2022 学年高中物理知识点二轮复习——磁场 一、选择题（共 14 题） 1．如图所示，一根放在匀强磁场中的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中已分别标明电流、磁感强 度和安培力这三者方向的关系，其中正确的是（ ） A． B． C． D． 2．关于磁场与磁感应强度说法正确的是（　　） A．磁体间的相互作用是通过磁场发生的 B．地磁 N 极在地理北极附近 C．通电导体不受力说明该处磁感应强度为零 D．由 B  F IL 可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线 IL 乘积成反比 3．在匀强磁场中，一个带电粒子正在做匀速率圆周运动，如果突然将它的速率增大到原来的 2 倍，那么粒 子运动的（　 　） A．轨迹半径不变，周期是原来的一半 B．轨迹半径是原来的 2 倍，周期不变 C．轨迹半径和周期都是原来的 2 倍 D．轨迹半径是原来的 4 倍，周期不变 4．铁棒 A 两端均能吸引小磁针,铁棒 B 能排斥小磁针，若铁棒 A 靠近铁棒 B，则（ ） A．A、B 一定相互吸引 B．A、B 一定相互排斥 C．A、B 间可能无磁力作用 D．A、B 间一定有磁力作用，可能吸引，也可能排斥 5．两个完全相同的圆形线圈，如图所示，穿在一根绝缘的光滑水平横杆上，分别通以方向相同的电流 I2 ，则（ ） I1 、 A．两线圈相互吸引 B．两线圈相互排斥 C．两线圈静止 D．两线圈先吸引后排斥 6．以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　） A．力 N m2 B．磁通量 T � C．电场强度 kg � m /  C� s2  D．磁感应强度 kg /  A � s2  7．将面积为 6.0×10-4 m2 的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为 30°，如图所示， 若穿过该圆面的磁通量为 3.0×10-5 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度 B 应等于（　　） A．1.0×10-1 T B．5.0×10-2 T C．2.0×10-1 T D．1.8×10-9 T 8．如图所示，空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场和水平向左、场强为 E 的匀强电场． 有一质量为 m，电荷量大小为 q 的微粒垂直于磁场且以与水平方向成 45°角的速度 v 做直线运动，重力加速 度为 g．则下列说法正确的是 A．微粒可能做匀加速直线运动 B．微粒可能只受两个力作用 mg C．匀强磁场的磁感应强度 B= qv mg D．匀强电场的电场强度 E= q 9．四根等高、相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流 I1 ， I2 ， I3 和 I4 ，其中相邻两根 导线间距均相等，a、b、c 三点连线与导线等高并垂直于导线，c 点位于四根导线间的中点，d、e 两点分 别位于 a、b 两点的正下方，且 ad  be ，则下列说法正确的是（　　） A．c 点的磁感应强度最大 B．d 点与 e 点的磁感应强度的大小相等 C．d 点与 e 点的磁感应强度的方向相同 D．任意两导线间的作用力是排斥力 10．如图甲所示为足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中 A、B 两物块叠在一起置于光滑水平 面上，物块 A 带正电，物块 B 不带电且表面绝缘，A、B 接触面粗糙，自 t＝0 时刻起用水平恒力 F 作用在 物块 B 上，两物块由静止开始做匀加速直线运动．乙图图象的横轴表示时间，则纵轴 y 可以表示 A．A 所受摩擦力的大小 B．B 对地面压力的大小 C．A 所受合力的大小 D．B 所受摩擦力的大小 11．边长为 L 的正方形线圈 A，通有逆时针方向的恒定电流 I，用两根轻质绝缘细线静止地悬挂在水平长直 导线 MN 的正下方 h 处，如图所示．当导线 MN 中无电流时，两细绳中张力均为 T；当通过 MN 的电流为 I1 时，两细绳中张力均减为 aT（0<a<1）；而当通过 MN 的电流为 I2 时，细绳中张力恰好为零．已知长直通 电导线周围磁场的磁感应强度 B 与到导线的距离 r 成反比（即 B  k 电流方向和电流大小之比 I1:I2 分别为( A．向左，1+a B．向右，1+a I ，k 为常数）．由此可知，MN 中的 L ) C．向左，1-a D．向右，1-a 12．如图所示，有一金属棒 ab ，质量为 m，电阻不计，静止在间距为 L 的两条平行轨道上。轨道平面与水 平面的夹角为  ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，金属棒与轨道间动摩擦因数 为  （金属棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力），回路中电源电动势为 E，内阻不计。则下列说 法正确的是（　　） A．导体棒所受静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上 B．导体棒所受摩擦力大小一定为 F f   mg cos  C．滑动变阻器接入电路的有效电阻 R BEL mg sin   mg cos  D．改变滑动变阻器 R 接入电路的有效阻值，导体棒所受的摩擦力可能先减小后增大 13．如图所示，已知电场方向沿 y 轴正方向，场强大小为 E ；磁场方向沿 z 轴正方向，磁感应强度的大小 为 B ；重力加速度为 g ．一质量为 m 、带电量为  q 的带电微粒从原点以速度 v 出发．关于它在这一空间的 运动的说法正确的是（ ） A．一定能沿 x 轴做匀速直线运动 B．一定能沿 y 轴做匀速直线运动 C．可能沿 y 轴做匀速直线运动 D．可能沿 z 轴做匀速直线运动 14．2020 年 11 月 10 日消息，我国回旋加速器领域首批国家标准正式发布实施。如图所示是回旋加速器装 置， D1、D2 是半圆形金属盒，D 形盒的半径为 R，磁场的磁感应强度为 B。D 形盒的缝隙处接交流电源， 两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直于 盒底的匀强磁场中。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（　　） A．增大交流电源电压 B．增大 D 形盒的半径 C．增大交流电源电压和减小狭缝间的距离 D．增大磁场磁感应强度和减小狭缝间的距离 二、非选择题（共 8 题） 15．在匀强磁场中，有一段 5cm 的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是 1A 时，受磁场的作用力是 0.1N，那么磁感应强度 B=________T；现将导线长度增大为原来的 3 倍，通过电流减小为原来的一半，那 么磁感应强度 B=________T；如果把该通电导体拿走，那么该处磁感应强度 B=________T． 16．如图所示，已知导体棒中通有电流 I，导体棒长度为 L，磁场磁感应强度为 B，当导体棒按下面几种方 式放置时，写出导体棒所受安培力的大小． F=________ F=_________ F=________ F=________ 17．如图所示，将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体 呈中性），以一定速度 v 连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知微粒喷入的方向与板面平行而 与磁场垂直，板间距离为 d，磁场的磁感应强度为 B．则接在两金属板 M、N 间的电压表的指针稳定时的 示数 U＝________． 18．质子和  粒子以相同的动能垂直于磁场方向射入同一匀强磁场，它们的运动轨迹半径之比 RP：R  =____________，运动周期之比 TP：T  =_______________。 19．某研究小组在研究通电导线在磁场中的受到力方向跟哪些因素有关的实验中，把长 L=0.2m 的导体棒 置于匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流 I=2.0A，方向向左，导体棒受 到的安培力大小为 4×10-3N。（g 取 10m/s2）求： （1）安培力的方向。 （2）磁感应强度大小。 （3）若导体棒中电流大小为 3A，导线棒 L 质量为 6×10-4kg，则两根竖直细导线所受的拉力 T 各为多少？ 20．如图所示为测定阴极射线粒子比荷的装置，从阴极 K 发出的阴极射线通过一对平行金属板 D1、D2 间的 匀强电场，发生偏转． （1）在 D1、D2 （2）再在 间加电场后射线偏到 D1、D2 P2 ，则由电场方向可知，该射线带什么电？ 间加一磁场（图中未画出），电场与磁场垂直，让射线恰好不偏转，设电场强度为 E， 磁感应强度为 B，则电子的速度多大？ q （3）撤去电场，只保留磁场，使射线在磁场中做圆周运动，若测出轨道半径为 R，则粒子的荷质比 m 是 多大？ （4）哪位科学家通过研究阴极射线发现了电子？ 21．如图所示. 半径分别为 a 、b 的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场，中心 O 处固定一个半径很 小（可忽略不计）的金属球，在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场，小圆周与金属球间电势差 U，两 圆之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，设有一个带负电的粒子从金属球表面沿 x 轴正方向以很小的初速 度逸出，粒子质量为 m，电荷量为 q.（不计粒子的重力，忽略粒子逸出的初速度） 试求：（1）粒子到达小圆周上时的速度为多大？ （2）粒子以（1）中的速度进入两圆间的磁场中，当磁感应强超过某一临界值时，粒子将不能到达大圆周， 求此磁感应强度的最小值 B． （3）若当磁感应强度取（2）中最小值，且 时，粒子运动一段时间后恰好能沿 x 轴负方向回 到原出发点，求粒子从逸出到第一次回到原出发点的过程中，在磁场中运动的时间.（设粒子与金属球正碰 后电量不变且能以原速率原路返回） 22．如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为 E、场区宽度 为 L．在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 B 未知，圆形磁场 区域半径为 r．一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子从 A 点由静止释放后，在 M 点离开电场，并沿半 径方向射入磁场区域，然后从 N 点射出，O 为圆心，∠MON=120°，粒子重力可忽略不计．求： （1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； （3）粒子从 A 点出发到 N 点离开磁场经历的时间． 参考答案 1．D 【详解】 根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感 线从垂直穿入掌心，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的 方向，可得： A. 根据左手定则可知，安培力的方向是垂直导体棒向左，故 A 项错误； B. 根据左手定则可知，安培力的方向是垂直