2022届高考物理二轮复习练：磁场（含答案）

备战2022届高考物理：磁场二轮题附答案

一、选择题。

1、（双选）如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，

两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t=0时刻用水平恒力F

向左推小车B。已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下

列四图中关于A、B的v-t图象及A、B之间摩擦力F『t图象大致正确的是

（）

XXXXXX

I力I-----------F

<xBxxr—x

"7777777/777777777^777777777777777777

2、已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度

成正比，与点到通电导线的距离成反比.现有平行放置的三根长直通电导线，分

别通过一个直角三角形AABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示,

ZACB=60°,O为斜边的中点.已知L=2b=2l3,b在O点产生的磁场磁感

应强度大小为B,则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是（）

心----飞C

/.I'

A.大小为2B,方向垂直AB向左

B.大小为2小B,方向垂直AB向左

C.大小为2B,方向垂直AB向右

D.大小为2小B,方向垂直AB向右

3、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）

A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb

B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<Bb

C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大

D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

4、如图所示，在OWxW3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应

强度大小为B。在t=0时刻，从原点0发射一束等速率的相同的带电粒子，速

度方向与y轴正方向的夹角分布在0°〜90。范围内。其中，沿y轴正方向发射的

粒子在t=to时刻刚好从磁场右边界上P(3a,Sa)点离开磁场，不计粒子重力，

下列说法正确的是()

TP(3a,j3a)

_«!

0：3ax

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a

B.粒子的发射速度大小为誓

C.带电粒子的比荷为普

D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2to

5、(双选)自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所

示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，

传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元

件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、

电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是

()

霍尔连接到

传感器上/速度计磁场B

磁铁口电势差

甲乙

A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高

C.图乙中霍尔元件的电流I一定是由正电荷定向运动形成的

D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小

6、如图所示，边长为1的正方形abed内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,

方向垂直于纸面（abed所在平面）向外。ab边中点有一电子发射源0,可向磁场内

沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从a、d两点射出的电

子的速度大小分别为（）

7、（多选）如图所示，直角三角形ABC内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于

△ABC平面向里的匀强磁场，0点为AB边的中点，0=30。。一对正、负电子（不

计重力）自O点沿ABC平面垂直AB边射入磁场，结果均从AB边射出磁场且均

恰好不从两直角边射出磁场。下列说法正确的是（）

A.正电子从AB边的0、B两点间射出磁场

B.正、负电子在磁场中运动的时间相等

C.正电子在磁场中运动的轨迹半径较大

D.正、负电子在磁场中运动的速率之比为（3+2小）：9

8、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点穿越

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（）

A.2B.y[2C.1D.坐

9、（双选）如图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中，永磁铁提供匀强磁场，硅

微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正

电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是（）

A.电子与正电子的偏转方向一定不同

B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同

C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

D.粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小

10、（双选）如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有

一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则（）

XXXXB

©—X---X--X--X

XX,XX

A.若电子以和正离子相同的速率从右向左飞入，电子也沿直线运动

B.若电子以和正离子相同的速率从右向左飞入，电子将向上偏转

C.若电子以和正离子相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转

D.若电子以和正离子相同的速率从左向右飞入，电子也沿直线运动

11、（双选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈

中电流为I,线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直

于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电

压表测出的霍尔电压UH满足：UH=k野，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件

两侧面间的距离.电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略，则（）

霍尔元件

B.若电源的正负极对调，电压表将反偏

C.IH与I成正比

D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

12、（多选）把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的

磁感线呈弧形，如图所示.导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向

由a向b,关于导线的受力和运动情况，下述说法正确的是（）

B

A.硬直导线先转动，后边转动边下移

B.硬直导线只能转动，不会向下移动

C.硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直

D.在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外

二、填空含实验题。

13、一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁

场方向垂直，若它受到的磁场力为4X10-3N,则导线中的电流强度为A；

若将导线中的电流减小为0,则该处的磁感应强度为T.

14、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的

极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指

向相.（填“同”或“反”）.

三、解答类题。

15、如图a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度Bi按图b所示规律变

化（垂直于纸面向外为正）.t=0时，一比荷为葛=1X105c/kg的带正电粒子从原

点沿y轴正方向射入，速度大小v=5XIO,m/s,不计粒子重力.

把TT3jrt/(xlO^s)

：423

(1)求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径.

⑵求t=^xIO-S时带电粒子的坐标.

(3)保持图b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2,其磁

感应强度为0.3T,在t=0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒子回到

坐标原点的时刻.

16、如图所示，在磁感应强度B=1.0T,方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与

水平面成。=37。角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接

在滑轨中的电源电动势E=12V,内阻不计.ab杆长L=0.5m,质量m=0.2kg,

杆与滑轨间的动摩擦因数N=0.1,滑轨与ab杆的电阻忽略不计.求：要使ab杆

在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s2,sin37

°=0.6,cos37°=0.8,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有

效数字)

17、如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁

场，一质量为m=5.0Xl()-8kg,电荷量为q=1.0X10-6c的带电粒子，以20m/s

的速度从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm,(粒子重力不计，sin37。

=0.6,cos37o=0.8)求：

⑴若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场，求0Q的距离;

(2)若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B'满足的条件。

备战2022届高考物理：磁场二轮题附答案

一、选择题。

1、(双选)如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，

两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t=0时刻用水平恒力F

向左推小车B。已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下

列四图中关于A、B的v-t图象及A、B之间摩擦力F『t图象大致正确的是

()

【答案】A、C

2、已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度

成正比，与点到通电导线的距离成反比.现有平行放置的三根长直通电导线，分

别通过一个直角三角形4ABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示,

ZACB=60°,。为斜边的中点.已知Ii=2b=2l3,12在。点产生的磁场磁感

应强度大小为B,则关于。点的磁感应强度，下列说法正确的是()

B0h

A&..........-Qc

l,A

A.大小为2B,方向垂直AB向左

B.大小为2小B,方向垂直AB向左

C.大小为2B,方向垂直AB向右

D.大小为2小B,方向垂直AB向右

【答案】B.

3、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）

A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb

B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaVBb

C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大

D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

【答案】A

4、如图所示，在OWxW3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应

强度大小为B。在t=0时刻，从原点。发射一束等速率的相同的带电粒子，速

度方向与y轴正方向的夹角分布在0°〜90。范围内。其中，沿y轴正方向发射的

粒子在t=to时刻刚好从磁场右边界上P（3a,小a）点离开磁场，不计粒子重力，

下列说法正确的是（）

•P（3atj3a）

~O：3a«

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a

B.粒子的发射速度大小为誓

C.带电粒子的比荷为4老7r；

JD10

D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2to

【答案】D

5、（双选）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所

示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，

传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元

件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、

电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是

（）

霍尔连接到

传感器^人”速度计磁场8尔

磁式冷L^=r电势差

甲乙

A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高

C.图乙中霍尔元件的电流I一定是由正电荷定向运动形成的

D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小

【答案】AD

6、如图所示，边长为1的正方形abed内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,

方向垂直于纸面（abed所在平面）向外。ab边中点有一电子发射源O,可向磁场内

沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从a、d两点射出的电

子的速度大小分别为（）

•B-

A.:kBL乎kBlB.:kBl,^kBl

C.|kBl,当kBID.|kBL|kBl

【答案】B

7、（多选）如图所示，直角三角形ABC内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于

△ABC平面向里的匀强磁场，0点为AB边的中点，0=30。。一对正、负电子（不

计重力）自O点沿ABC平面垂直AB边射入磁场，结果均从AB边射出磁场且均

恰好不从两直角边射出磁场。下列说法正确的是（）

人

x^\O

*X

JxXXXX

A.正电子从AB边的0、B两点间射出磁场

B.正、负电子在磁场中运动的时间相等

C.正电子在磁场中运动的轨迹半径较大

D.正、负电子在磁场中运动的速率之比为（3+2仍）：9

【答案】ABD

8、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点穿越

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（）

A.2B.也C.1D.坐

【答案】D

9、（双选）如图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中，永磁铁提供匀强磁场，硅

微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正

电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是（）

A.电子与正电子的偏转方向一定不同

B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同

C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

D.粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小

【答案】AC

10、（双选）如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有

一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则（）

X

E

A.若电子以和正离子相同的速率从右向左飞入，电子也沿直线运动

B.若电子以和正离子相同的速率从右向左飞入，电子将向上偏转

C.若电子以和正离子相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转

D.若电子以和正离子相同的速率从左向右飞入，电子也沿直线运动

【答案】BD

11、（双选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈

中电流为I,线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直

于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电

压表测出的霍尔电压UH满足：UH=k野，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件

两侧面间的距离.电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略，则（）

A.霍尔元件前表面的电势低于后表面

B.若电源的正负极对调，电压表将反偏

C.IH与I成正比

D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

【答案】CD.

12、（多选）把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的

磁感线呈弧形，如图所示.导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向

由a向b,关于导线的受力和运动情况，下述说法正确的是（）

B

A.硬直导线先转动，后边转动边下移

B.硬直导线只能转动，不会向下移动

C.硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直

D.在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外

【答案】AC

二、填空含实验题。

13、一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁

场方向垂直，若它受到的磁场力为4X10-3N,则导线中的电流强度为A；

若将导线中的电流减小为0,则该处的磁感应强度为T.

【答案】0.050.4

14、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的

极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指

向相.（填“同”或“反”）.

【答案】N同

【解析】根据右手螺旋定则，螺线管的左端是S极，所以靠近螺线管的是小磁针

的N极，因为螺线管内的磁场方向向右，所以将小磁针放到该通电螺线管内部

时，小磁针N极指向磁场方向，即与图示位置时的指向相同。

三、解答类题。

15、如图a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度Bi按图b所示规律变

化（垂直于纸面向外为正）.t=0时，一比荷为1=1X105c/kg的带正电粒子从原

点沿y轴正方向射入，速度大小v=5XIO,m/s,不计粒子重力.

IT37r“（XlO^s）

：42④

⑴求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径.

TT

（2）求t=g义1。4S时带电粒子的坐标.

⑶保持图b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2,其磁

感应强度为0.3T,在t=0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒子回到

坐标原点的时刻.

【答案】(Dim(2)(3.41m,-1.41m)

(3)ti=(7+2n7tjx10-4s

4

t2=2(n+l)7iX10_s(n=O,1,2,3,…)

解析：(1)带电粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力提供向力心，

V2

qvBi=m-

r=1m.

(2)带电粒子在磁场中运动的周期，

T_2jrr_2K

To—v—5X10q4s

在0〜[xi(T4s过程中，粒子运动了半，圆弧对应的圆心角，0|=苧

4O4-

在已10%〜和10%过程中，粒子又运动了半，圆弧对应的圆心角，。2=苧

4-ZO4

轨迹如图1所示，根据几何关系可知，

横坐标：x=2r+2rsin彳=(2+6)m55^.41m

纵坐标：y=-2rcos：=一啦m%—1.41m

带电粒子的坐标为(3.41m,-1.41m).

(3)施加B2=0.3T的匀强磁场与原磁场叠加后，如图2所示,

T

①当nTWtVnT+,(n=O,1,2,…)时,

e2兀m=2。“

Ti1=----------------s

q(Bi+B2)

T

②当nT+5WtV(n+l)T(n=0,1,2,…)时,

27rm4

T2一，口、一71X10S

q(rB,i—B2)

粒子运动轨迹如图3所示，则粒子回到原点的时刻为，曾=仁+2n兀卜10

4

t2=2(n+l)nX10s(n=0,1,2,3,…).

16、如图所示，在磁感应强度B=1.0T,方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与

水平面成。=37。角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接

在滑轨中的电源电动势E=12V,内阻不计.ab杆长L=0.5m,质量m=0.2kg,

杆与滑轨间的动摩擦因数以=0.1,滑轨与ab杆的电阻忽略不计.求：要使ab杆

在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？（g取10m/s2,sin37

°=0.6,cos370=0.8,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有

效数字）

【答案】3。WRW5Q

解析：分别画出ab杆在恰好不