第十章 磁场 综合训练（福建专用）学生版

第十章磁场

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卜对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮

擦干净后，冉选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案与在答题卡上。与在本试卷上尢效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题，共40分）

一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合

题意；选对的得4分，错选或不选的得。分）

1.（2025・福建•高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线Li与L2,通有大小相等，方向相反的

电流。导线周围存在M、0、N三点，"与。关于L］对称，。与N关于Lz对称且OM=OM初始时，M处

的磁感应强度大小为4/,O点磁感应强度大小为例,现保持Li中电流不变，仅将1_2撤去，求、点的磁感应

强度大小（）

.-----------♦-------------♦一

MON

A.8,-13］B.---C.B2~BiD.Bi-B2

~22

2.考迩］运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有

十分重要的意义.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的

存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用.如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图.现

有来自宇宙的一束质子流，以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这束质子在进入地球周闹

的空间将（）

A.竖直向下沿直线射向地面B.向东偏转

C.向西偏转D.向北偏转

3.某学习小组用图示装置测量磁场的磁感应强度。弹簧测力计竖直悬挂•边长为心的等边三角形金属线框

〃机，静止时测力计示数为凡e、71分别为岫、4c的中点，过。•的水平虚线下方存在垂直线框平面的待测匀

强磁场（图中未画出）o线框中通入大小为人方向沿加山的电流，再次静止时，e、/仍在水平虚线上，

测力”的示数变为3r，则磁感应强度大小和方向分别为（）

A.—,垂直线框平面向里B.—,垂直线框平面向外

/Z-//Lt

4F4F

C.―,垂直线框平面向里D.—,垂直线框平面向外

/1^

4.用图甲所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动。如图乙，在空间存在平行于x轴的匀强

磁场，一束电子以速度%从坐标原点。沿xQv平面射入，%与工轴正方向成。角，其运动轨迹为螺旋线,

该螺旋线轴线平行于x轴，螺距为Av,直径为。。则（)

玻璃泡、、

励磁线圈

A.沿4•轴方向螺距以逐渐增大

B.匀强磁场的方向沿x轴负方向

C.若仅增大入射角度。，直径。将变大

D.若仅增大％,电子沿x轴通过一个螺距Ar的时间将变短

二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题

意，全部选对的得6分，选对而不全的得3分，错选或不选的得。分）

5•'恼考法1.束Y射线（从底部进入而没有留下痕迹）从充满在气泡室中的液态氢的.个氢原子中打出“

个电子，同时V光子自身转变成一对正、负电子对（分别称为正电子、负电子，二者速度接近），其径迹

如图所示。己知匀强磁场的方向垂直照片平面向里，正、负电子质量相等，则下列说法正确的是（）

A.右侧螺旋轨迹为负电子运动的轨迹

B.正电子、负电子所受洛伦兹力大小时刻相等

C.分离瞬间，止电子速度大于负电子速度

D.正电子、负电子的动能不断减小，而被打出的电子动能不变

6.如图为地球赤道剖面图，地球半径为几把地面上高度为《区域内的地磁场视为方向垂直于剖面的匀强

2

磁场（磁场方向垂直纸面向里，图中未画出），一带电粒子以一定速度正对地心射入该磁场区域，轨迹恰

好与地面相切。不计粒子重力，则（）

A.粒子带负电荷B.轨迹半径为!R

2

C.轨迹半5径为D.轨迹半径为3:R

84

7.如图所示，电阻忽略不计的两平行粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度8=5T,方向垂直于

ab,与导轨平面的夹角。=53。，导轨宽度为L=0.5m,一端与电源连接。一质量〃?=1kg的金属棒川?垂直

于两平行导轨放置并与导轨接触良好，接入导轨间的阻值R=2.5C,，心与导轨间的动摩擦因数〃=0.5（设

最大静摩擦力等于滑动摩擦力），拉力尼为水平向右，”〃处于静止状态。已知电源电动势E=6V,内阻

r=0.5Q,取g=10m/s2,sin370=0.6,则（）

t)

A.通过"的电流大小为2A,方向由〃到。

B.，心受到的安培力大小为4N,方向水平向左

C.。山受到的最大静摩擦力大小为6.5N

D.「的取值范围为0.5NW6K7.5N

8.如图空间中存在沿水平方向且互相垂直的匀强磁场B和匀强电场石，一带电液滴以一定速度沿

斜向上的虚线做直线运动，则液滴（）

A.带负电B.定做匀速直线运动

C.可能做匀减速直线运动D.电势能减小

第n卷（非选择题，共60分）

三、填空题（本题共3小题，共9分）

9.（3分）2024年4月《央视军事》报道，处J•世界技术领先的国产电磁炮能在100公里外打穿8厘米厚的

钢板。其简化工作原理图如图所示，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计，两导轨

之间有磁感应强度大小为B的竖亘匀强磁场，电源提供恒定的电流/通过待发射弹体，弹体向石加速能获得

的最大速度为q，则磁场的方向是竖直_____（选填“向上”或者"向下"），弹体所受安培力的最大功率

为。

10.（3分）如图为应用磁场力输送导电液体的电磁泵模型，泵体用邻棱长分别为/xc。将泵体的上下表

面接在电压为U的电源（内阻不计）上，泵体处在垂直丁前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为8,

导电液体的电阻率为P。电磁泵工作时泵体的上表面应接电源的（填“正〃或"负"）极，导电液体

受到的安培力大小为:为了获得更大抽液高度力，应（填"增大”或"减小”）的液体电阻

率。

11.（3分）如图所示为某种质谱仪工作原理示意图，离子从电离室A中的小孔Si飘出（初速度不计），经电

压为U的加速电场加速后，通过小孔S2,从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为8的匀强磁场中，

运动半个圆周后打在照相底片D上并被吸收形成谱线。照相底片D上有刻线均匀分布的标尺（图中未画出），

可以直接读出离子的比荷，则可以通过______（选填"增大"或"减小"）磁感应强度8来增大不同离子形成谱

线之间的间隔，标尺上各刻线对应比荷的值是（选填"均匀""不均匀”或“不是均匀无法确定〃）的

四'实验题（本题共2小题，共14分）

12.[6分）某学习小组利用珅化像霍尔元件（载流子为电子）测量磁感应强度8,实验原理如图1所示，匀强

磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流》通过1、3测脚时，元件中的载流子受

（1）2、4测脚中电势高的是（选填“2〃或〃4〃）测脚。

⑵某次实验中，利用螺旋测微器测量元件厚度d（如图2）,其读数为mm。

⑶发该元件单位体积中自由电子的个数为〃，元件厚度为d,磁感应强度为8,电子电荷量为e,则U”与。

的关系式为

13.（8分）磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过

以下实验证明:

（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应平行于南

北方向，位于小磁针上方，此时从上向下看，小磁针的旋转方向是（填"顺时针"或"逆时针"）。

（2）如图（b）所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会

看到•条亮线，要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是o（填选

项代号）

A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿），轴正方向

C.加i电场，电场方向沿z轴负方向D.加一电场，电场方向沿y轴正方向

（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互（填“排斥”或“吸引〃），

当通以相反方向的电流时，它们相互（填“排斥"或"吸引。

五、计算题（本题共3小题，共37分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位）

14.（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平而夹角仇37。，在导轨

所在平面内分布着磁感应强度8=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电

动势E=3V,内阻r=0.5Q的直流电源。现把一个质量机=0.050kg的导体棒他放在金属导轨上，导体棒恰好

静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与金属导轨接触的两点

间的电阻q=2.5。，金属导轨电阻不计，g取lOm/s:已知sin37。=0.60,cos37°=0.80o求：

⑴导体棒受到的安培力；

⑵导体棒受到的摩擦力和导体棒勺导轨间的动摩擦因数。

15.（12分）如图所示，空间存在范围足够大的、相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度方向水平向右,

磁感应强度方向垂直纸面向里。建立竖直平面内的直角坐标系xOy,%轴与电场平行。一电荷量为+q、

质量机的微粒从坐标原点出发以与1轴正方向的夹角为45的初速度进入复合场中，恰好做直线运

动，当微粒运动到坐标值为（小〃）的P点时，电场方向突然变为竖直向上（强弱不变），粒子继续

运动一段时间后，正好垂直击中）’轴上的某点。仅考虑微粒在第一象限内的运动情况，重力加速度为go

求：

y、xxxx

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（1）电场