高中物理电磁学磁场经典大题例题.pdf

1 (每日一练每日一练)高中物理电磁学磁场经典大题例题高中物理电磁学磁场经典大题例题 单选题 1、如图所示，在、处存在与纸面垂直，且通有大小相等、方向相反电流的长直导线，已知、在、的连线上，为的中点，、位于的中垂线上，且、到点的距离均相等。下列说法正确的是（）A点处的磁感应强度为零 B、两点处的的磁感应强度方向相反 C、两点处的磁感应强度方向相同 D、两点处的磁感应强度方向不同 答案：C 解析：A、四个点的磁感应强度均为、两长直导线在各点的磁感应强度的叠加，由安培定则可知，、在点处磁感应强度的方向相同，合磁感应强度竖直向下，不为零，故 A 错误；BM在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故 B 错误；CM在c处产生的磁场方向垂直于cM偏向右下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏向左下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏向左下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏向右下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故 C 正确；D由以上分析可知，a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下，方向相同，故 D 错误。2 故选 C。2、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 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 3 =2=4 所以粒子在磁场中运动的最长时间为43。故选 C。3、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 答案：D 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4 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 4、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 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 5 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。5、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，加垂直于上下底面磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 6 B前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子较多无关 C电压表的示数与污水中离子浓度有关 D污水流量Q与U成正比，与a、b、c无关 答案：B 解析：AB正、负离子从左向右移动，根据左手定则，正离子所受的洛伦兹力指向后表面，负离子所受的洛伦兹力指向前表面，所以后表面电极的电势比前表面电极的电势高，且电势的高低与哪种离子较多无关，故 A 错误，B正确。C最终稳定时，离子受洛伦兹力和静电力平衡，有 =求得 =可知电压表的示数U与v成正比，与离子浓度无关，故 C 错误。D污水的流量 =Q与电压表的示数U和该装置高度c成正比，与a、b无关，故 D 错误。故选 B。