(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场必考考点训练

（每日一练）（文末附答案）人教版2022年高中物理磁场必考考点训练

单选题

1、如图所示，竖直线榴〃尸Q浓’与尸。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8,0

是物¥上一点，。处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为-（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），已知沿图中与网，成生60。角射出的粒子恰好垂直倒射出磁场，则

粒子在磁场中运动的最长时间为（）

A•孕管

5黑D.等

2、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（）

XXXXXX

XXXXXXD

3、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6=30。的两根平行倾斜导

轨上恰好能静止。今让导体棒通以从户到。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8

（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（）

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

4、如图所示，圆心角为90。的扇形区域MM内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，尸点为半径〃”的中点。现

有比荷相等的两个带电粒子a、b、以不同的速度大小先后从尸点沿QV方向射入磁场，粒子a从材点射出，粒

子。从，V点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。下列说法正确的是（）

A.粒子a带正电，粒子6带负电

B.粒子a、b的加速度大小之比为1：5

C.粒子a、8的角速度之比为1:5

D.粒子a在磁场中运动时间较短

5、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R,模拟地磁场的磁感应强度大小为反

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

三=2。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

2

响，且不考虑相对论效应。这时粒子在磁场中运动的时间是（）

A

A7nRn53nR^37nR^37nR

A.------D.--------U.--------D.--------

90v90v45v180v

6、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（）

7、磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示，高温气体中含有大量高速运动的正离子、

负离子和电子，高温气体平行于两平行金属板P、Q进入，速度为L板间距离为山金属板的正对面积为S,匀

强磁场的磁感应强度为B、方向垂直于高温气体初速度方向，负载电阻为R,高温气体充满两板间的空间。当

发电机稳定发电时，理想电流表的示数为/,则下列说法正确的是（）

高温气体

3

A.金属板P带正电，板间气体的电阻率为♦（竿+R）

B.金属板P带正电，板间气体的电阻率为:（华-R）

C.金属板P带负电，板间气体的电阻率为:（竿+R）

D.金属板P带负电，板间气体的电阻率为♦（竿-R）

多选题

8、在一绝缘、粗糙且足够长的竖直管道中有一带电量为+q、质量为小的带电球体，管道半径略大于球体半径。

整个管道处于水平方向的匀强电场和匀强磁场中。现给带电球体一个向下的初速度％,在以后的运动过程中，

小球运动的速度图象可能是（）

9、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

A.两导线受到的安培力与=125用

4

B.导线所受的安培力可以用尸=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

10、如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m、电荷量为q的带正电小

球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放.不计空气阻力，则

对小球从释放到第一次到达最低点的过程，下列说法正确的是()

__L—©

XXX

XXX

x8xx

A.小球运动至最低点时速度为血无

B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直

C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大，后减小

D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为3mg+qBj荻

填空题

11、质谱仪

(1)质谱仪构造：主要构件有加速____、偏转和照相底片

(2)运动过程(如图)

5

⑶带电粒子经过电压为〃的加速电场加速，=3"

mV»/日

(4)垂直进入磁感应强度为6的匀强磁场中，做匀速圆周运动,有可行「=

(5)分析：从粒子打在底片D上的位置可以测出圆周的半径r,进而可以算出粒子的

12、通电螺线管相当于一个条形磁体。在一通电螺线管的d端附近放置的小磁针。静止时N极的指向如图所示。

则螺线管的c端相当于(填“N”或"S”)极。电源的a端为(填"正”或“负”)极。

6

人教版2022年高中物理磁场_023参考答案

1、答案：c

解析：

当色60°时，粒子的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系有

a=jfein30°

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=—T

27r

即a越大，粒子在磁场中运行的时间越长，a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,

因生2a,此时圆心角为120。，即最长运行时间为（因

2TIR4na

T=--=--

vv

所以粒子在磁场中运动的最长时间为啜。

故选C。

2、答案：A

7

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A。

3、答案：A

解析：

方法1。正交分解：令安培力为尸，与斜面夹角为巴斜向上，则

由垂直斜面方向平衡，有

7ngeos。=N+Fsina

N=mgeosO-Fsina

由平行斜面方向，有

Fcosa—mgsind—/z/V=ma

Fcosa—7ngsin。—/i(mgcos6—Fsina)=ma

mgsin3+ma+nmgcos0_mgsin0+ma+p.mgcosO

cosa+^sina___/\

8

则上式变为

mgsinO+ma+47ngeos。

F=-------------------------------

yjl+〃2sin(S+a)

式中sin(£+a)=l时，/最小，代入数据得

Fmin=£V5N。

又。+a=90。，贝IJ

1V3

cosa=sin。=/=—=>a=30°

/l+^2

又由安培力公式尸=8〃，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mg、全反力力和安培力的合力为久考虑到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尸的箭头向方向确定的

H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

/?£>=1.4V3N

故

9

同解。

rmm

G

4、答案：B

解析：

A.粒子a从"点射出，其所受洛伦兹力向上，根据左手定则可知粒子,，带负电，粒子6从N点射出，其所受

洛伦兹力向下，根据左手定则可知粒子6带正电，所以A错误；

B.粒子a从材点射出，由几何关系可得

1

粒子b从N点射出，由几何关系可得

rb2=/?2+卜一驯

解得

5

根据

10

Bqv=ma

V2

Bqv=m—

r

解得

B2q2

a=———r

由于两个带电粒子a、6的比荷相等，所以粒子a、。的加速度与轨道半径成正比，则粒子/6的加速度大小

之比为1：5,所以B正确；

C.根据

a=/=^fr

am2

联立可得

Bq

o)=—

m

则粒子a、b的角速度之比为1:1,所以C错误；

D.根据

2777n

粒子在磁场中运动时间为

0m

t=—T=—9

27rBq

由于粒子a在磁场中圆心角较大，所以粒子a在磁场中运动时间较长，则D错误；

故选B„

5、答案：C

11

解析：

其轨迹如图所示

由

(2v)2

qBx2v=m-------

r

解得粒子轨迹半径为

mx2v

r=-------=4R

qB

设包围地球的匀强磁场厚度为办，由几何关系可知

222

r+(/?+r0)=(r+/?),r0=2R

圆心角

e=74°

又

2nr

所以粒子在磁场中运动的时间是

12

74°2nr37冗R

t—___x___=_____

-360°2v45v

故C正确。

故选C。

6、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。

7、答案：D

解析：

高温气体进入两极板之间的匀强磁场中，根据左手定则可知正电荷所受洛伦兹力向下，负电荷所受洛伦兹力向

上，故金属板。带正电，金属板尸带负电，当发电机稳定时

qU

QVB=qE=—

a

即

U=Bdv

由

13

u

和

d

R=Pq

联立可得

SBdv

p=d(~r~R)

故D正确，ABC错误。

故选D。

8、答案：ABC

解析：

AC.假设小球能够以速度匕向下做匀速直线运动，则根据平衡条件有

H(qv1B+qE)=mg

则当3%时，小球将以。一直做匀速直线运动；当力＞口时，小球将先做加速度不断减小的减速运动，最后

以匕一直做匀速直线运动；当功＜“时，小球将先做加速度不断减小的加速运动，最后以右一直做匀速直线运

动。综上所述可知AC可能正确；

B.假设

HqE>mg

则小球在管道内所受的最大静摩擦力

fe>mg

小球无论初速度“如何，都将做加速度减小的减速运动，直至速度减为零后停止，故B可能正确；

14

D.小球速度越大，所受洛伦兹力越大，对管壁的压力越大，最终所受滑动摩擦力越大，而滑动摩擦力方向与

重力方向相反，所以小球不可能做加速度不断增大的加速运动，故D不可能正确。

故选ABCo

9、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