高考物理磁场复习题及答案

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磁场复习题

一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．

1．如图11-1所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为（ ）

A．F2 C．F1+F2

B．F1－F2 D．2F1－F2

图11-1 a I

b I

2．如图11-2所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c为运动的最低点.则 （ ）

A．离子必带负电

B．a、b两点位于同一高度 C．离子在c点速度最大

D．离子到达b点后将沿原曲线返回

3．如图11-3所示，带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 （ ）

A．N极竖直向下 B．N极竖直向上 C．N极沿轴线向左

D．N极沿轴线向右 图11-4

O

图11-2

N ω O/ S 图11-3

4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图11-4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什方向偏转？ （ ）

A．向东

B．向南 D．向北

C．向西

5．如图11-5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段

A．乙物块与地之间的摩擦力不断增大 B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 C．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变。

（ ）

F 乙 甲 图11-5

B 京翰教育中心http://www.zgjhjy.com/ 1

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D．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

6．如图11-6，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。带电粒子可能经过的区域的面积是 （ ）

A.32?(mvBq)2 B. 12?(mvBq)2

图11-6

C. ?(mv)2 D. 2?(mv)2

BqBq

7．在半径为r的圆形空间内有一匀强磁场，一带电粒子以速度v从A沿半径方向入射，并从C点射出，如图11-7所示(O为圆心)， 已知∠AOC=120°，若在磁场中粒子只受洛仑兹力作用，则粒子在磁场中运行的时间（ ） A．2?r3v B．23?r3v C．?r3v D．3?r3v。

图11-7

8．如图11-8所示，有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，有

ma=mb＜mc=md，以不等的速率va＜vb=vc＜vd进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中

射出，进入B2磁场，由此可判定

（ ）

A．射向P1的是a离子 B．射向P2的是b离子 C．射向A1的是c离子 D．射向A2的是d离子。 图11-8

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2

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9．场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交。如图11-9所示，质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列结论正确的是 （ ）

A．粒子带负电，且q＝mg／E B．粒子顺时针方向转动 C．粒子速度大小v＝BgR／E D．粒子的机械能守恒

10．如图11-10是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=1×10T的匀强磁砀，方向平行于轴线．在圆柱桶某一直径两端开有小孔．作为入射孔和出射孔．离子束以不同角度入射，最后有不同速度的离子束射出．现有一离子源发射荷质比为γ=2×10C/kg的阳离子，且粒子束中速度分布连续．当角α=45°，出射离子速度v的大小是 （ ）

A．2?10m/s C．22?10m/s

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）

二、本题共2小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按要求作图.

11．(10分)（1）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B/2μ，式中B是感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离ΔL，并测出拉力F，如图11-11所示。因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所示由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B= 。

(2)欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用同一

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3

2

11

-4

图11-9

6B．22?10m/s D．42?10m/s

668图11-10

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金属块两端分别浸在冷水和热水中产生电动势来代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通过电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30o，则当他发现小磁针偏转了60o，通过该直导线的电流为(已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，忽略小磁针大小的影响)

A．2I B．3I C．

3I D．无

12．(10分)(1)如图11-12所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是带电粒子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有 （ ）

A．A端接的是高压直流电源的正极 B．A端接的是高压直流电源的负极 C．C端是蹄形磁铁的N极 D．C端是蹄形磁铁的S极

图11-12

（2）M、N是真空管中两平行正对、靠得较近的、用不同材料制成的金属平板，M板受．．紫外线照射后，将发射出沿各种可能的方向运动的光电子，而N在紫外线照射下没有光电子射出。当把M、N板接入如图11-13所示的电路中，并用紫外线照射M板，M板因射出光电子形成电流，从而引起电流计指针偏转。若闭合开关S，调节R逐渐增大板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰好为零，断开开关S，在M、N间加垂直纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零。当磁感强

度为B时，电流恰好为零，则两极板M、N之间的距离为：（已知光电子的带电量为e，质量为m） （ ）

紫外

A．

emU 4eB4emU eBB．

emU eB8emU eB

图11-13

C．D．

图13

三、本题共6小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。

13. (14分)用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T，方向如图11-14所示的匀强磁场中，将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当球第一次摆到低点时，悬线的张力恰好为零（重力加速度g=10m/s）

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