2022 届二轮高考物理：磁场（附有答案） 一、选择题。 1、（多选）如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为 L，其间有竖直 向下的匀强磁场，磁感应强度为 B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。 从 t=0 时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流 I，周期为 T，最大值为 Im， 图甲中 I 所示方向为电流正方向。则金属棒 (　　) A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化 C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功 2、如图是“探究影响通电导体在磁场中受力的因素”的实验示意图。三块相同的 蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中 1、2、3、4 轻而柔软的细导线 悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位 置附近为匀强磁场，最初导线 1、4 接在直流电源上，电源没有在图中画出。关 于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是(　　) A．改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变 B．仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变 C．增大电流同时改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度 一定增大 D．仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变 3、（双选）某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包 线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线 圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置 于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应 将(　　) A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 4、(双选)光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关 S 与内阻不计、电动势为 E 的电源相连，右端与半径为 L＝20 cm 的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量 m ＝60 g、电阻 R＝1 Ω、长为 L 的导体棒 ab，用长也为 L 的绝缘细线悬挂，如图 所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度 B＝0.5 T，当闭合开关 S 后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成 θ＝53°角，摆动 过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g 取 10 m/s2 则(　　) A．磁场方向一定竖直向下 B．电源电动势 E＝3.0 V C．导体棒在摆动过程中所受安培力 F＝3 N D．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为 0.048 J 5、如图所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系 为 B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为 m 的粒子从 O 点垂直 MN 进入 B1 磁场， 则经过多长时间它将向下再一次通过 O 点(　　) A． B． C． D． 6、(双选)自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所 示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次， 传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔 元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁 场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的 是(　　) 甲　　　　　　　乙　 A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小 B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高 C．图乙中霍尔元件的电流 I 一定是由正电荷定向运动形成的 D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小 7、如图所示，半径为 r 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 大小为 B，磁场边界上 A 点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向(均平 行于纸面)且速度大小相等的带正电的粒子(重力不计)，已知粒子的比荷为 k， 速度大小为 2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为(　　) A． B． C． D． 8、(双选)如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度 为 B，其边界为一边长为 L 的正三角形(边界上有磁场)，A、B、C 为三角形的 三个顶点。今有一质量为 m、电荷量为＋q 的粒子(不计重力)，以速度 v＝从 AB 边上的某点 P 既垂直于 AB 边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从 BC 边 上某点 Q 射出。若从 P 点射入的该粒子能从 Q 点射出，则(　　) A．PB<L B．PB<L C．QB≤L D．QB≤L 9、如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场 (未画出)．一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出，从 Q 点 穿越铝板后到达 PQ 的中点 O．已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方 向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(　　) A．2　　　　　B． 10、（双选）如图： C．1 D． 霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿 z 轴方向均匀变化的磁场， 磁感应强度 B＝B0＋kz(B0、k 均为常数)．将霍尔元件固定在物体上，保持通过 霍尔元件的电流 I 不变(方向如图所示)，当物体沿 z 轴正方向平移时，由于位置 不同，霍尔元件在 y 轴方向的上、下表面的电势差 U 也不同．则(　　) A．其他条件不变，磁感应强度 B 越大，上、下表面的电势差 U 越大 B．k 越大，传感器灵敏度越高 C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高 D．其他条件不变，电流 I 越大，上、下表面的电势差 U 越小 11、在如图所示的平行板器件中，电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直。一带 电粒子(重力不计)从左端以速度 v 沿虚线射入后做直线运动，则该粒子(　　) A．一定带正电 B．速度 v＝ C．若速度 v>，粒子一定不能从板间射出 D．若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动 12、（双选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线 圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂 直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 IH，与其前后表面相连的 电压表测出的霍尔电压 UH 满足：UH＝k，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两 侧面间的距离．电阻 R 远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则(　　) A．霍尔元件前表面的电势低于后表面 B．若电源的正负极对调，电压表将反偏 C．IH 与 I 成正比 D．电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比 二、填空含实验题。 13、如图所示，AB 为水平面上一个圆的直径，在过 AB 的竖直平面内有一根 通电导线 CD，已知 CD∥AB，当 CD 竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆 的磁通量将 （填：变或不变） 14、如图所示，铜棒 ab 长 0.1 m，质量为 6×10－2 kg，两端与长为 1 m 的轻铜线 相连，静止于竖直平面内．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B＝0.5 T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，平衡 时的偏转角为 37°，则在此过程中铜棒的重力势能增加了 小为 J；通电电流的大 _ A．(不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2) 三、解答类题。 15、如图所示，两根电阻不计、相距 L 且足够长的平行金属直角导轨，一部分 处在水平面内，另一部分处在竖直平面内．导轨所在空间存在大小为 B、方向 竖直向下的匀强磁场．金属棒 ab 质量为 2m，电阻为 R；cd 质量为 m，电阻为 2R．两棒与导轨间动摩擦因数均为 μ．ab 棒在水平向左拉力作用下，由静止开 始沿水平轨道做匀加速运动，同时 cd 棒由静止释放．cd 棒速度从 0 达到最大的 过程中拉力做功为 W．重力加速度为 g．求： (1)cd 棒稳定状态时所受的摩擦力； (2)cd 棒速度最大时，ab 棒两端的电势差； (3)cd 棒速度从 0 达到最大的过程中，ab 棒克服阻力做的功． 16、如图(a)所示的 xOy 平面处于变化的匀强电场和匀强磁场中，电场强度 E 和 磁感应强度 B 随时间做周期性变化的图象如图(b)所示，y 轴正方向为 E 的正方 向，垂直于纸面向里为 B 的正方向。t＝0 时刻，带负电粒子 P(重力不计)由原点 O 以速度 v0 沿 y 轴正方向射出，它恰能沿一定轨道做周期性运动。v0、E0 和 t0 为已知量，图(b)中＝，在 0～t0 时间内粒子 P 第一次离 x 轴最远时的坐标为。求： (a)　　　　　　　　(b)　 (1)粒子 P 的比荷； (2)t＝2t0 时刻粒子 P 的位置； (3)带电粒子在运动中距离原点 O 的最远距离 L。 17、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把 质量为 2.0 g 的弹体(包括金属杆 EF 的质量)加速到 6 km/s。若这种装置的轨道宽 2 m，长为 100 m，通过的电流为 10 A，求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度及 磁场力的最大功率。(轨道摩擦不计) 2022 届二轮高考物理：磁场（附有答案） 一、选择题。 1、（多选）如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为 L，其间有竖直 向下的匀强磁场，磁感应强度为 B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。 从 t=0 时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流 I，周期为 T，最大值为 Im， 图甲中 I 所示方向为电流正方向。则金属棒 (　　) A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化 C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功 【答案】A、B、C 2、如图是“探究影响通电导体在磁场中受力的因素”的实验示意图。三块相同的 蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中 1、2、3、4 轻而柔软的细导线 悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位 置附近为匀强磁场，最初导线 1、4 接在直流电源上，电源没有在图中画出。关 于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是(　　) A．改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变 B．仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变 C．增大电流同时改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度 一定增大 D．仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变 【答案】B 3、（双选）某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包 线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线 圈的转轴．将线圈架在