2022屆高考物理二輪復習練：磁場（含答案）

備戰(zhàn)2022屆高考物理：磁場二輪題附答案

一、選擇題。

1、（雙選）如圖所示，帶負電的物塊A放在足夠長的不帶電的絕緣小車B上，

兩者均保持靜止，置于垂直于紙面向里的勻強磁場中，在t=0時刻用水平恒力F

向左推小車B。已知地面光滑，A、B接觸面粗糙，A所帶電荷量保持不變，下

列四圖中關于A、B的v-t圖象及A、B之間摩擦力F『t圖象大致正確的是

（）

XXXXXX

I力I-----------F

<xBxxr—x

"7777777/777777777^777777777777777777

2、已知直線電流在其空間某點產生的磁場，其磁感應強度B的大小與電流強度

成正比，與點到通電導線的距離成反比.現(xiàn)有平行放置的三根長直通電導線，分

別通過一個直角三角形AABC的三個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖所示,

ZACB=60°,O為斜邊的中點.已知L=2b=2l3,b在O點產生的磁場磁感

應強度大小為B,則關于O點的磁感應強度，下列說法正確的是（）

心----飛C

/.I'

A.大小為2B,方向垂直AB向左

B.大小為2小B,方向垂直AB向左

C.大小為2B,方向垂直AB向右

D.大小為2小B,方向垂直AB向右

3、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）

A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba>Bb

B.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba<Bb

C.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大

D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小

4、如圖所示，在OWxW3a的區(qū)域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應

強度大小為B。在t=0時刻，從原點0發(fā)射一束等速率的相同的帶電粒子，速

度方向與y軸正方向的夾角分布在0°?90。范圍內。其中，沿y軸正方向發(fā)射的

粒子在t=to時刻剛好從磁場右邊界上P(3a,Sa)點離開磁場，不計粒子重力，

下列說法正確的是()

TP(3a,j3a)

_?!

0：3ax

A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為3a

B.粒子的發(fā)射速度大小為誓

C.帶電粒子的比荷為普

D.帶電粒子在磁場中運動的最長時間為2to

5、(雙選)自行車速度計利用霍爾效應傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所

示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，

傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當磁場靠近霍爾元

件時，導體內定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉，最終使導體在與磁場、

電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是

()

霍爾連接到

傳感器上/速度計磁場B

磁鐵口電勢差

甲乙

A.根據單位時間內的脈沖數和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I一定是由正電荷定向運動形成的

D.如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小

6、如圖所示，邊長為1的正方形abed內存在勻強磁場，磁感應強度大小為B,

方向垂直于紙面（abed所在平面）向外。ab邊中點有一電子發(fā)射源0,可向磁場內

沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點射出的電

子的速度大小分別為（）

7、（多選）如圖所示，直角三角形ABC內存在磁感應強度大小為B、方向垂直于

△ABC平面向里的勻強磁場，0點為AB邊的中點，0=30。。一對正、負電子（不

計重力）自O點沿ABC平面垂直AB邊射入磁場，結果均從AB邊射出磁場且均

恰好不從兩直角邊射出磁場。下列說法正確的是（）

A.正電子從AB邊的0、B兩點間射出磁場

B.正、負電子在磁場中運動的時間相等

C.正電子在磁場中運動的軌跡半徑較大

D.正、負電子在磁場中運動的速率之比為（3+2小）：9

8、如圖，MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場（未

畫出）.一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越

鋁板后到達PQ的中點O.已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和

電荷量不變.不計重力.鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為（）

A.2B.y[2C.1D.坐

9、（雙選）如圖為某磁譜儀部分構件的示意圖.圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅

微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡.宇宙射線中有大量的電子、正

電子和質子.當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是（）

A.電子與正電子的偏轉方向一定不同

B.電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同

C.僅依據粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質子還是正電子

D.粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小

10、（雙選）如圖所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，勻強電場方向豎直向下，有

一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域。不計重力，則（）

XXXXB

?—X---X--X--X

XX,XX

A.若電子以和正離子相同的速率從右向左飛入，電子也沿直線運動

B.若電子以和正離子相同的速率從右向左飛入，電子將向上偏轉

C.若電子以和正離子相同的速率從左向右飛入，電子將向下偏轉

D.若電子以和正離子相同的速率從左向右飛入，電子也沿直線運動

11、（雙選）如圖所示，導電物質為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈

中電流為I,線圈間產生勻強磁場，磁感應強度大小B與I成正比，方向垂直

于霍爾元件的兩側面，此時通過霍爾元件的電流為IH,與其前后表面相連的電

壓表測出的霍爾電壓UH滿足：UH=k野，式中k為霍爾系數，d為霍爾元件

兩側面間的距離.電阻R遠大于RL,霍爾元件的電阻可以忽略，則（）

霍爾元件

B.若電源的正負極對調，電壓表將反偏

C.IH與I成正比

D.電壓表的示數與RL消耗的電功率成正比

12、（多選）把一根不計重力的通電的硬直導線ab放在磁場中，導線所在區(qū)域的

磁感線呈弧形，如圖所示.導線可以在空中自由移動和轉動，導線中的電流方向

由a向b,關于導線的受力和運動情況，下述說法正確的是（）

B

A.硬直導線先轉動，后邊轉動邊下移

B.硬直導線只能轉動，不會向下移動

C.硬直導線各段所受安培力的方向都與導線垂直

D.在圖示位置，a端受力垂直紙面向內，b端受力垂直紙面向外

二、填空含實驗題。

13、一根長20cm的通電導線放在磁感應強度為0.4T的勻強磁場中，導線與磁

場方向垂直，若它受到的磁場力為4X10-3N,則導線中的電流強度為A；

若將導線中的電流減小為0,則該處的磁感應強度為T.

14、如圖所示，可以自由轉動的小磁針靜止不動時，靠近螺線管的是小磁針的

極，若將小磁針放到該通電螺線管內部，小磁針指向與圖示位置時的指

向相.（填“同”或“反”）.

三、解答類題。

15、如圖a所示，勻強磁場垂直于xOy平面，磁感應強度Bi按圖b所示規(guī)律變

化（垂直于紙面向外為正）.t=0時，一比荷為葛=1X105c/kg的帶正電粒子從原

點沿y軸正方向射入，速度大小v=5XIO,m/s,不計粒子重力.

把TT3jrt/(xlO^s)

：423

(1)求帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑.

⑵求t=^xIO-S時帶電粒子的坐標.

(3)保持圖b中磁場不變，再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強磁場B2,其磁

感應強度為0.3T,在t=0時，粒子仍以原來的速度從原點射入，求粒子回到

坐標原點的時刻.

16、如圖所示，在磁感應強度B=1.0T,方向豎直向下的勻強磁場中，有一個與

水平面成。=37。角的導電滑軌，滑軌上放置一個可自由移動的金屬桿ab.已知接

在滑軌中的電源電動勢E=12V,內阻不計.ab桿長L=0.5m,質量m=0.2kg,

桿與滑軌間的動摩擦因數N=0.1,滑軌與ab桿的電阻忽略不計.求：要使ab桿

在滑軌上保持靜止，滑動變阻器R的阻值在什么范圍內變化？(g取10m/s2,sin37

°=0.6,cos37°=0.8,可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，結果保留一位有

效數字)

17、如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強磁

場，一質量為m=5.0Xl()-8kg,電荷量為q=1.0X10-6c的帶電粒子，以20m/s

的速度從P點沿圖示方向進入磁場，已知OP=30cm,(粒子重力不計，sin37。

=0.6,cos37o=0.8)求：

⑴若磁感應強度B=2.0T,粒子從x軸上的Q點離開磁場，求0Q的距離;

(2)若粒子不能進入x軸上方，求磁感應強度B'滿足的條件。

備戰(zhàn)2022屆高考物理：磁場二輪題附答案

一、選擇題。

1、(雙選)如圖所示，帶負電的物塊A放在足夠長的不帶電的絕緣小車B上，

兩者均保持靜止，置于垂直于紙面向里的勻強磁場中，在t=0時刻用水平恒力F

向左推小車B。已知地面光滑，A、B接觸面粗糙，A所帶電荷量保持不變，下

列四圖中關于A、B的v-t圖象及A、B之間摩擦力F『t圖象大致正確的是

()

【答案】A、C

2、已知直線電流在其空間某點產生的磁場，其磁感應強度B的大小與電流強度

成正比，與點到通電導線的距離成反比.現(xiàn)有平行放置的三根長直通電導線，分

別通過一個直角三角形4ABC的三個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖所示,

ZACB=60°,。為斜邊的中點.已知Ii=2b=2l3,12在。點產生的磁場磁感

應強度大小為B,則關于。點的磁感應強度，下列說法正確的是()

B0h

A&..........-Qc

l,A

A.大小為2B,方向垂直AB向左

B.大小為2小B,方向垂直AB向左

C.大小為2B,方向垂直AB向右

D.大小為2小B,方向垂直AB向右

【答案】B.

3、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）

A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba>Bb

B.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，BaVBb

C.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大

D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小

【答案】A

4、如圖所示，在OWxW3a的區(qū)域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應

強度大小為B。在t=0時刻，從原點。發(fā)射一束等速率的相同的帶電粒子，速

度方向與y軸正方向的夾角分布在0°?90。范圍內。其中，沿y軸正方向發(fā)射的

粒子在t=to時刻剛好從磁場右邊界上P（3a,小a）點離開磁場，不計粒子重力，

下列說法正確的是（）

?P（3atj3a）

~O：3a?

A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為3a

B.粒子的發(fā)射速度大小為誓

C.帶電粒子的比荷為4老7r；

JD10

D.帶電粒子在磁場中運動的最長時間為2to

【答案】D

5、（雙選）自行車速度計利用霍爾效應傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所

示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，

傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當磁場靠近霍爾元

件時，導體內定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉，最終使導體在與磁場、

電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是

（）

霍爾連接到

傳感器^人”速度計磁場8爾

磁式冷L^=r電勢差

甲乙

A.根據單位時間內的脈沖數和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I一定是由正電荷定向運動形成的

D.如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小

【答案】AD

6、如圖所示，邊長為1的正方形abed內存在勻強磁場，磁感應強度大小為B,

方向垂直于紙面（abed所在平面）向外。ab邊中點有一電子發(fā)射源O,可向磁場內

沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點射出的電

子的速度大小分別為（）

?B-

A.:kBL乎kBlB.:kBl,^kBl

C.|kBl,當kBID.|kBL|kBl

【答案】B

7、（多選）如圖所示，直角三角形ABC內存在磁感應強度大小為B、方向垂直于

△ABC平面向里的勻強磁場，0點為AB邊的中點，0=30。。一對正、負電子（不

計重力）自O點沿ABC平面垂直AB邊射入磁場，結果均從AB邊射出磁場且均

恰好不從兩直角邊射出磁場。下列說法正確的是（）

人

x^\O

*X

JxXXXX

A.正電子從AB邊的0、B兩點間射出磁場

B.正、負電子在磁場中運動的時間相等

C.正電子在磁場中運動的軌跡半徑較大

D.正、負電子在磁場中運動的速率之比為（3+2仍）：9

【答案】ABD

8、如圖，MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場（未

畫出）.一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越

鋁板后到達PQ的中點O.已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和

電荷量不變.不計重力.鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為（）

A.2B.也C.1D.坐

【答案】D

9、（雙選）如圖為某磁譜儀部分構件的示意圖.圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅

微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡.宇宙射線中有大量的電子、正

電子和質子.當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是（）

A.電子與正電子的偏轉方向一定不同

B.電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同

C.僅依據粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質子還是正電子

D.粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小

【答案】AC

10、（雙選）如圖所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，勻強電場方向豎直向下，有

一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域。不計重力，則（）

X

E

A.若電子以和正離子相同的速率從右向左飛入，電子也沿直線運動

B.若電子以和正離子相同的速率從右向左飛入，電子將向上偏轉

C.若電子以和正離子相同的速率從左向右飛入，電子將向下偏轉

D.若電子以和正離子相同的速率從左向右飛入，電子也沿直線運動

【答案】BD

11、（雙選）如圖所示，導電物質為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈

中電流為I,線圈間產生勻強磁場，磁感應強度大小B與I成正比，方向垂直

于霍爾元件的兩側面，此時通過霍爾元件的電流為IH,與其前后表面相連的電

壓表測出的霍爾電壓UH滿足：UH=k野，式中k為霍爾系數，d為霍爾元件

兩側面間的距離.電阻R遠大于RL,霍爾元件的電阻可以忽略，則（）

A.霍爾元件前表面的電勢低于后表面

B.若電源的正負極對調，電壓表將反偏

C.IH與I成正比

D.電壓表的示數與RL消耗的電功率成正比

【答案】CD.

12、（多選）把一根不計重力的通電的硬直導線ab放在磁場中，導線所在區(qū)域的

磁感線呈弧形，如圖所示.導線可以在空中自由移動和轉動，導線中的電流方向

由a向b,關于導線的受力和運動情況，下述說法正確的是（）

B

A.硬直導線先轉動，后邊轉動邊下移

B.硬直導線只能轉動，不會向下移動

C.硬直導線各段所受安培力的方向都與導線垂直

D.在圖示位置，a端受力垂直紙面向內，b端受力垂直紙面向外

【答案】AC

二、填空含實驗題。

13、一根長20cm的通電導線放在磁感應強度為0.4T的勻強磁場中，導線與磁

場方向垂直，若它受到的磁場力為4X10-3N,則導線中的電流強度為A；

若將導線中的電流減小為0,則該處的磁感應強度為T.

【答案】0.050.4

14、如圖所示，可以自由轉動的小磁針靜止不動時，靠近螺線管的是小磁針的

極，若將小磁針放到該通電螺線管內部，小磁針指向與圖示位置時的指

向相.（填“同”或“反”）.

【答案】N同

【解析】根據右手螺旋定則，螺線管的左端是S極，所以靠近螺線管的是小磁針

的N極，因為螺線管內的磁場方向向右，所以將小磁針放到該通電螺線管內部

時，小磁針N極指向磁場方向，即與圖示位置時的指向相同。

三、解答類題。

15、如圖a所示，勻強磁場垂直于xOy平面，磁感應強度Bi按圖b所示規(guī)律變

化（垂直于紙面向外為正）.t=0時，一比荷為1=1X105c/kg的帶正電粒子從原

點沿y軸正方向射入，速度大小v=5XIO,m/s,不計粒子重力.

IT37r“（XlO^s）

：42④

⑴求帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑.

TT

（2）求t=g義1。4S時帶電粒子的坐標.

⑶保持圖b中磁場不變，再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強磁場B2,其磁

感應強度為0.3T,在t=0時，粒子仍以原來的速度從原點射入，求粒子回到

坐標原點的時刻.

【答案】(Dim(2)(3.41m,-1.41m)

(3)ti=(7+2n7tjx10-4s

4

t2=2(n+l)7iX10_s(n=O,1,2,3,…)

解析：(1)帶電粒子在勻強磁場中運動，洛倫茲力提供向力心，

V2

qvBi=m-

r=1m.

(2)帶電粒子在磁場中運動的周期，

T_2jrr_2K

To—v—5X10q4s

在0?[xi(T4s過程中，粒子運動了半，圓弧對應的圓心角，0|=苧

4O4-

在已10%?和10%過程中，粒子又運動了半，圓弧對應的圓心角，。2=苧

4-ZO4

軌跡如圖1所示，根據幾何關系可知，

橫坐標：x=2r+2rsin彳=(2+6)m55^.41m

縱坐標：y=-2rcos：=一啦m%—1.41m

帶電粒子的坐標為(3.41m,-1.41m).

(3)施加B2=0.3T的勻強磁場與原磁場疊加后，如圖2所示,

T

①當nTWtVnT+,(n=O,1,2,…)時,

e2兀m=2?！?/p>

Ti1=----------------s

q(Bi+B2)

T

②當nT+5WtV(n+l)T(n=0,1,2,…)時,

27rm4

T2一，口、一71X10S

q(rB,i—B2)

粒子運動軌跡如圖3所示，則粒子回到原點的時刻為，曾=仁+2n兀卜10

4

t2=2(n+l)nX10s(n=0,1,2,3,…).

16、如圖所示，在磁感應強度B=1.0T,方向豎直向下的勻強磁場中，有一個與

水平面成。=37。角的導電滑軌，滑軌上放置一個可自由移動的金屬桿ab.已知接

在滑軌中的電源電動勢E=12V,內阻不計.ab桿長L=0.5m,質量m=0.2kg,

桿與滑軌間的動摩擦因數以=0.1,滑軌與ab桿的電阻忽略不計.求：要使ab桿

在滑軌上保持靜止，滑動變阻器R的阻值在什么范圍內變化？（g取10m/s2,sin37

°=0.6,cos370=0.8,可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，結果保留一位有

效數字）

【答案】3。WRW5Q

解析：分別畫出ab桿在恰好不