2022屆高考物理二輪專題復習題：磁場

#磁場專題強化一、磁場、安培力的矢量疊加1如圖所示，有一根直導線上通以恒定電流I,方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強磁場B垂直，則在圖中圓周上，磁感應(yīng)強度數(shù)值最大的點是(A、a點B、b點C、c點D、d點2、如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流.a、0、b在M、N的連線上，0為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到0點的距離均相等.關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是()0點處的磁感應(yīng)強度為零a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同如圖所示，A、B、C是正三角形的三個頂點，O是AB的中點，兩根互相平行的通電長直導線垂直紙面固定在A、B兩處，導線中通入的電流大小相等、方向相反。已知通電長直導線產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度B=￥'I為通電長直導線的電流大小，廠為距通電長直導線的垂直距離，k為常量，O點處的磁感應(yīng)強度大TOC\o"1-5"\h\z小為B0，則C點處的磁感應(yīng)強度大小為'()J-\/\

tIf1f、J、BB.C.BD.i-:r；

4、如圖，兩根相互絕緣的通電長直導線分別沿x軸和尹軸放置，沿x軸方向的電流為/0?已知通電長直導線在其周圍激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強度B=C，其中k為常量，/為導線中的電流，r為場中某點到導線的垂直距離?圖中A點的坐標為(a,b),若A點的磁感應(yīng)強度為零，則沿尹軸放置的導線中電流的大小和方向分別為()A.#。，沿尹軸正向B.po，沿尹軸負向山/IIC.-I0，沿尹軸正向D.-I0，沿尹軸負向制L―r5、(多選)如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導線L］、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L］的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱.整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外.已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為3b0和2b0,方向也垂直于紙面向外?貝M)b厶aTiiI?1?1o7流經(jīng)L］的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為12B0流經(jīng)L］的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為￡b0流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為j^B。7流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為巨B0二、磁場中的受力分析基本模型1、（單選）如圖9所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L,質(zhì)量為m的直導體棒?在導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向正確是B.A.B=mB=mC.D.sinaILsinaILg，g.方向垂直斜面向上方向垂直斜面向下B.A.B=mB=mC.D.sinaILsinaILg，g.方向垂直斜面向上方向垂直斜面向下B=mgcosaILB=mgcosaIL方向垂直斜面向下方向垂直斜面向上2、如圖，質(zhì)量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O'，并處于勻強磁場中。當導線中通以沿x當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為9。則磁感應(yīng)強度方向和大小可能為(A)z正向,(B)y正向(C)z(A)z正向,(B)y正向(C)z負向,mgtan9ILmg11mgtan9IL（D）沿懸線向下，mgsin9IL變1、（單選）如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為。。如果僅A.B.C.D.磁感應(yīng)強度變大,改變下列某一個條件,棒中的電流變大,0兩懸線等長變短,0金屬棒質(zhì)量變大,0角變小A.B.C.D.磁感應(yīng)強度變大,改變下列某一個條件,棒中的電流變大,0兩懸線等長變短,0金屬棒質(zhì)量變大,0角變小變2、若要保持導體棒平衡，求所加磁場的最小值及其方向（單選）如圖所示，MN、PQ為水平放置的平行導軌，靜止的導體棒ab垂直放置在導軌上并通以從b到a的恒定電流，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)卩=￥，在豎直平面內(nèi)加與導體棒ab垂直的勻強磁場，發(fā)現(xiàn)無論磁感應(yīng)強度多大都不能使導體棒運動，則磁場的方向與軌道平面的夾角最大為（）30°B.45°C.60°D.904、如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住處于靜止狀態(tài)。a為垂直紙面放置的直導線的橫截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為F；當導線中有電N1流通過時，磁鐵對斜面的壓力為F。下列關(guān)于a中電流方向、磁鐵對斜面的壓力和彈簧的N2伸長量的說法中正確的是（）電流垂直紙面向外時，F(xiàn)VF，彈簧的伸長量減小N1N2電流垂直紙面向外時，F(xiàn)>F，彈簧的伸長量增大N1N2電流垂直紙面向里時，F(xiàn)>F，彈簧的伸長量減小N1N2電流垂直紙面向里時，F(xiàn)VF，彈簧的伸長量增大N1N2三有界磁場、旋轉(zhuǎn)圓（一）圓磁場1、（單選）如圖所示，在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，一個電子以速度v0從M點沿半徑方向射入該磁場，從N點射出，速度方向偏轉(zhuǎn)了60°。貝9電子從M到N運行的時間是（）2nRA.v02nR2nRA.v02nRC.3VD.3nR3v0./■Xti2、（單選）一圓筒處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度s順時針轉(zhuǎn)動。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時的運動方向與MN成30°角。當筒轉(zhuǎn)過90。時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為3、（單選）如圖，半徑為R的一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外，一電荷量為q（q>0）。質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點與ab的距離為旦，已知粒子射2出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60°，則粒子的速率為（不計重力）A.qBRB.qBRC3qBR率為（不計重力）A.qBRB.qBRC3qBR2m2mD2qBRmXXXX冥XXXXX—LXXXhXXXX（二）半有界磁場1、（多選）如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi)，0點是cd邊的中點。一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下，從0點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時間t0后剛好從c點射出磁場?，F(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從0點沿紙面以與0d成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是（）5若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是3t0,則它一定從cd邊射出磁場2若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是3t0,貝y它一定從ad邊射出磁場5若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是4t0,則它一定從be邊射出磁場若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是t°,則它一定從ab邊射出磁場

2、（單選）長為L,間距也為L的兩平行金屬板間有垂直向里的勻強磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強度為B，今有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從平行板左端中點以平行于金屬板的方向射磁場。欲使離子不卜——L——TOC\o"1-5"\h\z打在極板上，入射離子的速度大小應(yīng)滿足的條件是（）qBL5qBLqBLqBL5qBL①v<②v>③v>④<v<4m4mm4m4mxxxxA.①②B.①③C.②③D.②④3、（單選）平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面（紙面）如圖所示，平面0M上方存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從0M的某點向左上方射入磁場，速度與0M成30°角。已知該粒子在磁場中的運動軌跡與ON只有一個交點，并從0M上另一點射出磁場。不計重力。粒子離開磁場的出射點到兩平面交線0的距離為（）Amubd3mvcd2qBqBqBqB4、（單選）如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場。若粒子射入速率為vi，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為篤，相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則v2：vi為（）A.J3:2B.邁:1c.J3：i:D.3:忑5、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直于磁感應(yīng)強度B射入勻強磁場中，磁場的寬度為d,穿出磁場時速度的方向與原入射方向成30。角，求（1）電子的質(zhì)量為多少？（2）穿過磁場用的時間為多少？（3）若粒子質(zhì)量為m,改變?nèi)肷淞Ｗ拥乃俣?，求粒子在磁場中運動的最長時間？圖啟）圖啟）（三）旋轉(zhuǎn)圓1、（單選）如圖所示，足夠大的直角平板MON垂直于紙面放置，距離OM與ON均為d二2.0cm有一粒子放射源S,可在紙面內(nèi)任意方向發(fā)射速度大小均為v的同種帶負電粒子?磁感應(yīng)強度m=6.0x10-4T的勻強磁場垂直紙面向里.已知粒子質(zhì)量=6.Oxio_27kg，電量q=3.2x10-19C,粒子速度v=6.4xi02m/s,不計粒子重力及粒子間相互作用，則粒子打在MON板上可能區(qū)域

的長度為2、（多選）如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長度L=9.1cm,中點0與S間的距離d=4.55cm,MN與SO直線的夾角為板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=A.4+2V3cmB.6+2A.4+2V3cmB.6+2V3cmC.4+4V3cmD.6+4V3cmXMXXOX2.0X10-4T。電子質(zhì)量m=9.1X10-3ikg，電荷量e=—1.6X10-i9C,不計電子重力。電子源發(fā)射速度v=1.6X106m/s的一個電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長度為l,則（）A.0=90°時，1=9.1cmB.0A.0=90°時，1=9.1cmB.0=60°時，1=9.1cmC.0=45°時，1=4.55cmD.0=30°時，1=4.55cm3、（單選）如圖所示,邊長為L的正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)存在垂直