2021屆高三專題練習-磁場 解析版

1、 /172021屆高三專題訓練專題十、磁場一、選擇題（江淮十校2021屆高三第一次聯(lián)考）（多選）如圖所示，在水平邊界上方有磁感應強度大小為OP、方向垂直紙面向外的勻強磁場B,距離為2m,PQ是一足夠長的擋板，OP延長線與PQ的夾角為0，粒子打在擋板上均被吸收。在0、P之間有大量質量、電荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于邊界0P,且在紙面內。其中從0P中點射入的粒子恰能垂直打在擋板上（不計粒子重力及其相互作用）。則下列說法正確的是（）當時0=30。，PQ上被粒子打中區(qū)域的長度為力亍m當時0=30。，PQ上被粒子打中區(qū)域的長度為2m2,;3當時0=60。，PQ上被粒子打中區(qū)域的長度為一亍m當

2、時0=60。，PQ上被粒子打中區(qū)域的長度為1m【答案】AC（湖南省五校聯(lián)考）正方形區(qū)域ABCD中有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個粒子（不計重力）以一定速度從AB邊的中點M沿既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入磁場，正好從AD邊的中點N射出。若將磁感應強度B變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個粒子射出磁場的位置是（）NQ*KKKMMKX賈托狀黑KXXA點ND之間的某一點CD之間的某一點BC之間的某一點【答案】A【解析】丄粒子射入磁場中做勻速圓周運動，第一次軌跡的圓心在N點，半徑為正方形邊長的，若將磁感應“強度B變?yōu)樵瓉淼?倍，根據半徑公式八可知，半徑變?yōu)檎叫芜呴L的，由幾何知識得知,粒子轉動半周

3、從A點射出磁場。故選：A。(安徽蚌埠市2021屆高三上學期第一次質量監(jiān)測)如圖所示，邊長為L的正方形CDEF區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場，一個比荷為k的帶電粒子以大小為v的速度由C點進人磁場，速度方向與CD邊的夾角9=60，經磁場偏轉后從DE邊垂直DE射出，粒子的重力不計，則磁場的磁感應強度為()A.v2kL、,；3v3kL3vC.2kLvD.kL【答案】C（安徽蚌埠市2021屆高三上學期第一次質量監(jiān)測）（多選）已知長直通電導線在其周圍某點產生磁場的磁感應強度與該導線中的電流強度成正比，與該點到導線的距離成反比。如圖，兩根平行長直通電導線L、L中的電流強度分別為I和21,此時L受到的磁場力大

4、小為F?，F(xiàn)將另一根長直通121電導線氣平行放在.外側，三根導線間距相等且處于同一平面，.受到的磁場力大小變?yōu)?F，則氣中的電流強度大小可能是（）A/A?/厶厶匚A.2IB.4IC.6ID.8I【答案】AC（2021屆安徽省六校教育研究會高三（上）第一次素質測試）（多選）如圖所示，有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abed，e是ad的中點，/是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負電的粒子（不計重力），粒子恰好從e點射出。若改變粒子的速度，粒子將從不同點射出磁場，則（）d若粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點射出若粒子的速度增大為原來的三倍，將從/點射出若粒子的速度不變，磁場的磁感應強度變

5、為原來的二倍，將從d點射出只改變粒子的速度使其分別從e、d、/點射出時，從/點射出所用時間最短【答案】ADv2qvB=mr解得mvr=一qB可知，轉動半徑尸與速度v成正比。若粒子的速度增大為原來的二倍，那么半徑也將變?yōu)樵瓉淼膬杀?，如圖所示，轉過的圓心角弧度不變，所以粒子會從d點射出。故A正確；若粒子的速度增大為原來的三倍，那么半徑也將變?yōu)樵瓉淼娜?，如圖所示，將從點和d點之間射出。故B錯誤；若粒子的速度不變，磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼亩叮敲窗霃綄⒆優(yōu)樵瓉淼亩种?，如圖所示，將從ae中點射出。故C錯誤；只改變粒子的速度使其分別從e、d、/點射出時，如圖所示，從e、d點射出時，走過的圓心角兀

6、兀弧度都是-，所用時間相同，但從/點射出時，弧度小于-，所以時間最小。故D正確。故選AD。如圖所示，兩根長為L的平行直導線P、Q固定在水平面上，整個空間存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B。當導線中通入圖中所示方向大小相等的電流I時，兩導線所受安培力均為0。現(xiàn)將導線Q中的電流反向，大小不變，導線P受到的安培力為（）LLiAA.BILB.2BILC.3BILD.4BIL【答案】B（2020北京市海淀區(qū)高三下學期一模）如圖所示，在一通有恒定電流的長直導線的右側，有一帶正電的粒子以初速度v0沿平行于導線的方向射出。若粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計，現(xiàn)用虛線表示粒子的運動軌跡，虛線上某點所畫

7、有向線段的長度和方向表示粒子經過該點時的速度大小和方向，則如圖所示的圖景中可能正確的是（）答案】B解析】根據右手螺旋定則可知，在導線右側磁場方向垂直紙面向里，根據左手定則，判斷粒子受力的方向向左，因此粒子向左側偏轉，CD錯誤；由于洛倫茲力不做功，因此運動過程中粒子速度大小不變,5/17 /17B正確，A錯誤。故選Bo（2020北京市朝陽區(qū)高三下學期一模）在城市建設施工中，經常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示，一根金屬管線平行于水平地面。有一種探測方法，首先給金屬長直管線通上恒定電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應強度最強的某點，記

8、為Q;在Q點附近的地面上，找到與Q點磁感應強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；在地面上過a點垂直于EF的直線上,找到磁場方向與地面夾角為45的b、c兩點，測得b、c兩點距離為厶由此可確定（）J2金屬管線在EF正下方，深度為二L21金屬管線在EF正下方，深度為-LJ2金屬管線的走向垂直于EF,深度為二L2金屬管線在EF正下方，深度為L【答案】B【解析】用測量儀在金屬管線附近的水平地面，上找到磁感應強度最強的某點，記為a,說明a點離電流最近；找到與a點磁感應強度相同的若干點，將這些點連成直線EF,故說明這些點均離電流最近，根據電流應該時是平行EF,畫出左側視圖，如圖所示b、c間距為厶且磁場方向

9、與地面夾角為45,故深度為L，故A正確，BCD錯誤。故選:A。（2020北京市順義區(qū)牛欄一中高三下學期3月模擬）如圖中PQ是勻強磁場里的一片金屬片，其平面與磁場方向平行，一個粒子從某點以與PQ垂直的速度射出，動能是E，該粒子在磁場中的運k1動軌跡如圖所示。今測得它在金屬片兩邊的軌道半徑之比是10:9，若在穿越金屬板過程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定，則下列說法正確的是A.該粒子的動能增加了81100Ek1B.該粒子的動能減少了19100Ek1C.該粒子做圓周運動的周期減小10D.該粒子最多能穿越金屬板6次【答案】B【解析】ABD.根據:v2Bvq=mr可得：mvqB所以：vr10r9即：9v

10、=v2101又因為動能表達式：1=mv22所以開始的動能為：Ek11=mv22i穿過金屬板后的動能：Ek21=mv222811xmv21002i81100Ek1粒子每穿過一次金屬片損失的動能：19AE二E-E二Ek2k1100k1所以有：En=ki=AE100k1即該粒子最多能穿過的金屬板的次數為5次；故B正確，AD錯誤;帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期，根據:v2qvB=mR可得：2兀mqB可知周期與速度無關，故C錯誤。故選B。（2021年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試優(yōu)化卷）等邊三角形abc的頂點處分別固定有三根垂直紙面的長直導線，先在a、b中通以大小為I、方向向里的恒定電流，如圖所示，此時

11、三角形幾何中心0處的磁感應強度大小為B，然后保持a、b中電流不變，在c中通以大小也為I、方向向外的恒定電流，則0處的磁感應強度大小為（）f、/o人-x1*jQL丄卜hftflnA.0B.BD.2B【解析】根據右手判定磁場方向，貝9假設a在O點產生的磁場的大小為幾，方向垂直于Oa連線斜向下，因ab兩根導線中通有相等電流，且ab兩導線與0點的距離相等，則b在0點產生磁場的大小也為，方向垂直于Ob連線斜向上，因abc為等邊三角形，0為三角形的幾何中心，則兩根導線產生的磁場方向的夾角為亠，所以ab兩根導線在0點產生合磁場大小為則再=兒，當c中通入大小相等的電流時，根據右手判定磁場方向，磁場方向水平向右

12、，與ab兩根導線產生的合磁場方向一致，因c導線與0點的距離等于ab導線與0點的距離，所以0處的磁場大小為故ABC錯誤，D正確?！敬鸢浮緿（2021年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試優(yōu)化卷）如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內存在垂直于紙面向外的勻強磁場，虛線是該勻強磁場區(qū)域在紙面內的邊界。一帶正電的粒子從邊界上的A點以速度V垂直磁場方向射入磁場區(qū)域，v與半徑OA的夾角為，射出磁場時，粒子速度方向改變了1,不計粒子重力，粒子在磁場中運動的時間為（）cf由題意可知sc冊，則由幾何關系可得=120由于貝M為等腰三角形，所以刀2=3（1又由題意可知貝“=Gn所以又可得加銳由幾何關系可知也為等腰三角勉i殳粒子的

13、軌跡半g為陥則由三角形知識有:AD2Rcon:如2rct/s3(可得：r=RAl2Ca”1XRHRf=j=x=則可知粒子在醯場中的運動時間対：3（i（JO3電加，故怔確，妙鳴【答親】作出粒子的軌跡如團所示;（2021北京市人大附中高三上學期開學考試）如圖所示，圓心角為90的扇形區(qū)域MON內存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，P點為半徑OM的中點。現(xiàn)有比荷大小相等的兩個帶電粒子a、b,以不同的速度先后從P點沿ON方向射入磁場，并分別從M、N兩點射出磁場。不計粒子所受重力及粒子間相互作用。粒子a、b在磁場中運動過程，下列說法正確的是（）粒子a帶正電，粒子b帶負電粒子a在磁場中的運動時間短粒子a、b的加

14、速度大小之比為1：5粒子a、b的速度大小之比為5：1【答案】C【解析】帶電粒子a從M點射出，由左手定則可知，粒子a帶負電，帶電粒子b從N點射出，由左手定則可知，粒子b帶正電，故A錯誤；兩粒子的運動軌跡如圖所示由圖可知，粒子a在磁場中運動時的偏轉角大于粒子b的偏轉角，由公式02nm0mt=x=2nqBqB可知，粒子a在磁場中的運動時間長，故B錯誤;CD.設OM=R，由幾何關系可知R4r2二R2+(r)2bb2解得r二Rb4由公式由牛頓第二定律得加速度得v2qvB=mrmvqBvavbRr_4_1廠5R=5bTqvB二ma得則故C正確，D錯誤。故選CoqvBa=mav1avbb（2021四川省宜賓

15、市敘州區(qū)一中高三上學期開學考試）（多選）如圖所示，半徑為人的半圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為5質量均為加，帶電量大小均為q的甲、乙兩粒子從圓心O處向上先后射入勻強磁場中，兩粒子的速度方向垂直直徑ab，也垂直于勻強磁場,結果甲粒子在磁場中運動的偏轉角為90，乙粒子在磁場中運動的偏轉角為180，不計粒子的重力則甲乙兩粒子的速度之比可能為C.1D.A.2、：2B.y2【答案】AB【解析】甲粒子在磁場中運動的偏轉角為90,弦切角為45。，根據公式Rsin45=r甲得，R丫匚mv乙粒子在磁場中運動的偏轉角為180?？芍?R,r乙2。故ab正確cd錯誤。v乙故選：AB。二、計算題(2021山西省大同市高三上學期學情調研)如圖，直線MN上方有垂直紙面向里的足夠大的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為5質量為加，電荷量為q(q0區(qū)域，磁感應強度的大小為B0；x1).一質量為m、電荷量為q(q0)的帶電粒子以速度v從坐標原點O沿x軸正向射入磁場，此時開始計時，不計粒子重力，當粒子的速度方向再次沿x軸正向