高考物理磁场试题及答案

高考物理磁场试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1.一电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则电子所受的磁场力大小为（）（2分）A.evBB.ev/BC.eB/vD.0【答案】A【解析】电子所受的磁场力大小为F=evB。2.一根无限长直导线通入电流I，在其附近放置一个矩形线圈abcd，线圈与导线共面，且ab边与导线平行，当线圈以速度v向右运动时，下列说法正确的是（）（2分）A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈中产生逆时针方向的感应电流C.线圈中不产生感应电流D.无法判断【答案】C【解析】由于线圈与导线共面，且线圈以速度v向右运动，穿过线圈的磁通量不发生变化，因此线圈中不产生感应电流。3.一质点带电荷量为q，质量为m，以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则质点做匀速圆周运动的半径为（）（2分）A.mvBqB.mvB/qC.qBmvD.qBv/m【答案】B【解析】质点做匀速圆周运动的半径为r=mvB/q。4.一条形磁铁放在水平桌面上，在其正上方放置一个小磁针，当条形磁铁开始转动时，小磁针（）（2分）A.也开始转动B.不转动C.转动方向与条形磁铁相反D.无法判断【答案】A【解析】条形磁铁的磁场会对小磁针产生作用力，使小磁针也开始转动。5.一带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子所受的磁场力方向（）（2分）A.与速度方向相同B.与速度方向相反C.与速度方向垂直D.无法判断【答案】C【解析】根据左手定则，带电粒子所受的磁场力方向与速度方向垂直。6.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势最大值为Em，则当线圈平面与磁场方向夹角为60°时，感应电动势大小为（）（2分）A.EmB.Em/2C.√3Em/2D.Em/√3【答案】C【解析】感应电动势大小为ε=Emcosθ，当θ=60°时，ε=Emcos60°=√3Em/2。7.一带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子所受的磁场力大小（）（2分）A.与速度大小成正比B.与速度大小成反比C.与磁感应强度成正比D.与磁感应强度成反比【答案】C【解析】根据洛伦兹力公式F=evB，磁场力大小与磁感应强度成正比。8.一条形磁铁放在水平桌面上，在其正上方放置一个小磁针，当条形磁铁开始转动时，小磁针（）（2分）A.也开始转动B.不转动C.转动方向与条形磁铁相反D.无法判断【答案】A【解析】条形磁铁的磁场会对小磁针产生作用力，使小磁针也开始转动。9.一带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子所受的磁场力方向（）（2分）A.与速度方向相同B.与速度方向相反C.与速度方向垂直D.无法判断【答案】C【解析】根据左手定则，带电粒子所受的磁场力方向与速度方向垂直。10.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势最大值为Em，则当线圈平面与磁场方向夹角为60°时，感应电动势大小为（）（2分）A.EmB.Em/2C.√3Em/2D.Em/√3【答案】C【解析】感应电动势大小为ε=Emcosθ，当θ=60°时，ε=Emcos60°=√3Em/2。二、多选题（每题4分，共20分）1.以下哪些情况会导致带电粒子在磁场中运动状态改变？（）（4分）A.粒子速度方向与磁场方向平行B.粒子速度方向与磁场方向垂直C.粒子速度大小发生变化D.粒子速度方向发生变化【答案】B、C、D【解析】当粒子速度方向与磁场方向垂直时，粒子会受到洛伦兹力作用，运动状态改变；当粒子速度大小发生变化时，其受到的洛伦兹力大小也会发生变化，导致运动状态改变；当粒子速度方向发生变化时，其受到的洛伦兹力方向也会发生变化，导致运动状态改变。2.以下哪些因素会影响带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径？（）（4分）A.粒子的电荷量B.粒子的质量C.粒子的速度D.磁感应强度【答案】A、B、C、D【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=mvB/q，因此粒子的电荷量、质量、速度和磁感应强度都会影响半径大小。3.以下哪些情况会导致线圈中产生感应电流？（）（4分）A.线圈在磁场中静止B.线圈在磁场中匀速运动C.穿过线圈的磁通量发生变化D.线圈与磁场方向平行【答案】C【解析】根据法拉第电磁感应定律，只有当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电流。4.以下哪些说法是正确的？（）（4分）A.洛伦兹力总是垂直于速度方向B.洛伦兹力总是垂直于磁场方向C.洛伦兹力对粒子不做功D.洛伦兹力可以使粒子速度大小发生变化【答案】A、C【解析】洛伦兹力总是垂直于速度方向和磁场方向，对粒子不做功，但洛伦兹力不能改变粒子速度大小，只能改变速度方向。5.以下哪些情况会导致带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用？（）（4分）A.粒子速度方向与磁场方向平行B.粒子速度方向与磁场方向垂直C.粒子速度大小发生变化D.粒子速度方向发生变化【答案】B【解析】只有当粒子速度方向与磁场方向垂直时，粒子才会受到洛伦兹力作用。三、填空题（每题4分，共20分）1.一电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则电子所受的磁场力大小为______。（4分）【答案】evB【解析】电子所受的磁场力大小为F=evB。2.一质点带电荷量为q，质量为m，以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则质点做匀速圆周运动的半径为______。（4分）【答案】mvB/q【解析】质点做匀速圆周运动的半径为r=mvB/q。3.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势最大值为Em，则当线圈平面与磁场方向夹角为60°时，感应电动势大小为______。（4分）【答案】√3Em/2【解析】感应电动势大小为ε=Emcosθ，当θ=60°时，ε=Emcos60°=√3Em/2。4.一条形磁铁放在水平桌面上，在其正上方放置一个小磁针，当条形磁铁开始转动时，小磁针______。（4分）【答案】也开始转动【解析】条形磁铁的磁场会对小磁针产生作用力，使小磁针也开始转动。5.一带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子所受的磁场力方向______。（4分）【答案】与速度方向垂直【解析】根据左手定则，带电粒子所受的磁场力方向与速度方向垂直。四、判断题（每题2分，共10分）1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（×）【解析】如-5+(-3)=-8，和比两个数都小。2.线圈在磁场中匀速运动时，一定会产生感应电流（）（2分）【答案】（×）【解析】只有当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电流。3.洛伦兹力对粒子总是不做功（）（2分）【答案】（√）【解析】洛伦兹力总是垂直于速度方向，因此对粒子不做功。4.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其速度大小保持不变（）（2分）【答案】（√）【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其速度大小保持不变，只有速度方向发生变化。5.磁场力可以改变带电粒子的速度方向（）（2分）【答案】（√）【解析】磁场力可以改变带电粒子的速度方向，但不能改变速度大小。五、简答题（每题5分，共15分）1.简述洛伦兹力的特点。（5分）【答案】洛伦兹力总是垂直于速度方向和磁场方向，对粒子不做功，但洛伦兹力可以改变粒子速度方向，不能改变速度大小。2.简述法拉第电磁感应定律的内容。（5分）【答案】法拉第电磁感应定律指出，当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电动势，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。3.简述安培力的特点。（5分）【答案】安培力是作用在载流导线上的磁场力，其大小与电流强度、导线长度和磁感应强度成正比，方向由左手定则确定。六、分析题（每题10分，共20分）1.分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件和特点。（10分）【答案】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件是粒子速度方向与磁场方向垂直，特点是在运动过程中，粒子速度大小保持不变，只有速度方向发生变化，洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动。2.分析感应电动势的产生条件和大小计算方法。（10分）【答案】感应电动势的产生条件是穿过线圈的磁通量发生变化，大小计算方法为法拉第电磁感应定律，即感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，具体公式为ε=nΔΦ/Δt，其中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为磁通量变化时间。七、综合应用题（每题25分，共50分）1.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子速度方向与磁场方向垂直，求粒子做匀速圆周运动的半径和周期。（25分）【答案】粒子做匀速圆周运动的半径r=mvB/q。粒子做匀速圆周运动的周期T=2πr/v=2πmBq。2.一