1、高考物理電磁學(xué)知識點之磁場知識點總復(fù)習(xí)含答案解析一、選擇題1.三根通電長直導(dǎo)線 a、b、c平行且垂直紙面放置，其橫截面如圖所示，a、b、c恰好位于直角三角形的三個頂點，/c= 90 , /a=37。a、b中通有的電流強度分別為 Ii、I2, c受到a、b的磁場力的合力方向與 a、b連線平行。已知通電長直導(dǎo)線在周圍某點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度 B k；, k為比例系數(shù)，I為電流強度，r為該點到直導(dǎo)線的距離，sin 37= 0.6。下列說法正確的是（）N2,彈簧長度將變長B. NiN2,彈簧長度將變短C. NiN2,彈簧長度將變長D. NiN2,彈簧長度將變短13. 一回旋加速器當外加磁場一定時，可

2、把質(zhì)子加速到v,它能把瓶核加速到的速度為（ ）A. vB. 2vC. vD.空3314. 一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示.如果直導(dǎo)線可以 自由地運動且通以由 a到b的電流，則導(dǎo)線 ab受磁場力后的運動情況為 （）A.從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并靠近螺線管 B.從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并遠離螺線管 C.從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并遠離螺線管 D.從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并靠近螺線管 i5.電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中白流量（單位時間內(nèi)通過管內(nèi)某橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道， 其中空的部分的長、寬、高分別為圖中的a、b

3、、c。流量計的兩端與輸送流體的管道相連（圖中虛線），圖中流量計的上、下兩面是金屬材料，前、后兩面是絕緣材料，現(xiàn)給流量計 所在處加磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場，磁場方向垂直于前、后兩面，當導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流 經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩面分別與一串聯(lián)了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值，已知流體的電阻率為P,不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為（）ICIbA.一（bR一）B,一（aR-）BaBcIa、Ibc、C.1（cR-）D.（R）BbBai6.如圖所示，矩形線圈 abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸Pi和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時A.P1轉(zhuǎn)

4、動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞 P2轉(zhuǎn)動時的電動勢C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a-b-c-dD.線圈繞Pi轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力17 .在磁感應(yīng)強度大小為 Bo的勻強磁場中，兩長直導(dǎo)線 P和Q平行于紙面固定放置。在兩 導(dǎo)線中通有圖示方向電流 I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線等距離的a點處的磁感應(yīng)強度為零。下列說法正確的是（）A.勻強磁場方向垂直紙面向里3B,將導(dǎo)線Q撤去，a點磁感應(yīng)強度為 2Bo1 _C.將導(dǎo)線P撤去，a點磁感應(yīng)強度為 一Bo2D,將導(dǎo)線Q中電流反向，a點磁感應(yīng)強度為2Bo18 .如圖所示，在豎直向上

5、的勻強磁場中，用兩根等長的絕緣細線水平懸掛金屬棒MN,通以M到N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向的夾角均為0o如果僅改變下列某一個條件，即可使得。變大的是（）B.金屬棒質(zhì)量變大D.棒中的電流變大A.兩懸線等長變短C.磁感應(yīng)強度變小19 .下列說法正確的是（A.帶電粒子只在電場力的作用下一定作勻變速直線運動B.帶電粒子在磁場中只受磁場力作用，一定作勻速圓周運動C.帶電粒子在重力、電場力、磁場力作用下不可能作勻速圓周運動D.帶電粒子在重力、電場力、磁場力作用下可以作勻速直線運動20.如圖所示，在x軸上方的空間存在著垂直于紙面向里的兩個不同的勻強磁場，y軸右側(cè)的磁場磁感應(yīng)強度的大小為 B。一個離子以速

6、率 v由。點沿x軸正方向射入磁場區(qū)域，不 計離子所受重力，圖中曲線表示離子運動的軌跡，其中軌跡與y軸交點為M,軌跡與X軸交點為N,且OM = ON=L,由此可判斷（）A.這個離子帶負電tBB. y軸左側(cè)的磁場磁感應(yīng)強度的大小為、 一 .一 , q vC.離子的比何為 = m LBD.離子在y軸左側(cè)運動的時間是在 y軸右側(cè)運動的時間的一半21 .如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出。下列說法正確的是A.粒子帶正電B.粒子在b點速率大于在a點速率C.若僅減小磁感應(yīng)強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短b、

7、c、d,已知ab=bc=cd,粒子從a運動到d22 . MN板兩側(cè)都是磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場，方向如圖所示，帶電粒子從a位置以垂直磁場方向的速度開始運動，依次通過小孔的時間為t,則粒子的比荷為（）3A. 一tB4B3tBC.一 tBD223 .在兩個傾角均為 “的光滑斜面上，放有兩個相同的金屬棒，分別通有電流 1和I2,磁 場的磁感應(yīng)強度大小相同，方向分別為豎直向上和垂直于斜面向上，如圖所示，兩金屬棒均處于平衡狀態(tài).則兩種情況下的電流之比Ii：l2為A. sin a :1B. 1:sin aC. cos a :1D. 1:cos a24.如圖所示，在兩水平金屬板本成的器件中，存在勻強電場與

8、勻強磁場，電場強度E和磁感應(yīng)強度B相互垂直 以某一水平速度進入的不計重力的帶電粒子恰好能沿直線運動，下列說 法正確的是（）A.粒子一定帶負電B.粒子的速度大小 v=B/EC.若粒子速度大小改變，粒子將做曲線運動D.若粒子速度大小改變，電場對粒子的作用力會發(fā)生改變25.如圖，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場 垂直，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流，則下列說法正確的是（）n rrA.桌面對磁鐵的支持力增大 B.桌面對磁鐵的支持力減小 C.桌面對磁鐵的支持力不變 D.以上說法都有可能【參考答案】*試卷處理標記，請不要刪除、選擇題1. A解析：A【解析】【詳解】

9、同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，且 c受到a、b的磁場力的合力方向與 a、b連線 平行，則ab中電流方向相反，c受力分析如圖所示：豎直方向平衡得：11k Iasin37 k IbSin53racrbc根據(jù)幾何關(guān)系得：rac rab 8S37rbc rab cOS53聯(lián)立解得：Ia 16Ib 9A. a、b中電流反向,li ： I2 B. a、b中電流同向,11 ： I2 C. a、b中電流同向,11: I2 D. a、b中電流反向,I1 : I216： 9與分析相符，故A正確;4 : 3與分析不符，故 B錯誤；16： 9與分析不符，故 C錯誤;4 : 3與分析不符，故D錯誤。2. C解析：

10、C 試題分析：由動量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動量不變，由洛侖茲力與向心力的關(guān)系 可得出半徑表達式，可判斷出碰后的軌跡是否變化；再由周期變化可得出時間的變化.帶電粒子和不帶電粒子相碰，遵守動量守恒，故總動量不變，總電量也保持不變，由2mvPBqv m,得：r , P、q都不變，可知粒子碰撞刖后的軌跡半徑r不變,rqB qB故軌跡應(yīng)為pa,因周期T 2可知，因m增大，故粒子運動的周期增大，因所對應(yīng)的 qB弧線不變，圓心角不變，故 pa所用的時間將大于t, C正確；【點睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，從而得出半徑公式R mv ,周期公式T 2-m ,運動時間公式t T ,知道

11、粒子在磁場中運動半徑和 BqBq2速度有關(guān)，運動周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識分析解題，3. B解析：B【解析】【分析】金屬導(dǎo)體自由電荷為電子，根據(jù)左手定則知電子受到洛倫茲向上，知上表面帶負電，下表 面帶正電，上表面的電勢比下表面的低。抓住電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡求出電荷 的移動速度，從而得出上下表面的電勢差。【詳解】因為上表面的電勢比下表面的低，因為 evB=e U ,解得：v ,因為電流aBa一 IB 一IBI=nevs=nevab,解得：U .所以 /-旭二-,故B正確。故選 B。【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電荷在電場力和

12、洛倫茲 力作用下處于平衡。4. D解析：D【解析】【詳解】A.甲粒子在磁場中向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知甲粒子帶負電，故 A錯誤；B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有：2 v qvB m 一r解得：mv v r - qB Qb m由圖可知r甲vr乙，則甲的比荷大于乙的比荷，故 B錯誤；C.能通過狹縫S0的帶電粒子，根據(jù)平衡條件：qE qvBi 解得：Ev 一Bi甲、乙都能通過狹縫進入右邊的磁場，所以兩個粒子的速率相等，故 C錯誤；D.由題知，甲、乙粒子的電荷量相等，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有：2 v qvB m一 r解得:mvqB變形得：qB m rv由題知，兩個粒子的半徑之比為：r1 : r2 2

13、 : 3則兩個粒子的質(zhì)量之比為：m1: m2 r1: r2 2 : 3故D正確。5. B解析：B【解析】【分析】由題正負離子的質(zhì)量與電量相同，進入同一磁場做勻速圓周運動的周期相同，根據(jù)偏向角 的大小分析運動時間的長短.由牛頓第二定律研究軌道半徑.根據(jù)圓的對稱性，分析離子 重新回到邊界時速度方向關(guān)系和與 。點距離.【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律得2V qvB m一r得mv r 一 qB由題q、v、B大小均相同，則r相同，故A錯誤；B.正負離子在磁場中均做勻速圓周運動，速度沿軌跡的切線方向，根據(jù)圓的對稱性可知，重新回到邊界時速度大小與方向相同，故B正確.C.粒子在磁場中運動周期為T 2 mqB則知兩

14、個離子圓周運動的周期相等.根據(jù)左手定則分析可知，正離子逆時針偏轉(zhuǎn)，負離子 順時針偏轉(zhuǎn)，重新回到邊界時正離子的速度偏向角為 2 2 ,軌跡的圓心角也為ti同理，負離子運動時間t2顯然時間不等，故 C錯誤；D.根據(jù)幾何知識得知重新回到邊界的位置與。點距離S 2rsinr、相同，則S相同，故D錯誤.故選BoH iC X M x M6. C解析：C【解析】【詳解】當電子從C點離開磁場時，電子做勻速圓周運動對應(yīng)的半徑最小，設(shè)為R,如圖所示:由幾何知識得:2Rcos30=a,解得：3aR ；3欲使電子能經(jīng)過 AC邊，必須滿足:evB得:m%eB，解得:3mv0aeA. Bv乖mv .故A項錯誤；aeB.

15、bv 2mv0-.故B項錯誤； aeC. B芯mv .故C項正確；aeD. B 2mV0.故D項錯誤. ae7. A解析：A【解析】 【分析】 【詳解】在導(dǎo)線兩側(cè)取兩小段，左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向里，右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向外，從上往下看，知導(dǎo)線順時針轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動 90度時，導(dǎo)線所受的安培力方向向下，所以導(dǎo)線的運動情況為，順時針轉(zhuǎn)動，同時下降。故 A正確，BCD錯誤。 故選Ao8. A解析：A【解析】 【分析】由題意可知考查磁感應(yīng)強度的矢量性，根據(jù)右手螺旋定則及磁感應(yīng)強度的矢量性分析可 得。【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，電流 A在。產(chǎn)生的磁場平行于 BC,且由C向B, B電

16、流在。產(chǎn)生的 磁場平行AC,且由A向C,電流C在。產(chǎn)生的磁場平行 AB,且由A向B,由于三導(dǎo)線電 流大小相同，到 。點的距離相同，根據(jù)平行四邊形定則，則合場強的方向平行于AB,由A指向BoA.由前面分析可知合磁場方向平行于AB,由A指向B故A正確BCD .由前分析可知合磁場平行于 AB,由A指向B故BCD錯誤。 【點睛】先用右手螺旋定則確定出每條導(dǎo)線在0處磁感應(yīng)強度的大小，再矢量求和可求得合磁場的方向。9. A解析：A【解析】【分析】 【詳解】設(shè)帶電粒子經(jīng)電壓為 Ui的電場加速后速度為 vo,由動能定理，有qUi -mv22帶電粒子在電勢差為 U2的電場中做類平拋運動，可將射出電場的粒子速度V

17、分解成沿初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為9,則有V0 一 cosV粒子在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為R,由幾何關(guān)系可得，半徑與直線MN夾角正好等于 9,則有dcos R所以2RV0d v又因為半徑公式則有d故d與m, vo成正比，與B, q成反比，即 錯誤。故選A。10. C解析：C【解析】【分析】【詳解】棒受力如圖所示心則BIL sin得-(sinB mgR mv qB2mv0qBd只與Ui有美，與U2無關(guān)，故A正確，BCD(mg BIL cos )、2ILcos ) - sin( 30 ) 3mg所以C正確，ABD錯誤。故選Co 11. A 解析：A【解析】試

18、題分析：由左手定則可知，導(dǎo)體受到向上的安培力作用，故彈簧的長度將縮短21X,開始沒通電時：血。=2妙孫；通電后：同q=8+2比如2,其中如二4孫-貝2,解得：2kAxB=，故選A.考點：胡克定律；安培力；左手定則.12. B解析：B【解析】【分析】【詳解】磁鐵的磁感線在它的外部是從 N極到S極，因為長直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏左位置，所以此 處的磁感線是斜向右上的，電流的方向垂直與紙面向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的 安培力方向是斜向右下，長直導(dǎo)線是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給 磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的；導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的，將這 個力在水平和豎直分解，

19、因此光滑平板對磁鐵支持力減小，由于在水平向左產(chǎn)生分力，所 以彈簧產(chǎn)生壓縮，彈簧長度將變短.故選 B.13. C解析：C【解析】【分析】 【詳解】在回旋加速器內(nèi)加速有2vm qvBr解得v 吧，可知最終的速度與荷質(zhì)比有關(guān)，質(zhì)子荷質(zhì)比為1,瓶核荷質(zhì)比為1 ,能把m3航核加速到的速度為C正確。3故選Co14. D解析：D【解析】試題分析：通電導(dǎo)線因放在通電螺線管的磁場中故受到磁場力，因左右兩側(cè)磁場方向不 同，故可以分左右兩邊分別分析研究，畫出兩側(cè)的磁場方向，則由左手定則可判出磁場力 的方向，根據(jù)受力情況可判出物體的轉(zhuǎn)動情況.當導(dǎo)體轉(zhuǎn)動后，我們可以認為電流向右偏 內(nèi)，受力也將發(fā)生變化，為了簡便，我們可

20、以判斷導(dǎo)體轉(zhuǎn)動到向里的位置判斷導(dǎo)體的受力 情況，再判出導(dǎo)體的運動情況.解：通電螺線管的磁感線如圖所示，則由圖示可知左側(cè)導(dǎo)體所處的磁場方向斜向上，右側(cè) 導(dǎo)體所處的磁場斜向下，則由左手定則可知，左側(cè)導(dǎo)體受力方向向外，右側(cè)導(dǎo)體受力方向 向里，故從上向下看，導(dǎo)體應(yīng)為逆時針轉(zhuǎn)動；當導(dǎo)體轉(zhuǎn)過90。時，由左手定則可得導(dǎo)體受力向下，故可得出導(dǎo)體運動為逆時針轉(zhuǎn)動的同時還要向下運動.即為a端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且靠近通電螺線管，故 D正確，ABC錯誤； 故選D【點評】解決本題的關(guān)鍵（1）清楚通電螺線管的磁場，應(yīng)看到左右兩邊磁場的不同；（2）能準確地應(yīng)用左手定則判斷磁場與電流不垂直的情況；（3）會找到一些有代表

21、性的特殊位置求解.15. A解析：A【解析】【詳解】如圖甲所示，兩極板（上、下兩面）間距為c,磁場方向如圖中所示。當外電路斷開時，運動 電荷受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，兩極板帶電（兩極板作為電路供電部分 ）而使電荷受電場力，當運動電荷穩(wěn)定時，兩極板所帶電荷量最多，兩極板間的電壓最大，等于電源電動勢E。測量電路可等效成如圖乙所示。由受力平衡得qE qvB= c電源電動勢E= Bvc流量Q = Sv= bcv接外電阻R,由閉合電路歐姆定律得E=I(R+ r)又知導(dǎo)電液體的電阻r S ab由以上各式得Q -(bR c)B a故選A。16. A解析：A【解析】【分析】【詳解】AB.根據(jù)E=BcoS可知，無論

22、線圈繞軸 Pi和P2轉(zhuǎn)動，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均相等，故感應(yīng) 電流相等，故A正確，B錯誤；C.由楞次定律可知，線線圈繞 Pi和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是 a-d-c- b-a,故C錯誤；D.由于線圈Pi轉(zhuǎn)動時線圈中的感應(yīng)電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時線圈中得電流，故根據(jù)F=BLI可知，線圈繞Pi轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力等于繞 P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力，故 D錯 誤。故選A。17. C解析：C【解析】【分析】【詳解】兩長直導(dǎo)線P和Q所產(chǎn)生的磁場方向根據(jù)安培右手定則可得都垂直紙面向里，所以勻強磁 場方向應(yīng)該垂直紙面向外，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線等距離的a點處的磁感應(yīng)強度為零，所以每根 ,，1導(dǎo)線在a點處產(chǎn)生的磁

23、感應(yīng)強度為 -B0。2A .勻強磁場方向應(yīng)該垂直紙面向外，故A錯誤；B,將導(dǎo)線Q撤去，a點磁感應(yīng)強度應(yīng)為 1 B0而不是-Bo,故B錯誤； 22C,將導(dǎo)線P撤去，a點磁感應(yīng)強度為 1Bo, C正確；2D,將導(dǎo)線Q中電流反向，a點磁感應(yīng)強度為Bo而非2Bo,故D錯誤。故選Co18. D解析：D【解析】【分析】【詳解】導(dǎo)體棒受力如下圖所示F BILtan mg mgA.兩懸線等長變短，不是導(dǎo)線變短，故 。不變，故A錯誤;。變小，故。變小，故。變大，故B錯誤；C錯誤；D正確。B.金屬棒質(zhì)量變大，則 C.磁感應(yīng)強度變小，則 D.棒中的電流變大，則故選Do19. D解析：D【解析】【分析】【詳解】A.若

24、帶電粒子初速度與電場力不在一條直線上，只在電場力的作用下，做曲線運動，故A錯誤；B .帶電粒子在磁場中只受磁場力作用，如果磁場力不恒定，則不一定作勻速圓周運動，故B錯誤；C.帶電粒子在重力、電場力、磁場力作用下時，若磁場力恒定，且重力與電場力平衡， 帶電粒子可能作勻速圓周運動，故C錯誤；D.帶電粒子在重力、電場力、磁場力作用下，若這三個力平衡，合力為 0,則帶電粒子可 以作勻速直線運動，故 D正確； 故選D。20. B解析：B【解析】【分析】 【詳解】A.由題意可知，離子剛進入磁場時所受洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，離子帶正 電，故A錯誤；B.離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得2vqvB m R得mvqB在y軸的左側(cè)離子軌跡半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼囊话耄?B正確;C.離子在y軸右側(cè)運動的軌跡半徑為根據(jù)22 v qvB m 2解得q 2vm LB故C錯誤；.2 m D.離子做圓周運動的周期T,則qB_2 7m 4 71m271m T=T右，B qBqBq - q離子在y軸左側(cè)的運動時間T左 _ Tm t 左=/ = c4 qB離子在y軸右側(cè)的運動時間& T右 m 口二=2 qB則故D錯誤。故選B。21. C解析：C【解析】【詳解】由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點確定粒子在b、a兩點的速率，根據(jù)2_