2022届高中物理磁场经典知识题库

（每日一练）（文末附答案）2022届高中物理磁场经典知识题库

单选题

1、如图所示，小磁针的N极指向正确的是（

A.aB.比.cD.d

2、地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。为研究地磁场可将其简化为包围地球一定厚

度的匀强磁场，某研究小组模拟了一个地磁场。如图所示，地球半径为其模拟地磁场的磁感应强度大小为反

方向垂直于赤道平面。/处有一粒子源，可在赤道平面内以速度2p向各个方向射入带正电粒子，该粒子比荷为

-=T^o研究发现，沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。不计粒子重力及大气对粒子运动的影

m2BR

响，且不考虑相对论效应。这时粒子在磁场中运动的时间是（）

7TTR53TTRC37TTR37TIR

A.----D.------C.~~~L).------

90v90v45v180v

3、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4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

NHON=60。，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（）

/二…•'、'、、、

N/、.、

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

D.乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为3:1

4、如图所示，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为侬＜泌=叱＜2,

质量关系为侬=励＜隧=4&进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（）

A.射向4的是d粒子B,射向R的是b粒子

C.射向4的是c粒子D.射向月的是a粒子

5、质量为机、带电荷量为q的小物块，从倾角为8的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为出

整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,如图所示。若带电小物块下滑后某时刻

对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（

2

xxxxxxxxxx

A.小物块一定带正电荷

B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为gsin®-/zgcos。

C.小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动

D.小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为嘿的

6、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A.速率越大，周期越大B.速率越小，周期越大

C.速度方向与磁场方向平行D.速度方向与磁场方向垂直

7、将一段通电直导线放置在匀强磁场中，通电直导线受到的安培力不正确的是（

A.

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到两导线的距离相等。下列说法正确的是（）

a------------<------------------80A

•P

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

3

A.两导线受到的安培力理=125小

B.导线所受的安培力可以用F=计算

C.移走导线右前后，。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、电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触.电流I

从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为

匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体

的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

10、如图所示，一个质量为以带电荷量为+夕的圆环，套在一根固定的足够长的水平粗糙绝缘直杆上，环直径

略大于杆直径。直杆处于磁感应强度为6的水平匀强磁场中，圆环以初速度为使其向右运动，最终圆环处于平

衡状态，已知重力加速度为g,则（）

XXXX

JoB

XXAXX

m+q

xxfxx

4

A,圆环向右运动过程中受到竖直向下的洛伦兹力

B.圆环运动过程中可能不受摩擦力

C.圆环最终可能会停下来

D.圆环克服摩擦力做的功可能为号机（诏-篝）

填空题

1K为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘

材料制成，长、宽、高分别为a、瓦G左右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为5的匀强磁

场，在上下两个面的内侧固定有金属板以”作为电极，污水充满管口地从左向右流经该装置时，电压表将显

示两个电极间的电压为〃。则〃板和“板的电势0M<PN（选填“>"、“="、"<"）-若用。表示污水

流量（单位时间内流出的污水体积），则。与〃的关系式为。

12、如图，假设地球质量分布均匀，距地心。为？处的8点，有一质量为0的质点。已知地球质量为〃弓I力

常量为G,类比电场强度的定义式，可推知地球在6点的引力场强度大小为石=；类比磁场中的磁通量,

若要在电场中引入电通量。的概念，你认为可用。=表示，并对你的表达式中的物理量符号进行说明：

13、导体棒中带电粒子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识，安培力与洛伦兹力也有

5

宏观与微观的对应关系。

如图所示，静止不动的匀强磁场的磁感应强度大小为及方向竖直向下。一段直导体棒长为人,横截面积为S

单位体积的自由电荷个数为&自由电荷的电荷量为+q（q〉O）。导体棒中通有恒定电流，自由电荷的定向移动

速率为“（本题中两问均认为始终不变）。导体棒水平放置处于磁场中（垂直于磁感应强度）。

（1）若导体棒相对磁场静止，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导体棒所受的安培力。

按照这个思路，请你由安培力的表达式推导出洛伦兹力大小的表达式。（）

（2）概念学习中，类比与比较是常用的学习方法。我们已经知道，垂直于匀强磁场磁感线的通电导线所受的

安培力F=ILB,由此，我们用B=器来定义磁感应强度。同样，运动方向垂直于匀强磁场磁感线的带电粒子所

受的洛伦兹力F=由此也可用洛伦兹力来定义磁感应强度，定义式是把该定义式与电场强度

的定义式£=；进行对比，两个定义式（而非物理量）的差别在于：

X

X

X

X

X

6

2022届高中物理磁场_025参考答案

1、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

故选Do

2、答案：C

解析:

其轨迹如图所示

由

r

解得粒子轨迹半径为

mx2v

V—--------=4R

qB

设包围地球的匀强磁场厚度为由几何关系可知

7

2

产+(R+r0)=(r+氏产r0=2R

圆心角

e=74°

又

2nr

T=—

2v

所以粒子在磁场中运动的时间是

74°2TIT37TIR

,-360°X2v~45u

故C正确。

故选Co

3、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

”二・、、

。「务)3、••)

y一•一/M

出/

://'

://

I:，/Z/

&

设圆形磁场的半径为々有几何关系可知甲的半径为

8

=Rtan60°=y[3R

乙的半径为

V3

R=Rtan30°=—7?

则乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为

q:72=1:3

故B错误；

C.由

mu2'

Bqv=-----

可得乙粒子与甲粒子的比荷之比为

曳.丝

m1'm2

故C正确；

D.粒子在磁场中运动时间为

T

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

t1:t2=2:3

故D错误。

故选Co

4、答案：D

9

解析：

BD.根据粒子在磁场员中的偏转方向，由左手定则可知，粒子带正电。粒子能通过速度选择器时有亮'=[〃，

可得

E

v——

B

结合题意可知，b、c两粒子能通过速度选择器，a的速度小于b的速度，所以a所受的静电力大于洛伦兹力，

a向月板偏转，，的速度大于b的速度，所以d所受的静电力小于洛伦兹力，d向8板偏转，故B错误，D正

确；

AC.只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场&根据r=案知，质量大的轨道半径大，则射向4的是b

粒子，射向4的是c粒子，故A、C错误。

故选D。

5、答案：C

解析：

A.根据磁场方向和小物块的运动方向，由左手定则可知，小物块的洛伦兹力方向垂直斜面，因带电小物块下

滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，则洛伦兹力方向垂直斜面向上，根据左手定则判断，小物块带负电，故

A错误；

BC.小物块在斜面上运动时，对小物块受力分析可知，小物块所受合力

=mgsind—/J.(mgcos6—qvB)

由上式可知，随着v增大，洛伦兹力增大，F合增大，a增大，则小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度

也增大的变加速直线运动，故B错误，C正确；

D.小物块对斜面压力为零时，有

10

mgcosd—qvB

解得

mgcosO

v=---------

qB

故D错误。

故选Co

6、答案：D

解析：

由7=笔可知，选项A、B错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确.

qB

7、答案：A

解析：

A.由左手定则可知，通电直导线受到的安培力应向下，A错误，符合题意；

BCD.由左手定则可知，图中三段通电指导线所受的安培力方向正确，BCD正确，不符合题意。

故选Ao

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。点磁场方向与6产生磁场方向同向，向里，移走后，。点磁场方向与a

产生磁场方向相同，向外，故C正确；

11

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：

BR1=-^

试题分析：通电的弹体在轨道上只受安培力作用，根据动能定理可得2，因为磁感应强度的大小

与I成正比，即B=H,联立解得”=辑&若只将轨道长度L变为原来的2倍，则速度变为原来的企倍，

若只将电流I增加至原来的2倍，则速度变为原来的2倍，若将弹体质量减至原来的一半，则速度变为原来的

鱼倍，将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，则速度变为原来的2倍，故BD正确；

考点：考查了安培力，动能定理

10s答案：BCD

解析：

A.根据左手定则可知圆环向右运动过程中受到竖直向上的洛伦磁力，故A错误；

B.根据平衡条件可知，当圆环的初速度为=胃时，圆环运动过程中不受摩擦力，故B正确；

qB

C.当圆环的初速度％(胃时，圆环运动过程中将始终受到摩擦力作用，最终会停下来，故c正确；

qB

D.当圆环的初速度％〉黄时，圆环先做减速运动，当速度减小至"=黄时，圆环不再受摩擦力作用，将一直

匀速运动下去，圆环减速过程中克服摩擦力做的功为

1117712g2

w=-mvs--mvz=-m(vg-

故D正确。

12

故选BCDo

11、答案：>Q若

解析：

⑴根据左手定则，可知若载流子带正电，则受到向上的洛伦兹力，向〃板偏转，若载流子带负电，则向“板偏

转，故〃板的电势始终高于“板，即

0M>0N

与载流子的电性无关。

⑵最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有

U

qvB=Q—

解得

U

v———

Be

则流量为

Ub

Q=vbc=——

cB

12、答案：皆EScosO见解析

解析：

[1]电场强度的定义式为

F

E=-

q

万有引力类比为电场力，质量类比为电荷量，地球在夕点的引力场强度大小为

13

mmr2

⑵当面积为s的线圈与电场垂直方向投影面积的夹角为e时，线