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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 年高中物理磁场考点题型与解题方法年高中物理磁场考点题型与解题方法 单选题 1、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（）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 2、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A速率越大，周期越大 B速率越小，周期越大 C速度方向与磁场方向平行 D速度方向与磁场方向垂直 3、如图，长为2的直导线拆成边长相等，夹角为60的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为 2 A0B0.5CD2 4、如图所示，竖直线MNPQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v（方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子（粒子重力及粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与MN成=60角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为（）A3B33 C43D2 5、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（）A前表面的电势比后表面的低 B前、后表面间的电压与无关 C前、后表面间的电压与成正比 D自由电子受到的洛伦兹力大小为 6、如图所示，质量=0.4kg、长度为=1m、截面为矩形的导体棒放在倾角为=30的两根平行倾斜导3 轨上恰好能静止。今让导体棒通以从 P到Q的恒定电流=1A，并在空间中加上垂直于导体棒的匀强磁场B（图中未画出），导体棒以加速度=3m s2沿斜面向上运动。已知导体棒在运动过程中始终与导轨垂直、不发生翻滚、并与导轨接触良好（g取10m s2），则所加磁场的磁感应强度最小为（）A1353TB5.2 TC3.2 TD1.6 T 7、如图所示，圆心角为 90的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从M点射出，粒子b从N点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。下列说法正确的是（）A粒子a带正电，粒子b带负电 B粒子a、b的加速度大小之比为 1：5 C粒子a、b的角速度之比为 1：5 D粒子a在磁场中运动时间较短 多选题 8、如图所示，某同学为探究带电粒子“约束”问题。构想了向里的匀强磁场区域，磁感应强度为B，边界分别是半径为R和 2R的同心圆，O为圆心，A为磁场内在圆弧上的点且OP=PA。若有一粒子源垂直磁场方向在纸面内的 360发射出比荷为的带负电粒子，速度连续分布且无相互作用，不计其重力，sin37=0.6。对粒子源的位置4 和被约束相关量的说法正确的是（）A在A时，被磁场约束的粒子速度最大值=32 B在O时，被磁场约束的粒子速度最大值m=32 C在O时，被磁场约束的粒子每次经过磁场时间最大值m=127m90B D在P时，被磁场约束的粒子速度最大值m=9、如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在共同加速阶段，下列说法中正确的是（）A甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大 B甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小 C乙物块与地面间的摩擦力大小不变 D乙物块与地面间的摩擦力不断增大 10、如图所示，将一质量为m、带电荷量为q的小球从a点斜向上抛出，当小球到达最高点c时，恰好进入正交的匀强电场和匀强磁场中，然后在电、磁场中做半径为R的匀速圆周运动，轨迹如图中虚线所示。其中电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，a、c两点间的水平距离和竖直距离均为 2R，重力加速度为g，不计空气阻力。则（）5 A小球带正电 B小球进入电、磁场时的速度大小为2 C匀强电场的场强大小为 D匀强磁场的磁感应强度大小为 填空题 11、将长为L的直导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中，当给导线通以恒定电流I时，其所受安培力大小为_，方向由_（选填“左手”或“右手”）定则判定。12、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_，若从初始位置转过 90角，则穿过线框平面的磁通量为_，若从初始位置转过 180角，则穿过线框平面的磁通量变化为_ 6 人教版 2022 年高中物理磁场_00D 参考答案 1、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。2、答案：D 解析：由=2可知，选项 A、B 错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项 D 正确 3、答案：C 解析：试题分析：导线在磁场内有效长度为230=，故该 V 形通电导线受到安培力大小为=230=，选项 C 正确，选项 ABD 错误 考点：安培力【名师点睛】由安培力公式=进行计算，注意式中的应为等效长度，本题考查安培力的计算，熟记公式，7 但要理解等效长度的意义 4、答案：C 解析：当=60时，粒子的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系有 a=Rsin30 解得 R=2a 设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为，则其在磁场中运行的时间为 t=2T 即 越大，粒子在磁场中运行的时间越长，最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切，如图乙所示，因R=2a，此时圆心角 m为 120，即最长运行时间为3，因 =2=4 所以粒子在磁场中运动的最长时间为43。故选 C。5、答案：D 8 解析：由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，故 A 错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有洛=,电=，故洛=，故 D 正确，由=则电压=，故前后表面的电压与速度有关，与 a 成正比，故 BC 错误 6、答案：A 解析：方法 1。正交分解：令安培力为F，与斜面夹角为，斜向上，则 由垂直斜面方向平衡，有 cos=+sin =cos sin 由平行斜面方向，有 cos sin =得 cos sin (cos sin)=sin+coscos+sin=sin+cos1+2(cos1+2+1+2sin)令 11+2=sin 则 1+2=cos 9 则上式变为 =sin+cos1+2sin(+)式中sin(+)=1时，F最小，代入数据得 min=1353N。又+=90，则 cos=sin=11+2=32 =30 又由安培力公式=，可得最小磁感应强度为1353T 方法 2：矢量图法。因合力为沿斜面向上的 =1.2N 即重力、全反力R和安培力的合力为F。考虑到G大小方向已知，全反力方向已知（与支持力成 30角，故与竖直方向成 60角，如图），而安培力大小和方向均未知，故平移成矢量图时，按上述顺序构建矢量图时，因合力大小和方向已知，故相当于安培力箭头位置确定，如图，可知最小安培力对应从F的箭头向方向确定的R作垂线即可。由图可知，上面小三角形为等腰三角形，则 =1.23N =(4 1.2）N=2.8 N=1.43N 故 min=1353N 同解。10 7、答案：B 解析：A粒子a从M点射出，其所受洛伦兹力向上，根据左手定则可知粒子a带负电，粒子b从N点射出，其所受洛伦兹力向下，根据左手定则可知粒子b带正电，所以 A 错误；B粒子a从M点射出，由几何关系可得=14 粒子b从N点射出，由几何关系可得 2=2+(12)2 解得=54 根据 =2 解得 11 =222 由于两个带电粒子a、b的比荷相等，所以粒子a、b的加速度与轨道半径成正比，则粒子a、b的加速度大小之比为 1：5，所以 B 正确；C根据 =2，=222 联立可得 =则粒子a、b的角速度之比为 1:1，所以 C 错误；D根据 =2 粒子在磁场中运动时间为 =2=由于粒子a在磁场中圆心角较大，所以粒子a在磁场中运动时间较长，则 D 错误；故选 B。8、答案：ACD 解析：A粒子最大运动半径为 m=12(2+)=32 12 由运动半径 m=m 解得 m=32 故 A 正确；BC设粒子运动半径为0，如图甲所示 在 中 2+2=2 则 2+02=(2 0)2 得 0=34 则 m=34 由 =106 13 解得 m=12790 故 C 正确，B 错误；D如图乙所示 在 中 2+2=2 =32 =12 =2 得=由运动半径 =解得 m=故 D 正确。14 故选 ACD。9、答案：BD 解析：CD以甲乙整体为研究对象，分析受力如图 则有 =+()当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力F洛增大，滑动摩擦力f增大，C 错误，D 正确；ABf增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力=，则得到 减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小，A 错误，B 正确；故选 BD。10、答案：CD 解析：AC小球在复合场中做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力满足 =解得 15 =小球带负电，故 C 正确，A 错误；B根据 2=2=122 联立解得 =故 B 错误；D由牛顿第二定律得 =2 解得 =故 D 正确。故选 CD。11、答案：BIL 左手 解析：1将长为L的直导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中，当给导线通以恒定电流I时，其所受安培力大小为 =16 2方向由左手定则来判定。12、答案：BS 0 2BS 解析：1线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积。故图示位置的磁通量为=BS；2线圈从图示转过 90时，线圈平面和磁感线平行，则穿过S的磁通量为 0；3由磁通量表达式=BScos 可知，当从初始位置转过 180时，磁通量=-BS。磁通量变化为：=-BS-BS=-2BS 小提示：对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式=BScos，是线圈与磁场垂直方向的夹角。