(文末附答案)2022届高中物理磁场必考考点训练

（每日一练）（文末附答案）2022届高中物理磁场必考考点训练

单选题

1、CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机

主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中KN之间有一电子束的加速电

场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生

X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为尸点。则（）

X射线束

图（a）

A."处的电势高于处的电势

B.增大肌力之间的加速电压可使？点左移

C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外

D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使。点左移

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

整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为民如图所示。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（）

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。-“geos。

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嗯”

3、1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发

电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端.由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，

从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈.此项发明是

A.新型直流发电机B.直流电动机

C.交流电动机D.交流发电机

4、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。今让导体棒通以从一到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/s2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（）

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

2

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（历所示的螺线管，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.0B.0.5氏.BD.2B

6、在如图所示的空间中，存在场强为£的匀强电场，同时存在沿x轴负方向，磁感应强度为8的匀强磁

场.一质子（电荷量为e）在该空间恰沿y轴正方向以速度/匀速运动.据此可以判断出

A.质子所受电场力大小等于运动中电势能减小，沿着z轴方向电势升高

B.质子所受电场力大小等于e瓦运动中电势能增大，沿着z轴方向电势降低

C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变，沿着z轴方向电势升高

D.质子所受电场力大小等于运动中电势能不变，沿着z轴方向电势降低

7、关于电流周围的磁感线分布情况，图中哪一个是正确的是（）

N

A.

多选题

3

8、霍尔元件的示意图如图所示，它由长X宽X厚axbxd、单位体积内自由电子数为〃的N型半导体制成（设电

子电荷量为e）。在一矩形霍尔元件的1、2间通入电流/同时外加与元件工作面垂直的磁场瓦当接线端3、

4间霍尔电压为达到稳定值后，4的大小与/和6以及霍尔元件厚度d之间满足关系式4=喑,其中比例

系数总称为霍尔系数，仅与材料性质有关。下列说法正确的是（）

A.接线端3的电势比接线端4的电势低

B.自由电子受到的洛伦兹力大小为警

C.式中霍尔系数可表示为RH=2

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与地面平行

9、如图，4,是一个半径为A的四分之一圆弧，将其放置在与平面垂直的磁感应强度为6的匀强磁场中。

当该导线中通以由/到C大小为/的恒定电流时，该导线受到安培力的大小和方向是（）

A.安培力大小为B/R

B.安培力大小为为&B/R

C.安培力方向为垂直4,的连线指向左下方

D.安培力方向为垂直，4。的连线指向右上方

4

10、如图所示，在Xa坐标系的第一象限内有在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在〃点以与“轴正方向

成60。的方向垂直磁场射入，并且恰好垂直y轴射出磁场。已知带电粒子质量为加、电荷量为aOP=a,不计

重力。根据上述信息可以得出（）

<--------XXXX

XXXX

XXXX

x

a

o\<>IPX

A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程B.带电粒子在磁场中运动的速率

C.带电粒子在磁场中运动的时间D.整个过程洛伦兹力的冲量的方向

填空题

11、如图中可是匀强磁场里的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个粒子从某点以与网垂直的速度射

出，动能是£该粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，今测得它在金属片两边的轨道半径之比是10：9,若在

穿越金属板过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则该粒子每穿过一次金属片，动能减少了

该粒子最多能穿过金属板次。

12、利用右图所示装置可测磁感应强度B,矩形线圈宽为L,共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如

图所示的电流I时，天平如图示那样平衡.当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为m的跌码后，

天平重新平衡，由此可知B的方向垂直纸面向且8=.

5

13、分析航天探测器中的电子束运动轨迹可知星球表面的磁场情况。在星球表面某处，探测器中的电子束垂直

射入磁场。在磁场中的部分轨迹为图中的实线，它与虚线矩形区域4腼的边界交于a、b两点。a点的轨迹切

线与垂直，6点的轨迹切线与融的夹角为60°。已知电子的质量为双电荷量为e,电子从a点向6点运动

速度大小为物矩形区域的宽度为d此区域内的磁场可视为匀强磁场。据此可知，星球表面该处磁场的磁感

应强度大小为电子从a点运动到6点所用的。时间为。

6

2022届高中物理磁场_01F参考答案

1、答案：D

解析：

A.由于电子带负电，要在MN间加速则MN间电场方向由N指向M,根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知

M的电势低于N的电势，故A错误；

B.增大加速电压则根据

1.

eU=-mv£

可知会增大到达偏转磁场的速度；又根据在偏转磁场中洛伦兹力提供向心力有

V2

evB=m-

可得

mv

R=—

eB

可知会增大在偏转磁场中的偏转半径，由于磁场宽度相同，故根据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会

右移，故B错误；

C.电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C错误；

D.由B选项的分析可知，当其它条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径，从而增大偏转角度，使

P点左移，故D正确。

故选D。

2、答案：C

解析：

7

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

产合=mgsind—^(mgcosd-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

mgcosO—qvB

解得

mgcosO

v=------

qB

故D错误。

故选C。

3、答案：B

解析：

本题属于信息题，由题干“把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端.”可知

B对；

4、答案：A

解析：

方法1。正交分解：令安培力为咒与斜面夹角为明斜向上，则

8

由垂直斜面方向平衡，有

mgcosB=N+Fsina

N=mgcosd—Fsina

由平行斜面方向，有

Fcosa—mgsind—/zN=ma

得

Fcosa—mgsind—^(mgcQsd—Fsina)=ma

mgsin0+ma+nmgcosO__mgsinO+ma+^mgcosO

cosa+gsina_____/\

则上式变为

mgsind+ma+[imgcosd

+rsinQ?+a)

式中sin(£+a)=l时，，,最小，代入数据得

Fmin/回。

又0+a=9O°,贝IJ

9

V3

T=a=30°

又由安培力公式F=BU,可得最小磁感应强度为当遍T

方法2：矢量图法。因合力为沿斜面向上的

F=ma=1.2N

即重力rng、全反力K和安培力的合力为久考虑到。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尸的箭头向方向确定的

A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=1.4V3N

故

同解。

10

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：C

解析：

由左手定则可知，质子所受的洛伦兹力方向沿z轴正向，由于质子做匀速运动，则所受电场力方向为z轴负向,

大小等于洛伦兹力，即有

Eq=Bvq

电场的方向沿z轴负向，故运动中电场力不做功，电势能不变；沿z轴正方向电势升高；ABD错误，C正确。

故选C。

考点：洛伦兹力；电场力及电势能

【名师点睛】

此题是对左手定则以及电场强度及电势能的考查；要熟练掌握左手定则判断洛伦兹力的方法，注意四指指正电

荷的运动方向，大拇指指洛伦兹力方向；电场力做功等于电势能的变化量，沿电场线方向电势逐渐降低，这些

都应该熟练掌握.

7、答案：A

解析：

11

A.根据安培定则可以判断该环形电流内部的磁感线方向为垂直纸面向里，故A正确；

B.根据安培定则可以判断该直线电流周围的磁感线方向应为顺时针方向，故B错误；

C.根据安培定则可以判断该螺线管的左端为N极，故C错误；

D.根据安培定则可以判断该直线电流周围的磁感线方向应为逆时针方向（俯视），故D错误。

故选A。

8、答案：AC

解析：

A.由题意可知自由电子定向移动的方向为由2-1,根据左手定则可知自由电子将在接线端3所在的一面集聚,

所以接线端3的电势比接线端4的电势低，故A正确；

B.当3、4之间的电压稳定时，自由电子定向移动过程中所受洛伦兹力/■与电场力平衡，即

/=eE=誓①

故B错误；

C.根据电流的微观表达式有

I—neSv=nebdv②

根据洛伦兹力公式有

f=evB③

联立①<2）③以及题给功的表达式可得

1

场=一

ne

故C正确；

12

D.赤道上方地磁场方向平行于地面，又因为磁场方向与工作面垂直，所以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与地面垂直，故D错误。

故选AC。

9、答案：BD

解析：

直导线折成半径为彳的;圆弧形状，在磁场中的有效长度为

4

L=y/2R

则安培力大小为

F=BIL=y[2BlR

安培力的方向与等效长度的直线垂直，根据左手定则可得，安培力的方向垂直的连线指向右上方。

故选BD。

10、答案:AD

解析：

A.由题意，作出粒子的运动轨迹如图1所示，根据几何关系可知

00i=atan30°=fa

a2V3

R__=____a

cos30°~

带电粒子在磁场中运动的轨迹方程为

V34

%+（丫—石。）=3a

13

故A符合题意；

图1

BC.设带电粒子在磁场中运动的速率为匕根据牛顿第二定律有

V2

qvB=

解得

BqR

v=-----

m

带电粒子运动的周期为

2nR2urn

T==——

vBq

由于磁感应强度少未知，所以。和T无法求解，进而无法求解粒子在磁场中运动的时间，故BC不符合题意；

D.如图2所示，整个过程洛伦兹力的冲量方向为动量变化量的方向，即速度变化量的方向，为与x轴负方向

成30。角，故D符合题意。

故选AD。

V

14

图2

11、答案：0.19F5

解析：

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由

V2

qvB=m—

得

mvj2mEk

R=—-=------

qBqB

由已知Ri：Rz=1。：9

得

Eki_100

布=近

粒子每穿过一次金属片，动能减少了

△Ek=Eki—Ek2=0.19F

该粒子最多穿过金属板的次数为詈次，约为5次。

12、答案：垂直纸面向里B=黑

2NIL

解析：

试题分析：当B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向,

15

mg

变为竖直向上，