(文末附答案)2022屆高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

（每日一練）（文末附答案）2022屆高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（超全）

單選題

1、如圖所示，金屬棒劭、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒必在勻強(qiáng)磁場(chǎng)8中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則

（）

XXXXAB

B

XXXXprop

XXXX

XXXX

A.ab棒不受安培力作用

B.M棒所受安培力的方向向右

C.ab棒中感應(yīng)電流的方向由b到a

D.螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，A端為N極

2、如圖所示，邊長(zhǎng)為人的正六邊形a6c//.區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為以正六

邊形中心。處有一粒子源，可在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射不同速率帶正電的粒子，已知粒子質(zhì)量均為久電荷量

均為不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（）

ab

f\XbX

V---4

A,可能有粒子從a6邊中點(diǎn)處垂直a6邊射出

從點(diǎn)垂直離開(kāi)正六邊形區(qū)域的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為氣

B.aaFbqti

C.垂直”■向上發(fā)射的粒子要想離開(kāi)正六邊形區(qū)域，速率至少為（2房3）加

m

D.要想離開(kāi)正六邊形區(qū)域，粒子的速率至少為翳

3、已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k：,k為常量，/為電流，7?為該點(diǎn)到導(dǎo)線的

距離。電流大小相同的三根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直于紙面放置于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、d上，c點(diǎn)是a點(diǎn)關(guān)于

連線的對(duì)稱點(diǎn)，已知導(dǎo)線a在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則三根導(dǎo)線在c點(diǎn)處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

（）

b

4

A2C

onB-8D4S

V33V3

4、如圖所示，兩根間距為d=1m的平行金屬導(dǎo)軌間接有E=10V、r=l。的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾

角a=37。。質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿a。垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為內(nèi)

方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)處于1?5A區(qū)間范圍時(shí)，金屬桿a。

2

處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知，重力加速度g=10m/so則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T

2

B.金屬桿a6與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力/=0.3N

C.當(dāng)電流表示數(shù)3A時(shí)金屬桿ab與導(dǎo)軌間無(wú)摩擦力

D.滑動(dòng)變阻器R=0時(shí)，使桿a方保持靜止，需對(duì)桿施加沿軌道平面向下至少1N的拉力。

5、如圖所示，在矩形區(qū)域4CDE中有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從4點(diǎn)沿4c方向發(fā)射三個(gè)相同的帶電粒

子，三粒子分別從E、P、D射出。已知4E=EP=PD,sin53o=0.8,則下列說(shuō)法正確的是()

A-.............,C

B\

E...-----7)

A.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的速率之比為1:2:5

B.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的速率之比為2:3:5

C.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為4:2:1

D.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為6:3:2

6、如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導(dǎo)線通以大小相同的電流在角平分線

上，對(duì)稱放置四個(gè)相同的正方形金屬框。當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同量，則()

2口“口1

3口口4

A.1、3線圈靜止不動(dòng)，2、4線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)

B.1、3線圈靜止不動(dòng)，2、4線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)

C.2、4線圈靜止不動(dòng)，1、3線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)

3

D.2、4線圈靜止不動(dòng)，1、3線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)

7、物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位之間的關(guān)系.如關(guān)系式U=/R既反映了電壓、電

流和電阻之間的關(guān)系，也確定了V（伏）與A（安）和。（歐）的乘積等效.現(xiàn)有物理量單位：m（米）、s

（秒）、N（牛）、W（瓦）、〕（焦）、C（庫(kù)）、F（法）、A（安）、Q（歐）、T（特），由它們組合成的

單位都與V（伏）等效的是（）

A.J/C和N/CB.J/C和1?m2/S

C.W/A和C?T?m/sD.W?2Q1/2和T?A?m

多選題

8、如圖所示，金屬棒油質(zhì)量為例通過(guò)電流為7,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面

夾角為&ab靜止于寬為/水平導(dǎo)軌上。下列說(shuō)法正確的是（）

A.金屬棒受到的安培力大小為F=BILsin9

B.金屬棒受到的摩擦力大小為r=BILcosS

C.若只改變電流方向，金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將增大

D.若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度6后，金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將減小

9、如圖甲所示，閉合矩形導(dǎo)線框abed固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度6

隨時(shí)間/變化的規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，方向?yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方

向，水平向右為安培力的正方向，關(guān)于導(dǎo)線框中的電流/與ad邊所受的安培力廠隨時(shí)間t變化的圖像，下列

選項(xiàng)正確的是（）

4

XQXXXx^x

XIXXXX

Xb<XXMX

xkXXMX

X|xXXXX

NxXXxcx

甲

10、如圖所示，邊長(zhǎng)為人的等邊三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為6,無(wú)限大的熒光

屏PQ過(guò)C點(diǎn)且與18邊平行，。為圈邊中點(diǎn)，質(zhì)量為例電荷量為4的粒子以不同速率自。點(diǎn)垂直于48邊方

向射入磁場(chǎng)中，速度方向平行于三角形平面，不考慮粒子之間相互作用和粒子重力。下列說(shuō)法正確的是（

PC。

A.粒子射入速率D=黑時(shí)，粒子將從46邊離開(kāi)磁場(chǎng)

B.粒子射入速率u=鬻時(shí)，粒子可以打在熒光屏上

5m

C.粒子射入速率v=警時(shí)，粒子打在熒光屏上的點(diǎn)與C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)

5

D.粒子射入速率u=變時(shí)，粒子打在熒光屏上的點(diǎn)與。點(diǎn)的距離為2L

2m

填空題

11、下圖是一種測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的簡(jiǎn)易裝置的示意圖，虛線框內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形線圈匝數(shù)為N

ab=dc=Lltbc=ad=L2a當(dāng)線圈不通電流時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為A；當(dāng)線圈中通入沿順時(shí)針?lè)较虻暮?/p>

定電流/時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為&則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為磁場(chǎng)方向垂直紙面向

(7,2>?1),8o

12、在同一平面上有a、b、c三根等間距平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，依次載有電流強(qiáng)度為1A、2A、3A的電流，各

電流的方向如圖所示，則導(dǎo)線a所受的合力方向向?qū)Ь€b所受的合力方向向.

abc

\A2A34

13、洛倫茲力的大小

(1)當(dāng)-與6成6角時(shí)，F(xiàn)=.

(2)當(dāng)丫，8時(shí)，F(xiàn)=.

(3)當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=.

6

2022屆高中物理磁場(chǎng)_002參考答案

1、答案：c

解析：

ABC.ab棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，a。中產(chǎn)生由6到a的向上的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則可知，ab

棒受安培力向左，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，C正確；

D.根據(jù)安培定則可知，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，6端為N極，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

2、答案：C

解析：

A.若粒子從動(dòng)邊中點(diǎn)處垂直力邊射出，則圓心一定在在ab邊上，設(shè)與數(shù)邊交點(diǎn)為g則圓心在紜的中垂

線上，而中垂線與ab邊平行，不可能相交，故A錯(cuò)誤；

B.同理做a。垂線出射速度垂線交于/,點(diǎn)，即/為圓心，則對(duì)于圓心角為60。，所以粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

為

1

且

解得

nm

故B錯(cuò)誤；

7

C.垂直C/向上發(fā)射的粒子剛好與能離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，軌跡與邊a/,相切，則由幾何關(guān)系得

r

』十旃

由住8=學(xué)得

mv

r=—

qB

聯(lián)立解得

_（2V3-3）Q5L

m

故C正確；

D.因?yàn)椤｜c(diǎn)距六邊形的最近距離為

V3

d=Lcos30°=—L

2

即此時(shí)對(duì)應(yīng)剛好離開(kāi)磁場(chǎng)的最小直徑，所以最小半徑為

d

r=2

又

mv

r=——

qB

所以最小速度為

痘qBL

"min4m

故D錯(cuò)誤。

故選C。

8

3、答案：B

解析：

設(shè)a、b兩點(diǎn)間距為0則a、c兩點(diǎn)間距為a點(diǎn)處導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,根據(jù)

/

B=k-

r

可知b點(diǎn)和d點(diǎn)處導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為百B,根據(jù)右手螺旋定則，兩者夾角為60°,對(duì)兩者矢量

合成如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系，可得b點(diǎn)和d點(diǎn)處的導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和大小為38,與a點(diǎn)處的導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生

的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，所以三根導(dǎo)線在c點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為28。

故選Bo

4、答案：B

解析：

AB.由題意知，流經(jīng)金屬桿的電流人=1A時(shí)，摩擦力如圖1

A+/=mgsina

且

&=BLIi

電流，2=5A時(shí)，摩擦力如圖2

9

F2—mgsina+f

且

F2—BLI2

代入數(shù)據(jù)解得

B=0.2T

f=0.4N

故選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)流經(jīng)金屬桿的電流=3A時(shí)

F3=BLI3=0.6N

即有

F3—mgsina=0

金屬桿ab與導(dǎo)軌間無(wú)摩擦力，故選項(xiàng)C正確；

D.滑動(dòng)變阻器R=0時(shí)

E

/=一=10A

v

F4=BLI4=2N

桿ab平衡需向下的最小拉力

F=f4—(mgsina+/)=IN

故選項(xiàng)D正確；

此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選B。

10

5、答案：A

解析：

AB.三個(gè)粒子都是洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

qvB=m—

可得

qBr

v=--

m

三個(gè)相同的帶電粒子分別從｛點(diǎn)進(jìn)入矩形磁場(chǎng)，從E、P、。射出，軌跡如圖所示

已知4E=EP=PD=L則可得

=1,r2=I

第三個(gè)粒子由幾何關(guān)系可得

11

2

(r3-0+⑵A=rl

解得

51

ri=7

三粒子的電量。和質(zhì)量/相同，則在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的速率之比為

vr\v2:v3=q:9Q=1:2:5

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.前兩個(gè)個(gè)粒子勻速圓周的圓心角分別為

7T

Q1=兀，a2=-

第三個(gè)粒子的圓心角滿足

214

或曲=石=g

解得

53°

a3=18^n

而三個(gè)相同粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

aa2nmam

t——,T——--------=------

2TT27rqBqB

故有

b：*2：「3=%：劭：a3=90：180:53

故CD錯(cuò)誤；

故選Ao

12

6、答案：B

解析

先對(duì)1和3線圈進(jìn)行分析，根據(jù)安培定則畫出直流導(dǎo)線在線框中的磁場(chǎng)方向：

電流大小相等，線圈關(guān)于兩導(dǎo)線對(duì)稱，所以線圈中的磁通量為0,電流增大時(shí)，根據(jù)楞次定律可知線圈中無(wú)感

應(yīng)電流，不受安培力，所以1和3線圈靜止不動(dòng)；

再對(duì)2和4線圈進(jìn)行分析，根據(jù)安培定則畫出直流導(dǎo)線在線圈中的磁場(chǎng)方向：

電流增大，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向（如圖所示），靠近直流導(dǎo)線的線圈導(dǎo)體周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，因

此受力起主要作用，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向（如圖所示），根據(jù)力的合成可知2、4線圈沿著對(duì)角線

向外運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B.

7、答案：B

解析

13

A.根據(jù)公式

W

u=—

q

可得：

IV=L/C；

根據(jù)公式

F

E=-

q

可得，N/C為電場(chǎng)強(qiáng)度的單位，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)公式

E=N—

At

可得：

1V=1T-m2/s；

1V=1J/C已證明，所以B正確；

C.根據(jù)公式

P=UI

可得：

1V=1W/A；

根據(jù)公式

F=quB

可得，C?T?m/s為力的單位，所以C錯(cuò)誤；

14

D.根據(jù)公式

P=T

可得：

1V=1W1/2Q1/2

根據(jù)公式

F=BIL

可得：

IN=1T-A-m；

「A-m為力的單位，所以D錯(cuò)誤；

故選Bo

8、答案：CD

解析：

ABD.作出金屬桿受力的主視圖，如圖所示

根據(jù)安培力公式可得金屬棒a。所受安培力為

15

FA=BIL

根據(jù)平衡條件得

Ff=BILsinO,F=mg-BILeos。

N

若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度8后，由上式可得金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將減小，故AB錯(cuò)誤，D正確；

C.改變電流方向，則金屬棒所受的安培力與原來(lái)方向相反，則有

FN-mg+F^cosd

所以金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力增大，故C正確。

故選CDo

9、答案：BD

解析：

AB.由氏f圖象可知，0-1S內(nèi)，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即

電流為負(fù)方向，l-2s內(nèi)，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，即電?/p>

為正方向，2-3s內(nèi)，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，3-4s內(nèi)，線圈中向外的磁通量減小，由楞次定律可知，電

路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，即電流為?fù)方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

A①XBS

E=——=——

AtAt

由于磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)是均勻變化，且變化率翳大小相等，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流保持不變且大小相等，A錯(cuò)

誤，B正確；

CD.0-1S內(nèi)，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)左手定則可知，ad棒受到的安培力的方向向右，為正值，l-2s

內(nèi)，電流為順時(shí)針，ad棒受到的安培力的方向向左，為負(fù)值，2-3s內(nèi)，沒(méi)有感應(yīng)電流，不受安培力，3-4s內(nèi),

電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)左手定則可知，ad棒受到的安培力的方向向左，為負(fù)值，根據(jù)安培力的公式

16

尸=6〃可知，安培力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，C錯(cuò)誤，D正確。

故選BDO

10、答案:BC

解析：

A.為使粒子自48邊離開(kāi)磁場(chǎng)，臨界條件為軌跡與4c邊相切，軌跡如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系

r1

r4---------=—L

cos3002

解得

_3L

-2（3+2遮）

根據(jù)

mv

v=

Bq

得

3BqL

v=---------——

2（3+2V3）m

因?yàn)?/p>

BqL3BqL

47n2（3+2遮）wi

所以粒子將從4c邊離開(kāi)磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)闊晒馄磷銐虼螅艽蛟跓晒馄辽系呐R界條件為射出速度方向與熒光屏平行，粒子軌跡如圖乙所示，設(shè)

軌跡半徑為乙根據(jù)幾何關(guān)系

1

r+tan30°r=-L

17

解得

3-V3