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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)人教版人教版 20222022 年高中物理磁场经典知识题库年高中物理磁场经典知识题库 单选题 1、如图所示，长方形的长=0.6m，宽=0.3m，O、e 分别是、的中点，以e为圆心、为半径的圆弧和以 为圆心、为半径的圆弧组成的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度=0.25T。一群质量=3 107kg、电荷量=2 103C的带正电粒子以速度=5 102m/s沿垂直于且垂直于磁场方向射入磁场区域，（不计粒子重力及粒子间的相互作用）。则下列判断正确的是（）A从边射入的粒子，从边上各点射出 B从边射入的粒子，从边上各点射出 C从边射入的粒子，从b点射出 D从边射入的粒子，从边上各点射出 2、如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的 2 倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。下列说法正确的是（）2 Aa点与b点的磁感应强度相同 Ba点与c点的磁感应强度相同 Ca点与d点的磁感应强度相同 Da点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同 3、如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（）A粒子a带负电，粒子b、c带正电 B粒子c在磁场中运动的时间最长 C粒子a在磁场中运动的周期最小 D射入磁场时粒子a的速率最小 4、如图所示，小磁针的 N 极指向正确的是（）3 AaBbCcDd 5、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AC是圆O的水平直径，P是圆周上的一点，P点离AC的距离为12R，一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以一定的速度从A点沿AC方向射入，粒子在磁场中运动的偏向角为 90，保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子从P点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（）A4B2C23D34 6、如图所示，金属棒、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒在匀强磁场中沿导轨向右运动，则（）A棒不受安培力作用 B棒所受安培力的方向向右 C棒中感应电流的方向由到 D螺线管产生的磁场，端为 N 极 7、如图所示，水平面的abc区域内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，边界的夹角为 30，距顶点b为L的S点有一粒子源，粒子在水平面内垂直bc边向磁场内发射速度大小不同的带负电的粒子、粒子质量为m、电量大小为q，下列说法正确的是（）4 A从边界bc射出的粒子速度方向各不相同 B粒子离开磁场时到b点的最短距离为3 C垂直边界ab射出的粒子的速度大小为2 D垂直边界ab射出的粒子在磁场中运动的时间为3 多选题 8、磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图（a）所示，它的驱动系统简化为如图（b）所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L。匝数为N。总电阻为R；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度v匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则（）A图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B列车运动的方向与磁场移动的方向相同 C列车速度为v时线框中的感应电动势大小为2()D列车速度为v时线框受到的安培力大小为222()9、如图所示，宽d4cm 的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁场方向垂直于纸面向里。现有一群正粒子从O5 点以相同的速率在纸面内沿不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r10cm，则（）A右边界8cmy8cm 处有粒子射出 B右边界 0y16cm 处有粒子射出 D左边界 0y16cm 处有粒子射出 10、如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子、比荷为k，从静止开始经电压U加速后，以一定速度，沿NP方向射入磁场。ON间距离为d，已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为 37（sin37=0.6），不计重力。下列判断正确的是（）A若该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出，则=82249 B若该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出，则=162249 C若电压 42281，U越大，粒子在磁场中运动的时间越短 填空题 11、下图是一种测量磁感应强度的简易装置的示意图，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场，矩形线圈匝数为N，=1，=2。当线圈不通电流时，弹簧测力计的示数为1；当线圈中通入沿顺时针方向的恒定电流I时，弹簧测力计的示数为2（2 1），则磁感应强度B的大小为_，磁场方向垂直纸面向_。12、如图所示，一个直径为 20cm 的圆形闭合线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度=2 102T，则通过线圈的磁通量为_Wb。现将线圈绕直径MN转过 90，则此时穿过线圈的磁通量为_Wb。7 人教版 2022 年高中物理磁场_029 参考答案 1、答案：C 解析：粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力 =2 可得 =0.3m 从边射入的粒子先做直线运动，设某一粒子从点进入磁场，其圆心为，如图所示 因 =0.3m 根据几何关系，可得虚线四边形是菱形，则该粒子一定从点射出，同理，从边射入的粒子，全部从点射出；从边射入的粒子，轨迹均为以为半径的圆弧，所以从点射入的从点射出，从边射入的粒子，因边 8 界上无磁场，粒子到达边界后做直线运动，即从边射入的粒子全部通过点，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。2、答案：B 解析：通电直导线在周围形成的磁场，大小为=，方向由安培定则可知垂直于点到导线垂直线段，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向。故选 B。3、答案：B 解析：A根据左手定则可知 粒子带正电，b、c粒子带负电，故 A 错误；BC根据 =422 =2 可知 9 =2 即各粒子的周期一样，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故 B 正确，C错误；D由洛伦兹力提供向心力 =2 可知 =可知b的速率最大，c的速率最小，故 D 错误。故选 B。4、答案：D 解析：根据右手螺旋定则可知通电螺线管左侧为 N 极，右侧为 S 极，磁感线在外部由 N 极 S 极，内部由 S 极指向 N极。而静止时小磁针 N 极指向为磁感线方向，可知小磁针的 N 极指向正确的只有d。故选 D。5、答案：C 解析：带负电粒子从A点沿AC方向射入，偏向角为 90，故粒子从D点射出，如左图所示 10 根据几何关系，易知粒子的轨迹圆半径等于磁场圆半径R。若粒子从P点射入磁场，根据几何关系，粒子还是从D点射出，如右图所示。此时粒子的偏向角为 120，根据粒子在磁场中圆周运动的周期公式=2及粒子在磁场中部分圆周运动的时间公式=2得 =23 故选 C。小提示：本题求出轨迹圆半径等于磁场圆半径后，可确定属于磁聚焦模型，粒子从P点射入可迅速判断粒子还是从D点离开磁场，从而快速求解。6、答案：C 解析：ABC棒沿导轨向右运动，由右手定则可知，ab中产生由b到a的向上的感应电流，根据左手定则可知，ab棒受安培力向左，选项 AB 错误，C 正确；D根据安培定则可知，螺线管产生的磁场，B端为 N 极，选项 D 错误。故选 C。7、答案：B 解析：11 A粒子竖直向上进入磁场，轨迹圆心一定在bc边上，若粒子能从边界bc射出，粒子的速度方向一定竖直向下，故方向均相同，A 错误；B当轨迹恰好与ab边相切时，粒子从bc边离开磁场时到b点的距离最短，由几何关系可得(1)sin30=1 离b点的最短距离为 =21 联立解得 =3 B 正确；C垂直边界ab射出的粒子，轨道半径为 2=由洛伦兹力作为向心力可得 =22 解得粒子的速度大小为 =C 错误；D粒子在磁场中的运动周期为 =2 垂直边界ab射出的粒子在磁场中运动的时间为 12 =30360=6 D 错误。故选 B。8、答案：BC 解析：A线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知图示时刻线框中感应电流沿顺时针方向，A 错误；B根据左手定则，列车受到向右的安培力，因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同，B 正确；C由于前后两个边产生的感应电动势顺次相加，根据法拉第电磁感应定律 =2=2()C 正确；D列车速度为v时线框受到的安培力大小为 =2=4222()D 错误。故选 BC。9、答案：AD 解析：根据左手定则可知粒子在边界边界只能从坐标轴上方通过，当从O点射入的粒子在磁场中的轨迹与磁场右边界相切时，粒子恰好能从左边界射出，根据几何知识可得该轨迹的圆弧对应的弦长的一半为 =102 62=8cm 13 所以左边界的最大范围为 2l即 16cm，所以左边界 0y16cm 有粒子射出，此相切圆弧与右边界上方相切点一下的粒子从右边界射出，范围是 0y8cm，当粒子沿走边界向下从O点射入时，能从右边界的下方最大位置处射出，所以 1=102 62=8cm 即在右边界下方 8cmy0 处有粒子射出，所以右边界-8cmy8cm 有粒子射出，BC 错误，AD 正确。故选 AD。10、答案：AC 解析：AB若该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出，其轨迹如图所示 根据几何关系 +tan37=解得 =47 根据洛伦兹力提供向心力 =2 14 根据能量守恒 =122 联立解得 =82249 故 A 正确，B 错误；CD根据 =2 =122 可知，U越大，则r越大。当轨迹与OP恰好相切时，根据几何关系 +sin37=以上三式联立解得 =82281 当 1），可知bc边受到的安培力向下，则有 2=+2 可得 =2 12 2安培力方向向下，由左手定则可得磁场方向垂直纸面向里。12、答案：2 10-4 0 解析：1根据 =sin 有 =sin=(2)2=2 102 (0.1)2Wb=2 104Wb 2线圈绕直径转过 90后，线圈与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为 0。