2022 届高考物理一轮基础巩固题：磁场（附答案） 一、选择题。 1、（双选）如图所示，虚线 MN 将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域都存在 与纸面垂直的匀强磁场。一带电粒子仅在磁场力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区，弧 线 aPb 为运动过程中的一段轨迹，其中弧 aP 与弧 Pb 的弧长之比为 2∶1，下列判 断一定正确的是 (　　) A.两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为 2∶1 B.粒子在两个磁场中的运动速度大小之比为 1∶1 C.粒子通过 aP、Pb 两段弧的时间之比为 2∶1 D.弧 aP 与弧 Pb 对应的圆心角之比为 2∶1 2、如图所示，一劲度系数为 k 的轻质弹簧，下面挂有匝数为 n 的矩形线框 abcd，bc 边长为 l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方 向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流 I，方向如图所示， 开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为 B，线框达到 新的平衡，则在此过程中线框位移的大小 Δx 及方向是(　　) A．Δx＝，方向向上 B．Δx＝，方向向下 C．Δx＝，方向向上 D．Δx＝，方向向下 3、（双选）如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分 布，线圈中 a、b 两条导线长均为 l，通以图示方向的电流 I，两条导线所在处的 磁感应强度大小均为 B．则(　　) A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直 C．线圈将顺时针转动 D．a、b 导线受到的安培力大小总为 BIl 4、已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度 B 的大小与电流强度 成正比，与点到通电导线的距离成反比。现有平行放置的三根长直通电导线， 分别通过一个直角三角形 ABC 的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示， ∠ACB＝60°，O 为斜边的中点。已知 I1＝2I2＝2I3，I2 在 O 点产生的磁场磁感应 强度大小为 B，则关于 O 点的磁感应强度，下列说法正确的是(　　) A．大小为 2B，方向垂直 AB 向左 B．大小为 2B，方向垂直 AB 向左 C．大小为 2B，方向垂直 AB 向右 D．大小为 2B，方向垂直 AB 向右 5、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电流的 直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会(　　) A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转 6、(多选)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P＋和 P3＋，经电压 为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一 定宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子 P＋在磁场中转过 θ＝30°后从磁场 右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子 P＋和 P3＋(　　) A．在电场中的加速度之比为 1∶1 B．在磁场中运动的半径之比为∶1 C．在磁场中转过的角度之比为 1∶2 D．离开电场区域时的动能之比为 1∶3 7、两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感 应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域 后，粒子的(　　) A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 8、如图所示，直线 OP 上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源 O 在纸 面内沿不同的方向先后发射速率均为 v 的质子 1 和 2，两个质子都过 P 点。已知 OP＝a，质子 1 沿与 OP 成 30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互 作用力，则(　　) A．质子 1 在磁场中运动的半径为 a B．质子 2 在磁场中的运动周期为 C．质子 1 在磁场中的运动时间为 D．质子 2 在磁场中的运动时间为 9、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度 v 从 A 点沿直径 AOB 方向射入磁场，经过 Δt 时间从 C 点射出磁场，OC 与 OB 成 60°角．现将带电粒子的速度变为，仍从 A 点沿原方向射入磁场，不计重力， 则粒子在磁场中的运动时间变为(　　) A．Δt 　 B．2Δt C．Δt　 D．3Δt 10、如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的 匀强磁场，一束粒子流以速度 v 水平射入，为使粒子流经过磁场时不偏转(不计 重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于此电场场强大小和方向 的说法中，正确的是(　　) A．大小为，粒子带正电时，方向向上 B．大小为，粒子带负电时，方向向上 C．大小为 Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关 D．大小为 Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关 11、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中 加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后 从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速， 为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来 的 12 倍。此离子和质子的质量比约为(　　) A．11 B．12 C．121 D．144 12、下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是(　　) 二、填空含实验题。 13、匀强磁场中有一段长为 0.2 m 的直导线，它与磁场方向垂直，当通过 2.0 A 的电流时，受到 0.8 N 的磁场力，磁场磁感应强度是____T；当通过的电流加倍 时，磁感应强度是____T。 14、如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场．在此过程中，线圈的磁通量将　 （选填“变大”或“变小”）．若上述过程所经历的时间为 0.1 s，线圈中产生的感应 电动势为 2 V，则线圈中的磁通量变化了　　Wb。 三、解答类题。 15、使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法 有磁屏蔽通道法和静电偏转法等．质量为 m，速度为 v 的离子在回旋加速器内 旋转，旋转轨道是半径为 r 的圆，圆心在 O 点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁 场中，磁感应强度为 B． 为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器．引出器原理如图所示，一对圆 弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于 O′点(O′点图中未画出)．引出 离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从 P 点进入通道， 沿通道中心线从 Q 点射出．已知 OQ 长度为 L，OQ 与 OP 的夹角为 θ． (1)求离子的电荷量 q 并判断其正负； (2)离子从 P 点进入，Q 点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为 B′，求 B ′； (3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度 B 不变，在内外 金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应．为使离子仍从 P 点进入，Q 点射出，求通道内引出轨迹处电场强度 E 的方向和大小． 16、如图所示，在坐标系 xOy 平面的 x>0 区域内，存在电场强度大小 E＝2×105 N/C、方向垂直于 x 轴的匀强电场和磁感应强度大小 B＝0.2 T、方向与 xOy 平 面垂直向外的匀强磁场。在 y 轴上有一足够长的荧光屏 PQ，在 x 轴上的 M(10 cm,0)点处有一粒子发射枪向 x 轴正方向连续不断地发射大量质量 m＝6.4×10－27 kg、电荷量 q＝3.2×10－19 C 的带正电粒子(重力不计)，粒子恰能沿 x 轴做匀速直 线运动。若撤去电场，并使粒子发射枪以 M 点为轴在 xOy 平面内以角速度 ω＝ 2π rad/s 顺时针匀速转动(整个装置都处在真空中)。 (1)判断电场方向，求粒子离开发射枪时的速度； (2)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径； (3)荧光屏上闪光点的范围距离； (4)荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间。 17、如图所示，xOy 坐标系中，在 y 轴右侧有一平行于 y 轴的边界 PQ，PQ 左 侧和右侧存在磁感应强度大小分别为 B 与 的匀强磁场，磁场方向均垂直于 xOy 平面向里。y 轴上有一点 A 与原点 O 的距离为 l。带电荷量为 q、质量为 m 的带正电粒子，以某一速度从坐标原点 O 处沿 x 轴正方向射出，经过时间 t= 时恰好到达 A 点，不计粒子的重力。 (1)求边界 PQ 与 y 轴的距离 d 和粒子从 O 点射出的速度大小 v0。 (2)若相同的粒子以更大的速度从原点 O 处沿 x 轴正方向射出，为使粒子能经过 A 点，粒子的速度大小应为多大？ 2022 届高考物理一轮基础巩固题：磁场（附答案） 一、选择题。 1、（双选）如图所示，虚线 MN 将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域都存在 与纸面垂直的匀强磁场。一带电粒子仅在磁场力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区，弧 线 aPb 为运动过程中的一段轨迹，其中弧 aP 与弧 Pb 的弧长之比为 2∶1，下列判 断一定正确的是 (　　) A.两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为 2∶1 B.粒子在两个磁场中的运动速度大小之比为 1∶1 C.粒子通过 aP、Pb 两段弧的时间之比为 2∶1 D.弧 aP 与弧 Pb 对应的圆心角之比为 2∶1 【答案】B、C 2、如图所示，一劲度系数为 k 的轻质弹簧，下面挂有匝数为 n 的矩形线框 abcd，bc 边长为 l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方 向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流 I，方向如图所示， 开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为 B，线框达到 新的平衡，则在此过程中线框位移的大小 Δx 及方向是(　　) A．Δx＝，方向向上 B．Δx＝，方向向下 C．Δx＝，方向向上 【答案】B　 D．Δx＝，方向向下 3、（双选）如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分 布，线圈中 a、b 两条导线长均为 l，通以图示方向的电流 I，两条导线所在处的 磁感应强度大小均为 B．则(　　) A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直 C．线圈将顺时针转动 D．a、b 导线受到的安培力大小总为 BIl 【答案】CD． 4、已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度 B 的大小与电流强度 成正比，与点到通电导线的距离成反比。现有平行放置的三根长直通电导线， 分别通过一个直角三角形 ABC 的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示， ∠ACB＝60°，O 为斜边的中点。已知 I1＝2I2＝2I3，I2 在 O 点产生的磁场磁感应 强度大小为 B，则关于 O 点的磁感应强度，下列说法正确的是(　　)