高考物理二轮复习专项练习：磁场（含答案）

专题11磁场专题训练

一、单选题

1.（2022•浙江温州•二模）如图所示，正方形。6那的四个顶角各有一根垂直于正方形平面的细长直导线，

通有大小相同的电流，相邻导线电流方向相反，。为正方形的中心，下列说法正确的是（）

a履........Ob

：

：'、Z：

：\

dB..........ec

A.a、b连线中点的磁感应强度为零

B.a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度相同

C.°、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直

D.°、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直

2.（2022•湖南岳阳•二模）两个完全相同的弹簧秤竖直放置，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线漏，长度

为"整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在"中通入由a到。的恒定电流/,其

中一个弹簧秤的示数为若将电流反向,大小变为2/,则其中一个弹簧秤的示数为&下列说法正确的

是（）

，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，

F+F2F+F

A.直导线油的质量相=」~1B.直导线"的质量乱=；2

g3g

2（F-F）匀强磁场的磁感应强度三二二

C.匀强磁场的磁感应强度BD.8=

3.（2022・重庆•模拟预测）如题图（俯视图）所示，粗糙水平面上固定一通电长直导线MN,长直导线周围

磁场的磁感应强度大小8=人,，式中常量左＞0,/为电流强度，厂为距导线的距离。在该直导线右侧有一

r

质量为相的单匝矩形线圈"cd,ad边与MN平行，且距MN距离为心该线圈内通有逆时针方向的恒定电

流，线圈与水平面间动摩擦因数为〃，且ab=2ad=2L。当MN内通以电流强度为/。的电流时线圈恰能保

持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=则此时矩形线圈湖力内的电流强度大小是（)

M

ab

N

A3"mg2〃mg〃加g〃"际

C

A，2kI043d-2kI0Dklo

4.（2022•黑龙江齐齐哈尔•一模）如图所示，用一根不可伸长的轻质绝缘细线将一通有恒定电流的金属棒

挂在图示位置，电流方向垂直纸面向外，现在空间中加一匀强磁场，要使金属棒保持在图示位置静止且磁

感应强度最小，则所加磁场方向应为（）

B.竖直向上

C.水平向右

D.水平向左

5.（2022•吉林长春•二模）坐标原点。处有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各个方向以相同速率发射

带正电的同种粒子。有人设计了一个磁场区域，区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使上

述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用，则该匀强

磁场区域面积最小时对应的形状为（）

6.（2022・安徽・芜湖一中一模）三根足够长的绝缘直导线。、b、c按图示方式固定放置在同一纸面内，其交

点分别为M、N、P,三点恰好构成正三角形，。点为该三角形的中心，。‘点与。点关于导线c对称。现

在服b、c三根导线中分别通入恒定电流/、21、3k已知长直导线电流在空间某点产生的磁感应强度大小

与电流大小成正比，与该点到直导线的距离成反比。若。点的磁感应强度大小为8o,方向垂直纸面向里,

则。’点的磁感应强度为（）

33

A.大小为［综，方向垂直纸面向里B.大小为^稣，方向垂直纸面向外

c.大小为:为，方向垂直纸面向里D.大小为:稣，方向垂直纸面向外

7.（2022•江西南昌•一模）如图所示，边长为L的正方形ABCQ边界内有垂直纸面向里的匀强磁场8,E为

上一点，ED=是L。完全相同的两个带电粒子心b以不同速度分别从A、E两点平行向右射入磁

3

场，且均从C点射出磁场。已知a粒子在磁场中运动的时间为3不计粒子的重力和相互作用，则b粒子

在磁场中运动的时间为（）

1f1

A.—tB.-tcDz

32-十-l

8.（2022.山东潍坊.一模）如图所示，正六边形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子以速

度匕从。点沿方向射入磁场，从c点离开磁场；若该粒子以速度匕从。点沿四方向射入磁场，则从d点

离开磁场。不计粒子重力，X的值为（）

%

9.（2022•辽宁沈阳•一模）如图，足够长的绝缘竖直杆处于正交的匀强电磁场中，电场方向水平向左、场

强大小为E,磁场方向水平向里，磁感应强度大小为瓦一质量为废，电荷量为口（q>0）的小圆环套在杆

上（环内径略大于杆的直径）无初速下滑。若重力加速度大小为g,圆环与杆之间的动摩擦因数为〃

（〃qE<mg）,圆环电荷量不变，则能反映圆环下滑过程中速度v随时间t变化关系的图象是（）

二、多选题

10.（2022・湖南•二模）半径为R的半圆形区域内有方向垂直于纸面向外的匀强磁场。不计重力的。、》两

粒子从圆周上的尸点沿着半径方向射入磁场，分别从A、B两点离开磁场，运动轨迹如图所示。已知a、b

两粒子进入磁场时的速率之比为1：2,为直径，ZAOP=60°o下列说法正确（）

A.。粒子带正电，6粒子带负电

B.a、6两粒子的比荷之比为3：2

C.a、6两粒子在磁场中运动时间之比为2：1

D.a、b两粒子的轨道半径之比为1：3

11.（2022.福建福建•一模）如图所示，射线与ON夹角为30。,之外分布着垂直于纸面向里的足够

大的匀强磁场，磁感应强度为8,一质量为机、电荷量为-q的粒子（不计重力），从。点垂直于QW以某

一速度射出。则（）

XXXXXX

B

XXXXXXN

xxAxX—J

x■…A/

XXXXXX

XXXXXX

A.粒子第一次穿过边界ON时，速度方向与边界ON的夹角为60。

5兀m

B.粒子第一次穿过边界之后，在磁场中运动的时间为三石

C.仅减小粒子射出的速率，粒子可能第二次经过边界ON

D.仅增大粒子射出的速率，粒子一定能两次经过边界Q0

12.（2022.安徽・模拟预测）如图所示，边长为L的正三角形He区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，质

量为优，电荷量均为4的三个粒子A、8、C以大小不等的速度从。点沿与ab边成30。角的方向垂直射入磁

T7/

场后从ac边界穿出，穿出ac边界时与。点的距离分别为§、彳、L。不及粒子的重力及粒子间的相互作

用，则下列说法正确的是（）

A.粒子C在磁场中做圆周运动的半径为与

2

B.A、B、C三个粒子的初速度大小之比为1：2：3

C.AyB、C三个粒子从磁场中射出的方向均与ab边垂直

D.仅将磁场的磁感应强度减小为原来的g,则粒子8从c点射出

三、填空题

13.（2022・上海•模拟预测）在磁感应强度为B的匀强磁场中，半径为R的半球形球壳如图（a）放置,

穿过它的磁通量为；面积为S的矩形线框在该磁场中的初始位置如图（b）中实线所示，线框绕0

轴逆时针转动到与磁场垂直的虚线位置，这一过程中穿过线框的磁通量的变化量大小为

14.（2022・上海•模拟预测）直导线湖内通有稳恒电流，产生磁场方向如图，导线中的电流方向为

（选填“从。到6”或“从b到"'）；一线框从M处沿湖所在竖直平面向下移动到N处，线框内的磁通量变

化情况是

M

XXXX

a-----------------------b

\N

15.（2022.江苏・徐州市田家炳中学一模）如图所示，一边长为0.1m的单匝正方形线圈从左侧匀速进入匀

强磁场，磁场的磁感应度B=2T.从湖边开始进入磁场至cd边恰好进入磁场的过程中，线圈的磁通量变

化了Wb；若上述过程所经历的时间为0.2s,则线圈中产生的感应电动势为V.

.XXXXX

IXKXXXX

|]XXMXXX

•jxMXXXX

四、解答题

16.（2021•全国.模拟预测）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，回旋

加速器的原理如图，Di和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、周期为T的交流

电源上，位于。/圆心处的粒子源A能不断产生带电粒子（初速度可以忽略，重力不不计）。它们在两盒之

间被电场加速，粒子束以最大速度输出时的等效电流为/,Di,置于与盒面垂直的磁感应强度为2的匀

强磁场中，忽略粒子在电场中运动的时间及相互作用，且最大速度远小于光速，求：

（1）粒子的荷质比旦；（2）粒子获得的最大速度：（3）回旋加速器输出时的平均功率H

m

接交流电源

17.(2022.江苏.模拟预测)如图1所示，在直角坐标系第一象限内，以x轴和y轴为边界存在足够大匀强

磁场。磁感应强度2随时间f作周期性变化的图像如图2所示，瓦己知，垂直纸面向外为8的正方向，一

粒子源可持续均匀发射速度为丫。的粒子，粒子质量和电荷量分别为加和+〃，不计重力；U0时刻，打开粒

子源，粒子从坐标原点。沿y轴正方向发射，在仁3时刻进入磁场的粒子恰好在U•时刻离开磁场，求:

(1)磁场变化的周期公；

(2)粒子从x轴射出的区域宽度d以及从第一象限射出的粒子在磁场中运动的最长时间却；

(3)若在"时刻关闭粒子源，求从x轴和y轴射出的粒子数之比。

图1图2

18.(2021•湖南岳阳•一模)如图所示，空间y>lm虚线上方分布着垂直于xoy向里的匀强磁场，0勺<lm虚

线下方分布着平行于x轴匀强电场，电场强度大小均为E=100V/m,在的区域电场沿x轴正向，在"0

的区域电场沿x轴负向。一带正电粒子(不计重力)在。点沿y轴正向以10m/s的速度射入电场，经电场

偏转后进入磁场，在磁场中绕y