2022届高中物理磁场必考知识点归纳

（每日一练）（文末附答案）2022届高中物理磁场必考知识点归纳

单选题

1、如图所示，竖直线网4v与图间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为40

是，肺上一点，。处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为丫（方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子

（粒子重力及粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与，肺成/60。角射出的粒子恰好垂直图射出磁场，则

粒子在磁场中运动的最长时间为（）

A•磬驾

c47ra_2na

C-17D—

2、如图所示，质量m=0.4kg、长度为L=1m、截面为矩形的导体棒PQ放在倾角为。=30。的两根平行倾斜导

轨上恰好能静止。今让导体棒通以从2到0的恒定电流/=1A,并在空间中加上垂直于导体棒PQ的匀强磁场B

（图中未画出），导体棒以加速度a=3m/s?沿斜面向上运动。已知导体棒在运动过程中始终与导轨垂直、不

发生翻滚、并与导轨接触良好（g取lOm/s?）,则所加磁场的磁感应强度最小为（）

R

Q

A.yV3TB.5.2TC.3.2TD.1.6T

3、下列各图中，已标出电流/、磁感应强度6的方向，其中符合安培定则的是（）

4、如图所示，圆形区域的圆心为。，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN为圆的直径，从圆上的力点沿

4。方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲粒子从M点离开磁场，乙粒子从N点离开磁场.已知

"ON=60。,不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（）

N,m、、、

A'\一"—

\•••、、、•/

\、、/

\、、/

A.乙粒子带正电荷

B,乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3:1

C.乙粒子与甲粒子的比荷之比为3:1

2

D,乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为3:1

5、取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为/的电

流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为瓦若将另一根长导线对折后绕成如图（功所示的螺线管，并通

以电流强度也为/的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）

A.OB.0.55C.BQ.2.B

6、如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。

当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（）

A.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小

B.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小

C.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大

D.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大

7、如图所示，小磁针的N极指向正确的是（）

A.aB.ZC.cD.</

3

多选题

8、如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线

构成的平面内有一点R到两导线的距离相等。下列说法正确的是（）

a------------«------------------80A

•P

b------------<------------------100A

A.两导线受到的安培力片=125&

B.导线所受的安培力可以用F=/LB计算

C.移走导线6前后，。点的磁感应强度方向改变

D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置

9、如图所示，在平面直角坐标系xOy中，Oy竖直向下，Ox水平。在第一象限（空间足够大）存在垂直平面向

外的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照B=kx（k>0且为已知常数）规律变化。

一个质量为皿、边长为L的正方形导线框，电阻为R,初始时一边与x轴重合，一边与y轴重合。将导线框以

速度％沿x轴正方向抛出，整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰

好竖直向下的过程中，导线框下落高度为无重力加速度为g,则在此过程中，下列说法正确的是（）

A.导线框受到的安培力总是与运动方向相反

B.导线框下落高度为力时的速度为国I

C.整个过程中导线框中产生的热量为+诏

4

D.导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为％=鬻

10、如图所示，在边长为1的正方形/腼阴影区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一质量为以电荷量为。

（。＜0）的带电粒子以大小为火的速度沿纸面垂直^边射入正方形，若粒子从4?边上任意点垂直射入，都只

能从C点射出磁场，不计粒子的重力影响。下列说法正确的是（）

A.此匀强磁场的方向可能垂直纸面向外

B.此匀强磁场的磁感应强度大小为蜉1

qL

C.此匀强磁场区域的面积为乎

D.此匀强磁场区域的面积为史学

填空题

11、洛伦兹力是磁场对（填“运动"或“静止”）电荷的作用；如图所示是一带正电的粒子在磁场中

竖直向下运动，粒子所受洛伦兹力的方向为，

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

12、质量为例带电量为g的电子以速度/垂直于磁场的方向射入磁感应强度为6的匀强磁场中.则电子作圆

5

周运动的半径为;周期为;

13、将长度为0.2m、通有1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示.已知磁感应强度

为1T,试求下列各图中导线所受安培力的大小.

XXXX------------►XXXX

T又

XXX

(1)F>=.(2)F2=(3)F3=N(4)

6

2022届高中物理磁场_029参考答案

1、答案：c

解析：

当G60。时，粒子的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系有

a=7fein300

解得

R=2a

设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为a,则其在磁场中运行的时间为

t^—2nT

即a越大，粒子在磁场中运行的时间越长，c（最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切，如图乙所示,

因化2a,此时圆心角as为120°,即最长运行时间为:，因

2nR4na

T-------

vv

所以粒子在磁场中运动的最长时间为啜。

故选Co

2、答案：A

7

解析：

方法1。正交分解：令安培力为Z与斜面夹角为明斜向上，则

由垂直斜面方向平衡，有

mgcosd=N+Fsina

N=mgcosd—Fsina

由平行斜面方向，有

Fcosa-7ngsin。­/zN=ma

得

Fcosa—mgsind—p.(mgcos0—Fsina)=ma

mgsinO+ma+umgcosO_mgsinO+ma+umgcosO

令

1

一,一=sin夕

则

,=cos/?

则上式变为

mgsind+ma+4mgeos。

+〃2sin(S+a)

式中sin(/7+a)=l时，八最小，代入数据得

Fmin=£®。

8

又/?+a=90。，则

1V3

cosa=sinB=,=--=>a=30°

2

又由安培力公式尸=B〃，可得最小磁感应强度为当VTr

方法2：矢量图法。因合力为沿斜面向上的

F=ma=1.2N

即重力mg、全反力〃和安培力的合力为&考虑到G大小方向已知，全反力方向已知（与支持力成30。角，故

与竖直方向成60。角，如图），而安培力大小和方向均未知，故平移成矢量图时，按上述顺序构建矢量图时，

因合力大小和方向已知，故相当于安培力箭头位置确定，如图，可知最小安培力对应从q的箭头向方向确定的

"作垂线即可。由图可知，上面小三角形为等腰三角形，则

FD=1.2V3N

DG=（4-1.2；N=2.8N

/?D=1.4>/3N

故

广

Fmin=-1y3V3N

同解。

9

3、答案：C

解析：

A.根据安培定则可知，该图中的磁场方向应该是逆时针方向，选项A错误；

B.根据安培定则可知，该图中的磁场方向是导线的右侧向里，左侧向外，选项B错误；

C.根据安培定则可知，该图中的磁场方向正确，选项C正确；

D.根据安培定则可知，该图中的磁场方向应该是向右，选项D错误；

故选C。

4、答案：C

解析：

A.根据左手定则可知，乙粒子带负电，故A错误；

B.粒子的轨迹如图

10

设圆形磁场的半径为々有几何关系可知甲的半径为

r2=/?tan60°=V3/?

乙的半径为

V3

G=/?tan30°=—/?

则乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为

「1：「2=1:3

故B错误；

C.由

2

Bqv=--

v

可得乙粒子与甲粒子的比荷之比为

QiQ2）、

——:——=3:1

m1m2

故C正确；

D.粒子在磁场中运动时间为

T

t=—8

11

其中。为速度的偏转角，则乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为

ti：=2:3

故D错误。

故选C。

5、答案：A

解析：

试题分析：乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确.

考点：磁场的叠加

名师点睛：本题比较简单，考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解

答本题.

6、答案：A

解析：

试题分析：条形磁铁正上方磁场方向水平向右，根据左手定则，通电导线受到竖直向下的安培力，所以弹簧的

拉力增大，根据牛顿第三定律，磁铁对导线有向下的作用力，则导线对磁铁有向上的作用力，故磁铁对桌面的

压力减小，A正确

考点：考查了安培力

7、答案：D

解析：

根据右手螺旋定则可知通电螺线管左侧为N极，右侧为S极，磁感线在外部由N极S极，内部由S极指向N

极。而静止时小磁针N极指向为磁感线方向，可知小磁针的N极指向正确的只有4

12

故选Do

8、答案：BCD

解析：

A.两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A错误；

B.导线所受的安培力可以用F=计算，因为磁场与导线垂直，故B正确；

C.移走导线6前，6的电流较大，则0点磁场方向与6产生磁场方向同向，向里，移走后，P点磁场方向与a

产生磁场方向相同，向外，故C正确；

D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故不

存在磁感应强度为零的位置。故D正确。

故选BCDo

9、答案：BD

解析：

A.根据右手定则可知，线框将产生顺时针方向的电流，根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力，右

边框产生方向向左的安培力，上边框产生方向向下的安培力，下边框产生方向向上的安培力，再根据磁场的分

布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力，上、下边框产生的安培力大小相等，可知导线框受

到向左的安培力的作用，即沿“轴负方向的安培力作用，而不是与运动方向相反，故A错误；

B.导线框在竖直方向所受安培力的合力为零，可知导线框在竖直方向做自由落体运动，下落高度为力时的速

度满足运动学关系

V2

――=h

可得

13

V=12gh

故B正确；

C.当导线框速度恰好竖直向下时，说明导线框在水平方向速度减小为零，又导线框在竖直方向所受合力与重

力大小相等，即导线框在竖直方向满足机械能守恒，所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动

能的损失，大小为诏，故C错误；

D.设导线框在时间t时的水平分速度大小为吃水平位移为X则在此时刻导线框产生感应电动势大小为

e—B#u-B^Lv—fc(x+L)Lv—kxLv=kL?v

导线框内的感应电流大小为

ekl?v

i=-=------

RR

所以导线框受到安培力的大小为

k2L4v

F=B右iL-B左iL=kL-iL=

又根据

E-Ft=0—mv0

可得

2

k2114VkI^x

导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为

mRv0

X=-W

故D正确。

14

10、答案：BD

解析：

A.若保证所有的粒子均从，点离开此区域，则由左手定则可判断匀强磁场的方向应垂直纸面向里，故A错误；

B.由，点射入磁场的粒子从C点离开磁场，结合图可知该粒子的轨道半径应为化4则由牛顿第二定律可得

qB"o=瓶不