2022 年高考物理二轮复习全真模拟练习——磁场 一、单选题 1．（2021·全国·高考真题）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为 m、电荷量为 的带电粒子从圆周上的 M 点沿直径 MON q  q  0 v1 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时 v1 速度方向偏转 90�；若射入磁场时的速度大小为 v2 ，离开磁场时速度方向偏转 60�，不计重力，则 v2 为（ ） 1 A． 2 3 B． 3 3 C． 2 D． 3 2．（2021·广东·高考真题）截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对 称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流 I1 ，四根平行直导线均通入电流 方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（　　） I2 ， I1 ? I 2 ，电流 A． B． C． D． 3．（2022·山西晋中·二模）如图所示，用一根电阻丝制作成正方形线框 abcd，固定于匀强磁场中的线框 平面与磁场方向垂直，线框顶点 a、b 与电源两端相连，电源内阻与正方形一个边的电阻相等，导线电阻 忽略不计。S 闭合后，线框受到的安培力大小为 F。若仅将 ab 边切割移走，则余下线框受到的安培力大 小为（　　） A． F 2 B． F 4 C． 7F 16 D． 16 F 7 4．（2022·山西晋中·二模）某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图 甲所示，高压直流电源电动势为 E，大电容器的电容为 C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径 略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关 S 接 1，使电容器完全充电，然后立即将 S 转接 2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在 t1 去， 时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（ A．小球在塑料管中加速度随线圈中电流的增大而增大 B．在 0 ~ t1 的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C．适当加长塑料管可使小球获得更大的速度 ） 0 ~ t1 的时间内被加速发射出 D．在 0 ~ t1 的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流是逆时针方向的 5．（2022·安徽·芜湖一中一模）三根足够长的绝缘直导线 a、b、c 按图示方式固定放置在同一纸面内，其 ' 交点分别为 M、N、P，三点恰好构成正三角形，O 点为该三角形的中心， O 点与 O 点关于导线 c 对称。 现在 a、b、c 三根导线中分别通入恒定电流 I、2I、3I。已知长直导线电流在空间某点产生的磁感应强度 大小与电流大小成正比，与该点到直导线的距离成反比。若 O 点的磁感应强度大小为 B0，方向垂直纸面 ' 向里，则 O 点的磁感应强度为（　　） 3 A．大小为 4 B0 ，方向垂直纸面向里 3 B．大小为 4 B0 ，方向垂直纸面向外 1 C．大小为 B0 ，方向垂直纸面向里 4 1 D．大小为 B0 ，方向垂直纸面向外 4 6．（2021·江苏·三模）如图甲、乙所示的电路中，两光滑平行导轨之间的距离均为 L，在两导轨之间的平 面内都有垂直导轨平面向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场，两金属杆完全相同、阻值均为 r，均与导轨接 触良好。图甲中导轨的左端接有阻值为 R 的定值电阻，金属杆在水平拉力的作用下以速度 v 水平向右做匀 速运动；图乙中导轨的左端接有内阻不计的电源，金属杆通过跨过定滑轮的绝缘轻绳与一重物相连，杆 正以速度 v 水平向右做匀速运动，电路中的电流为 I。若导轨电阻不计，忽略所有摩擦，则下列说法正确 的是（　　） A．两杆所受安培力的方向相同 B．图甲、乙中两杆所受安培力大小之比为 BLv Ir B 2 L2 vt C．在时间 Δt 内图甲中金属杆产生的电能为 R  r D．在时间 Δt 内图乙中电源输出的能量为 BILvΔt 7．（2021·广东广州·模拟预测）如图，在等臂电流天平的右端托盘下固定一矩形线圈，线圈匝数为 n，底 边 cd 长为 L，调平衡后放在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂 直；当线圈中通入图示方向的电流 I 时，在天平左、右两边加上质量分别为 m1、m2 的砝码使天平再次平 衡，重力加速度为 g，则以下关系式正确的是（　　） A．nBIL=（m1－m2）g B．nBIL=（m2－m1）g C．BIL=（m2－m1）g D．BIL=（m1+m2）g 8．（2022·上海·模拟预测）如图所示，两根平行的长直导线 a 和 b 中通有大小相等、方向相反的电流 I， 此时导线 a 受到的磁场力大小为 力大小变为 A． F1  F2 F2 F1 。当新加一个与两导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线 a 受到的磁场 。若把新加的匀强磁场反向，则此时导线 b 受到的磁场力大小变为（　　） B． 2F1  F2 C． F1  F2 D． F2 9．（2022·浙江·模拟预测）如图所示，在 yOz 平面的环形金属线圈以坐标系原点 O 为中心，xOy 平面为水 平面，地球磁场指向+y 方向。位于原点 O 处的小磁针，可绕 z 轴在 xOy 平面内自由转动，环形线圈中的 电流为 16A 时，磁针与+x 轴的夹角为 37°。已知环形电流环心处的磁感应强度与环形电流强度成正比， 则为使磁针与+x 轴的夹角变为 53°，已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，环形线圈中的电流应该调整为（　 　） A．3A B．9A C．12A D．16A 10．（2021·江西·南昌市实验中学一模）如图所示，质量为 m、长为 l 的铜棒 ab，用长度也为 l 的两根轻 导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，未通电时，铜棒静止，通入恒定电流后，棒向 外偏转的最大角度为 θ，重力加速度为 g，不计空气阻力。则（　　） A．棒中电流的方向为 b→a C．棒中电流的大小为 mg tan  Bl mg  1  cos   B．棒中电流的大小为 Bl sin  D．若只增大轻导线的长度，则 θ 角变大 11．（2019·北京通州·高考模拟）如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个  粒子从两板正中央垂直电场、磁场入射，它在金属板间运动轨迹如图中曲线所示，则在  粒子通过金属 板间区域过程中（　　） A．  粒子的电势能增大 B．  粒子的动能增大 C．电场力对  粒子做负功 D．磁场力对  粒子做负功 二、填空题 12．（2015·上海·一模）如图所示，一根长为 L、质量为 m 的导体棒折成直角，且 ab=1.5bc，c 端可绕水 平轴自由转动，a 端用绝缘细线挂一个质量为 m 的物体．空间存在着垂直导体棒平面向里的水平匀强磁场， 磁感应强度为 B．当导体棒中通有电流时，它恰好 ab 保持水平静止，如图所示，则导体棒中的电流方向 是__，电流大小为__ （不计导体棒中电流产生的磁场）． 13．（2017·海南·高考模拟）如图所示，在光滑斜面上的一段通电导线处于静止状态，匀强磁场垂直 斜面 向上，通电导线除了受重力、支持力外还受到磁场对通电导线的__________力(选填“安培”或“洛伦兹”)． 当导线中电流增大时，通电导线将沿斜面 向___________运动(选填“上”或“下”)；当磁场的磁感应强度减小 时，通电导 线受到的磁场力将_________(选填“变小”或“变大”)． 14．（2013·天津南开·二模）如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强度．在天平的右端挂有一矩形线圈， 设其匝数 n=5 匝，底边 cd 长 L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直． 当线圈中通入如图方向的电流 I=100mA 时，调节砝码使天平平衡．若保持电流大小不变，使电流方向反 向，则要在天平右盘加质量 m=8.2g 的砝码，才能使天平再次平衡．则 cd 边所受的安培力大小为________ _ N，磁感应强度 B 的大小为_________T（g=10m/s2）。 三、解答题 15．（2021·云南·昆明一中模拟预测）如图所示，纸面代表竖直平面，在足够大的空间中存在着相互垂直 的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小 B=0.1 T。有一长 L=6 m 的光滑绝缘空 心细玻璃管竖直放置，细管开口向上，底部有一质量 m=0.3 kg，带 1 C 负电荷的小球，玻璃管上端处在纸 面内的直线 PQ 上，PQ 和水平方向成 θ=30°角。现保持玻璃管竖直，使其沿着 PQ 方向从图示位置以速度 v0  2 3m/s 匀速运动，小球离开玻璃管后恰好做匀速圆周运动。已知重力加速度 g=10 m/s2，试求： (1)匀强电场的电场强度； (2)小球离开玻璃管时速度的大小及方向； (3)经过多长时间小球从离开玻璃管到离 PQ 最远，到 PQ 的最大距离是多少。 16．（2021·湖南·模拟预测）如图甲所示，M、N 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为 d，两板 中央各有一个小孔 O、O′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示， 设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一群正离子在 t=0 时垂直于 M 板从小孔 O 射入磁场。已知正离 子质量为 m、带电荷量为 q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为 T0，不 考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。求： (1)磁感应强度 B0 的大小； (2)要使正离子从 O′孔垂直于 N 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度 v0 的可能值。 17．（2021·江西·南昌市实验中学一模）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系 xOy，以 O1（0，R）为 圆心，R 为半径的圆形区域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场（用 B1 表示，大小未知）；x 轴下方有一 直线 MN，MN 与 x 轴相距为 Δy，x 轴与直线 MN 间区域有平行于 y 轴的匀强电场，电场强度大小为 E；在 MN 的下方有矩形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为 B2，磁场方向垂直于 xOy 平面向外。电子 a、b 以 平行于 x 轴的速度 v0 分别正对 O1 点、A（0，2R）点射入圆形磁场，偏转后都经过原点 O 进入 x 轴下方的 电场。已知电子质量为 m，电荷量为 e， E 3mv02 3mv0 B2  2eR ， 2eR ，不计电子重力。 （1）求磁感应强度 B1 的