高考物理南充电磁学知识点之磁场知识点复习

高考物理南充电磁学知识点之磁场知识点复习一、选择题1．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、穿过金属框的磁通量变后两次化分别为和，则（）A．B．C．D．不能判断2．为了降低潜艇噪音可用电磁绝缘，规格为：a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T，方向竖直向下，在若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（）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，上下表面线圈产生的A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103NB．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为5.0×103NC．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3．如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场垂直纸面向里，右侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。一边长为L、电阻为的单匝正方形导体线圈abcd，水平向右运动R到图示位置时，速度大小为v，则（）A．ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向右B．ab边受到的安培力向右，cd边受到的安培力向左2B2L2vC．线圈受到的安培力的大小为RD．线圈受到的安培力的大小为4B2L2vR4．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REBB．粒子分裂前运动速度大小为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3R5．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平q面（未画出）。一群比荷为的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同m方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。则下列说法正确的是（）A．离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等B．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C．离子在磁场中运动时间一定相等D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大6．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DO．重新回到磁场边界的位置与点距离不相等7．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D．小球机械能守恒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C．小球动量可能不变8．如图所示，两平行直导线和cda、b两点A．点的磁感应强度为零bBefa．导线在点产生的磁场方向垂直纸面向里C．导线受到的安培力方向向右cdDcd．同时改变了导线的电流方向，导线受到的安培力方向不变9．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方B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x的交点，连线与轴负方向成v沿AC方向射入磁45°一。带负电粒子从A点以速度OD场，恰好从D点飞出，粒子在磁场中运动的时间为（）．5rD3r．5r．rABC．2v2v4v4v10．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11．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．B．C．D．.12．回旋加速器是加速带电粒子的装置其心核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．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0~TT时间内直导线中电流向上，则在~T时间内线框中感应22电流的方向与所受安培力情况是（）A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左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（）TTA．t2时，线圈产生的电动势最大B．t2时，线圈内的磁通量最大3TC．0~T过程中，线圈产生的电动势增大D．~T过程中，线圈内的磁通量增大4416．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位称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．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，设导线中每个带正电粒子定向运动ab的速度都是，单位体积的粒子数为，粒子的电荷量为，导线的横截面积为，磁感应qvnS强度大小为、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是BInqvSA．由题目已知条件可以算得通过导线的电流为B．题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断nqvBCFqvBF．每个粒子所受的洛伦兹力为，通电导线所受的安培力为洛安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18．MN板两侧都是磁感应强度为直磁场方向的速度间为t，则粒子的比荷为B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab＝bc＝cd，粒子从a运动到d的时()．3．4．tB2ABCD．tB3tBtB19．如图，为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图出）．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点穿过铝点，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，不计重下方的磁感应强度大小之比为平面的匀强磁场（未画MN板后到达的中OPQ力．铝板上方和A．2B．2C．12D．220．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)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是()中性就聚集了电A．板带正电ABCa经用电b．有电流从器流向．金属板间的电场方向向下A、BD．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21．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．方向+xB．﹣x方向C．方向+y自动控制等区域,如图是霍尔元件的工,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D．﹣y方向22．利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和作原理示意图U.下列说法正确的是侧面会形成电势差CDU．电势差仅与材料有关ACDUB．仅增大磁感应强时度电势差变大,CDU0载流子是自由电子则电势差,CDC．若霍尔元件的D,．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23．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分、、构成一个等边三角形，abcdef为三角形的中心，M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点,当三根导线中通以大小相O等，方向如图所示的电流时，M点磁感应强度的大小为，点磁感应强度大小为B2，若BO1将导线ab中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则N点磁感应强度的大小为（）13BB2AB．．＋BB12211CD．－BB．BB2122124．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A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的直进入磁场，上的同种粒子（重力不计），垂下列说法正确的是A．率越大的B．速率越小的粒子在磁场中运的动时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运的动角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运的动角速度越大25．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横截面为长方段管道，)。为了简化，假设流量计是如图所示的其中空的部分的长、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(粒子在磁场中运的动时间越长形的一)I．cI．b(bR)(aR)ABBaBcI．aI．bca(cR)(R)CDBbB***【参考答案】试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．CC解析：【解析】【详解】第一次将金属框由位置I平移到位置Ⅱ，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到位置Ⅱ，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，选项C正确.ABD错故选C2．DD解析：【解析】【分析】【详解】AB．磁场方向向下，电流方向向里，依据左手定则，则安培力方向向左，因此驱动力方向向右，根据安培力公式有FBIL101.01030.4N4.0103N故AB错误；C．磁场方向向下，根据安培定则可判定超导励磁线圈中的电流方向为PMNQP方向，故C错误；D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向，根据左手定则可知驱动力方向相反，故D正确。故选D。3．DD解析：【解析】【分析】【详解】AB．线框的左右两边分别切割两磁场产生的动生电动由势右手定则可找出方向，如图所示两动生电源串联，总电流为顺时针方向，再由左手定则可得边受到的安培力向左，abcd边受到的安培力向左，故AB错误；CD．线框的电动势为E2BLv，则电流为E2BLvIRR两个安培力力之和为线框受到的安培力F=2F2BIL4B2L2v总R故C错误，D正确。故选D。4．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qEmg电场力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误；B．由于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qvBmv2R可得qBRmv其中qgmE解得故B错误；RgBvECD．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2也做匀速圆周运动；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3R子1仍逆时针方向运动，所以粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，由于半径变为，所以粒子1的速度为分裂前速度的3倍，根据动量守恒定律可知mv3vm2vm22解得分裂后粒子2的速度为vv2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3R2做匀速圆周运动的半径小于，故C正确，D错误；1的速度，粒子故选C。5．B解析：B【解析】【分析】【详解】A．离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvBmv2r解得mvrqB因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故A错误；BD．由圆的性质可知，轨迹圆（离子速率较大，半径较大）与磁场圆相交，当轨迹圆的弦最长弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间B正确，D错误；长最大时偏向角最大，最长，故心角为，则粒子在磁场中运动的时间为C．设粒子轨迹所对应的圆tT2其中T2mqB所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子C错误在磁场中运动时间不同，故。故选B。6．B解析：B【解析】【分析】由题正负离子的质量与电量相同，进入同一磁场做匀速圆周运动的周期相同，根据偏向角的大小分析运动时间的长短．由牛顿第二定律研究轨道半径．根据圆的对称性，分析离子重新回到边界时速度方向关系和与点距离．O【详解】A．根据牛顿第二定律得v2qvBmr得mvrqB由题q、v、B大小均相同，则r相同，故A错误；B．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同，故B正确．C．粒子在磁场中运动周期为T2mqB则知两个离子圆周运动的周期相等．根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子偏向角为22，轨迹的圆心角也为针偏转，重新回到边界时正离子的速度顺时22，运动时间222tT1同理，负离子运动时间2tT22显然时间不等，故C错误；．根据几何知识得知重新回到边界的位置与点距离OS2rsinDr、相同，则S相同，故D错误．故选B。7．B解析：B【解析】【分析】【详解】．小球受到重力、电场力和洛伦兹力作用，若速度大小变化，则洛伦兹力变化，合力变A化，所以小球不可能做匀变速运动，故A错误；向下偏转，则初始时刻合力一定向下，又因为一定是曲线运动，因此洛伦兹力方一定变化，一定做变加速运动，故B正确；的动量一定变化，故C错误；做负功，所以机械能减少，故D错误。．小球B向一定变化，所以小球合力C．由于小球一定做变加速运动，由动量定理可知，小球．小球运动过程中电场力D故选B。8．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正确的安培力方向向左.故C错误:综上所述本题答案是：D9．B解析：B【解析】【分析】【详解】做出运动的轨迹图，可知速度的偏转角为=45+90=135粒子在磁场中运动的时间为3πrt135T3604v故选B。10．D解析：D【解析】鞭炮炸响的瞬间，因内力远大于外力，故系统动量守恒，同时在爆炸过程中，总能量是守恒的，A错误；现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力和气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，B错误；装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能转化为弹片的动能和周围物体的内能，C错误；指南针的发明促进了航海和航空，因地磁场南极处在地理北极处，故指南针静止时指南针的N极指向北方，D正确．11．B解析：B【解析】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．12．C解析：C【解析】【详解】υBmυ2粒子在回旋加速器中的最大半径为D形盒的半径，由q，故最大动能为RmE1mυ2q2B2R222mkmmA．由以上推导可知，增大磁感应强度可以增大最大动能，故A错误；B．增加加速电压对最大动能无影响，故B错误；C．增大D形盒半径R可以增大最大动能，故C正确；D．减小狭缝间距离对最大动能无影响，D错误；故选C。13．D解析：D【解析】【分析】【详解】若开始则弹力方向向左，随着速度减小，弹力增大，摩擦力增大，则加速度增大，A错．小球速度一直在减小，B错．根据前面可知，C错．小球所受洛伦兹力（f=qvB）因为速度一直减小所以洛伦兹力也一直减小，D对14．CC解析：【解析】【详解】TT0~BD．在时间内，直导线中的电流向上，由乙可知在～T时间内直线电流方向向22下，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流；故B项不合题意，D项不合题意．AC．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左．离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A项不合题意，C项符合题意．15．AA解析：【解析】【分析】【详解】TAC．磁感应强度随时间按正弦规律变化，如题目图乙，可知0、、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；3T和时，线TBD．根据BS可知，在圈内的磁通量最大，故BD错误。t44故选A。16．CC解析：【解析】【详解】圈两边，根据环为阻碍磁通量增AB．若环放在线“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，大，则环将向两边运动，故AB错误；C．线入，磁场方向为向左，在看为顺时针，故C正确；D．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，则铜环受到的安培力D错误。圈中电流为右侧流闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右要大于铝环受到的安培力，故故选C。17．AA解析：【解析】【分析】判断洛伦兹力的方向用左手定则，电流由其定义确定，洛伦兹力的集中表现为安培I=Q/t力。【详解】Qnqvstnqvs，则正确；导线受到的安培力的方向由左手定则判断，则A电流：Itt错误；粒子所受的洛伦兹力为，导线长度为，则其L受的安培力为：BF=qvB洛F=nqLSvB=BIL，则C错误；洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向也反向，则D错误；故选A。【点睛】本题考查电流的微观表达式，关键在于明确有多少电荷流过我们所确定的截面，并由洛伦兹力的集中表现为安培力。18．AA解析：【解析】画出粒子的运动轨迹如图，2m2m2t，解qB323得T，则t，由周期公式T则有t=1.5T得：得，粒子的比荷qBq3mtB，故A正确．点晴：带电粒子垂直射入磁场中，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，已知2mab=bc=cd，画出轨迹，可知时间t=1.5T，求出周期，由周期公式T求出比荷．qB19．DD解析：【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达式．结合动能E1mv2，最终得到关于磁感应强度B与动能E的关系式，从关系式2kk题及设条件--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】12mvE由动能公式k，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2v2qvBm，r联立可得2mEk，qrmvBqr上下磁场磁感应强度之比为Err212122B上下上，BE下下上D正确．20．DD解析：【解析】A、根据左手定则知，正电为B板带正电，A板带负电，板带正电，A板带负电，大于所受电场力．故D正确．故选D．以及知道电流在外电路中，荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电．故A错误．B、因所以电流的流向为经用电a器流向．故B错误．C、因为bB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【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，由高电势流向低电势．21．AA解析：【解析】【分析】【详解】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向。故选A。【点睛】首先需判要断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。22．BB解析：【解析】【详解】AB．根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：UqqvBbI=nqvS=nqvbc则：UBInqcCD由材料决定，故与材料有关；还与厚度成反比，与宽无关，同时还与磁场与cnUUbB电流有关，故错误、B正确。IAC．根据左手定则，