧中每一圈的电流方向相同，因为同向电流相互吸引，所以弹 簧缩短，脱离水银液面，弹簧中无电流，再次落下与水银接触，从而使弹簧上下振动；纯 酒精不导电，所以接通电源后，弹簧中无电

20、流，不会上下振动，C错误；D 如果改变电源的正负极，根据C选项分析可知依然可以观察到弹簧不断上下振动，D正确。故选D。D解析：D【解析】【分析】【详解】由右手螺旋定则可知.cd导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外 故A错误：由右手螺旋定则知 ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B错误：由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左 故C错误：由题意可知，cd导线所处的位置磁场方向发生改变，但同时自身电流方向也发生改变，由 左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确综上所述本题答案是：DA解析：A【解析】【分析】由题意可知考查磁感

21、应强度的矢量性，根据右手螺旋定则及磁感应强度的矢量性分析可 得。【详解】根据右手螺旋定则，电流 A在0产生的磁场平行于 BC,且由C向B, B电流在0产生的 磁场平行AC，且由A向C，电流C在0产生的磁场平行 AB，且由A向B，由于三导线电 流大小相同，到 0点的距离相同，根据平行四边形定则，则合场强的方向平行于AB，由A指向B。A 由前面分析可知合磁场方向平行于 AB，由A指向B故A正确 BCD .由前分析可知合磁场平行于 AB，由A指向B故BCD错误。【点睛】先用右手螺旋定则确定出每条导线在0处磁感应强度的大小，再矢量求和可求得合磁场的方向。A解析：A【解析】【分析】【详解】各个分磁场与合

22、磁场关系如图所示41&由数学关系得Bx Btan 2.9 10 5T故选A。A解析：A【解析】【详解】粒子的受力如图所以的情况，即电场力只能水平向左，粒子才能沿直线运动。故A正确。油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F qvB可知，粒子必定做匀速直运动。故B错误。CD.粒子受到的洛仑磁力的方向为垂直MN向上，又因为粒子带正电，再结合左手定则，可知油滴一定是从 M点运动到N点一定。故CD都错误。B解析：B【解析】【分析】【详解】AB .粒子在磁场中的轨道半径mvR - qB可知速度越快的粒子，轨道半径越大，

23、因此c粒子速率最大，a粒子速率最小，B正确，A错误；D 粒子在磁场中运动的周期T 2 m只与比荷有关，与粒子运动速度无关，因此Ta Tb Tc , D错误；由于运动周期相同，因此粒子在磁场中运动的时间由偏转角决定，偏转角越大，运动 时间越长，由图可知，a粒子在磁场中偏转角最大，运动时间最长，C错误。故选B。B解析：B【解析】【分析】【详解】根据左手定则，可知， M带负电，N带正电，A错误；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：v2qvB m r解得：mvrqB同一磁场，又 M和N两粒子的电荷量相同，故轨道半径大小r和速度v成正比，故B正确；洛伦兹力每时每刻与速度垂直，不做功，C错误；粒子在

24、磁场中运动的周期 T的计算如下：T 2J1 2 mv qB同一磁场，M和N两粒子的电荷量相同，故两粒子在磁场中运动的周期相同，它们均运动D错误;了半个周期，故它们运动的时间相同，故选B。D解析：D【解析】【分析】【详解】A .若射入速度选择器中的粒子带正电，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的Pi极板带正电，故A错误；B .粒子在速度选择器中做匀速直线运动，洛伦兹力等于电场力，即有qvB1 qE所以能通过狭缝S0的带电粒子的速率为EvBi故B错误；C.粒子在磁场中做半个匀速圆周运动，其运动时间为t丄片丄2 v v

25、由于三个粒子运动的半径不等，所以运动时间也不相等，故C错误；2D进入B2磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB2 竺 可得rmv qB2知r越大，比荷 q越小，粒子1的半径小于粒子2的半径，所以粒子1的比荷大于粒子 2m的比荷，故D正确； 故选D。D解析：D【解析】试题分析：通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不 同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力 的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况.当导体转动后，我们可以认为电流向右偏 内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力 情况，再判出导体的

26、运动情况.解：通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧 导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，导体应为逆时针转动；当导体转过90时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动.即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故D正确，ABC错误；故选D:X【点评】解决本题的关键（1）清楚通电螺线管的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解.C解析：C【解析】【分析】【详解】两长直导线P

27、和Q所产生的磁场方向根据安培右手定则可得都垂直纸面向里，所以匀强磁场方向应该垂直纸面向外，纸面内与两导线等距离的a点处的磁感应强度为零，所以每根1导线在a点处产生的磁感应强度为 -B0。2A .匀强磁场方向应该垂直纸面向外，故A错误；3 将导线Q撤去，a点磁感应强度应为-Bo而不是；Bo，故B错误；21 将导线P撤去，a点磁感应强度为 -Bo, C正确；2D 将导线Q中电流反向，a点磁感应强度为Bo而非2 Bo，故D错误。 故选C。C解析：C【解析】【详解】第一次将金属框由位置 I平移到位置n,磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转

28、到位置n,磁感线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以心选项C正确.ABD错故选CD解析：D【解析】【分析】【详解】A .由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中 受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向 里，故A错误；B .粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向 外，故B错误；C.在速度选择器中qE 二 qvB解得Ev B即经过狭缝P,两种粒子的速度相同，故 C错误；2 v m一RD 粒子在平板下方磁场中做圆周运动有qvBmv得RqB即比荷大的，半

29、径小，故 3He的轨迹半径小，落到 N点，故D正确。 故选D。A解析：A【解析】【分析】【详解】AC 磁感应强度随时间按正弦规律变化，如题目图乙，可知0、T、T处斜率最大，即线2圈产生的电动势也最大，故 A正确，C错误；T 3TBD .根据BS可知，在t 和 时，线圈内的磁通量最大，故BD错误。44故选A。C解析：C【解析】【详解】由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据v2qvB m 确定粒子运动半径和运动时间。r由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，不做功，所以粒子动能不变，即粒子在2感应强度，由公式qvB m 得：r有可能从b点右侧射出，故 C正确，所以粒

30、子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力b点速率与a点速率相等，故 B错误；若仅减小磁动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故mv，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子qB若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运D错误。20. D解析：D【解析】【分析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，从而求出磁感应强度的表1 2达式.结合动能 Ek mv，最终得到关于磁感应强度2及题设条件-带电粒子在穿越铝板时减半，就能求出上下磁感应强度之比.【详解】B与动能Ek的关系式，从关系式由动能公式Ek-mv2，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力得22vqvB m ,r联立可得上下磁场磁感应强度之比为mv2mEBqrqrE上r下2E下r上iB上B下kD正确.21. D解析：D【解析】负电荷向上偏，则A板带负电故A错误.B、因A、根据左手定则知，正电荷向下偏，为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为 b经用电器流向a.故B错误.C、因为B 板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上故C错误.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故D正确故选D .【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势.D解析：D【解析】根据左手定则知粒子 a带正电，