2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)：08 磁場(chǎng)

更新時(shí)間：2020-05-12 瀏覽次數(shù)：245 類(lèi)型：二輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2020·泉州模擬) 如圖所示，條形磁鐵靜止放在桌面上，當(dāng)在其左上方放一電流方向垂直紙面向里的通電直導(dǎo)線后，則磁鐵受到的摩擦力和彈力（）

A . 摩擦力為零 B . 摩擦力方向向左 C . 彈力保持不變 D . 摩擦力方向向右

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2. (2020高一下·湖州月考) 如圖所示，在半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界上的A點(diǎn)有一粒子源能在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)沿不同方向向磁場(chǎng)中發(fā)射速率相同的同種帶電粒子，在磁場(chǎng)邊界的 $\text{[math]}$ 圓周上可觀測(cè)到有粒子飛出，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為（）

A . R B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2020高一下·湖州月考) 如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子（不計(jì)重力），從點(diǎn)O 以相同的速率先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成θ角，則正負(fù)離子在磁場(chǎng)中（）

A . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 B . 運(yùn)動(dòng)軌道的半徑不相同 C . 重新回到邊界時(shí)速度的大小相同和方向不相同 D . 重新回到邊界的位置與O 點(diǎn)距離相等

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4. (2020·浙江模擬) 將長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線彎成六分之一圓弧，固定于垂直于紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩端點(diǎn)A、C連線豎直，如圖所示．若給導(dǎo)線通以由A到C、大小為I的恒定電流，則導(dǎo)線所受安培力的大小和方向是（）

A . ILB，水平向左 B . ILB，水平向右 C . $\text{[math]}$ ，水平向右 D . $\text{[math]}$ ，水平向左

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5. (2020·河南模擬) 如圖所示，一U型粗糙金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于某勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。輕輕敲擊導(dǎo)體棒，使其獲得平行于導(dǎo)軌向右的速度并做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能為（）

A . 垂直導(dǎo)體棒向上偏左 B . 垂直導(dǎo)體棒向下偏左 C . 垂直金屬導(dǎo)軌平面向上 D . 垂直金屬導(dǎo)軌平面向下

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6. (2020·眉山模擬) 反質(zhì)子的質(zhì)量與質(zhì)子相同，電荷與質(zhì)子相反。一個(gè)反質(zhì)子從靜止經(jīng)電壓U₁加速后，從O點(diǎn)沿角平分線進(jìn)入有勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)岀）的正三角形OAC區(qū)域，之后恰好從A點(diǎn)射岀。已知反質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為q，正三角形OAC的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)反質(zhì)子重力，整個(gè)裝置處于真空中。則（）

A . 勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ ，方向垂直紙面向外 B . 保持電壓U₁不變，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，反質(zhì)子可能垂直O(jiān)A射出 C . 保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，電壓變?yōu)? $\text{[math]}$ ，反質(zhì)子從OA中點(diǎn)射岀 D . 保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，電壓變?yōu)? $\text{[math]}$ ，反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間減為原來(lái)的 $\text{[math]}$

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7. (2020高二上·山西期末) 如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在t＝0時(shí)刻，從原點(diǎn)O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(nèi)。其中，沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t＝t₀時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)右邊界上P（3a， $\text{[math]}$ a）點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為3a B . 粒子的發(fā)射速度大小為 $\text{[math]}$ C . 帶電粒子的比荷為 $\text{[math]}$ D . 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為2t₀

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8. (2020·東莞模擬) 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，ac兩點(diǎn)間接一直流電源，電流方向如圖所示．則（）

A . 導(dǎo)線ab受到的安培力小于導(dǎo)線ac受到的安培力 B . 導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力 C . 線框受到安培力的合力為零 D . 線框受到安培力的合力方向垂直于ac向上

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9. (2020·東北三省模擬) 在兩個(gè)邊長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ 的正方形區(qū)域內(nèi)（包括四周的邊界）有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 。一個(gè)質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，帶電量為 $\text{[math]}$ 的粒子從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)沿著 $\text{[math]}$ 的方向射入磁場(chǎng)，恰好從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)射出。則該粒子速度大小為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. (2020·六安模擬) 如圖所示為兩條長(zhǎng)直平行導(dǎo)線的橫截面圖，兩導(dǎo)線中均通有垂直紙面向外、強(qiáng)度大小相等的電流，圖中的水平虛線為兩導(dǎo)線連線的垂直平分線，A、B兩點(diǎn)關(guān)于交點(diǎn)O對(duì)稱，已知A點(diǎn)與其中一根導(dǎo)線的連線與垂直平分線的夾角為θ=30°，且其中任意一根導(dǎo)線在A點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。則下列說(shuō)法正確的是（）

A . 根據(jù)對(duì)稱性可知A，B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同 B . A，B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 $\text{[math]}$ C . A，B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B D . 在連線的中垂線上所有點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零

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11. (2020·定遠(yuǎn)模擬) 如圖所示，真空中，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只在兩個(gè)同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在(含邊界)，兩圓的半徑分別為R、3R，圓心為O．一重力不計(jì)的帶正電粒子從大圓邊緣的P點(diǎn)沿PO方向以速度v₁射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，軌跡所對(duì)的圓心角為120°．若將該帶電粒子從P點(diǎn)射入的速度大小變?yōu)関₂時(shí)，不論其入射方向如何，都不可能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域，則v₁：v₂至少為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 2 $\text{[math]}$

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12. (2023高二上·漢濱期末) 如圖，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直．給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流，用F_N表示磁鐵對(duì)桌面的壓力，用F_f表示桌面對(duì)磁鐵的摩擦力，則導(dǎo)線通電后與通電前相比較（）

A . F_N減小，F(xiàn)_f＝0 B . F_N減小，F(xiàn)_f≠0 C . F_N增大，F(xiàn)_f＝0 D . F_N增大，F(xiàn)_f≠0

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13. (2020高二下·瀘縣月考) 如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相等的離子，經(jīng)過(guò)由正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的速度選擇器，進(jìn)入另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并分裂為A、B束，下列說(shuō)法中正確的是（）

A . 組成A，B束的粒子都帶負(fù)電 B . 組成A，B束的離子質(zhì)量一定不同 C . 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 D . A束離子的比荷（ $\text{[math]}$ ）大于B束離子的比荷

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14. (2020高二下·瀘縣月考) 如圖所示，沿直線通過(guò)速度選擇器的正離子A、B從狹縫S射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的磁場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后出現(xiàn)的軌跡半徑之比為 $\text{[math]}$ ，則（）

A . 離子的速度之比 $\text{[math]}$ B . 離子的電荷量之比 $\text{[math]}$ C . 離子的質(zhì)量之比 $\text{[math]}$ D . 離子的荷質(zhì)比之比 $\text{[math]}$

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二、多選題

15. (2020·廈門(mén)模擬) 如圖所示，圓形區(qū)域直徑MN上方存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同?，F(xiàn)有兩個(gè)比荷相同的帶電粒子a、b ，分別以v₁、v₂的速度沿圖示方向垂直磁場(chǎng)方向從M點(diǎn)入射，最終都從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，則（）

A . 粒子a、b可能帶異種電荷 B . 粒子a、b一定帶同種電荷 C . v₁：v₂可能為2：1 D . v₁：v₂只能為1：1

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16. (2020·石嘴山模擬) 如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度(速度方向與邊界的夾角分別為30°、60°)從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A . A，B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶ $\text{[math]}$ B . A，B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3(2－ $\text{[math]}$ )∶1 C . A，B兩粒子的比荷之比是 $\text{[math]}$ ∶1 D . A，B兩粒子的比荷之比是(2＋ $\text{[math]}$ )∶3

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17. (2020高二下·珠海期中) 如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于 $\text{[math]}$ 點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置 $\text{[math]}$ 后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從 $\text{[math]}$ 擺向 $\text{[math]}$ 的過(guò)程中（）

A . 感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針 B . 感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針 C . 安培力方向始終與速度方向相反 D . 安培力方向始終沿水平方向

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18. (2020高二下·瀘縣月考) 如圖所示，半徑為R的一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，磁場(chǎng)外有一粒子源，能沿一直線發(fā)射速度大小不等的在一范圍內(nèi)的同種帶電粒子，帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0），不計(jì)重力?，F(xiàn)粒子以沿正對(duì)cO中點(diǎn)且垂直于cO方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，發(fā)現(xiàn)帶電粒子恰能從bd之間飛出磁場(chǎng)，則（）

A . 從b點(diǎn)飛出的帶電粒子的速度最大 B . 從d點(diǎn)飛出的帶電粒子的速度最大 C . 從d點(diǎn)飛出的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng) D . 從b點(diǎn)飛出的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)

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三、綜合題

19. (2020高一下·湖州月考) 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v₀垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，不計(jì)粒子重力。求：
1. （1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；
2. （2）帶電粒子從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向。
3. （3）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。
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20. (2023高二下·十堰月考) 平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第Ⅲ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的Q點(diǎn)以速度v₀沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍．粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等．不計(jì)粒子重力，問(wèn)：
1. （1）粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；
2. （2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比．
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21. (2020·黃岡模擬) 如圖所示，對(duì)角線MP將矩形區(qū)域MNPO分成兩個(gè)相同的直角三角形區(qū)域，在直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、向沿 $\text{[math]}$ 軸負(fù)方向，在直角三角形MOP區(qū)域內(nèi)存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外（圖中未畫(huà)出）。一帶正電的粒子從M點(diǎn)以速度 $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 軸正方向射入，一段時(shí)間后，該粒子從對(duì)角線MP的中點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并恰好未從 $\text{[math]}$ 軸射出。已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，M點(diǎn)在 $\text{[math]}$ 軸上，P點(diǎn)在 $\text{[math]}$ 軸上，MN邊長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ ，MO邊長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ ，不計(jì)粒子重力。求：
1. （1）帶電粒子的比荷；
2. （2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。
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22. (2020·六安模擬) 在如圖所示的坐標(biāo)系中，僅第三象限的磁場(chǎng)垂直坐標(biāo)系所在平面向外，其余象限的磁場(chǎng)方向均垂直坐標(biāo)系所在平面向里，四個(gè)象限中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。其中M、N兩點(diǎn)為x軸負(fù)半軸和y軸負(fù)半軸上的點(diǎn)，坐標(biāo)分別 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，一帶負(fù)電的粒子由M點(diǎn)沿MN連線方向射入，忽略粒子的重力。求：
1. （1）如果負(fù)粒子由M點(diǎn)射入后剛好能經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)第一次離開(kāi)邊界線，負(fù)粒子在第三象限磁場(chǎng)中的路程為多少？
2. （2）如果負(fù)粒子由M點(diǎn)射入后能經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)N，負(fù)粒子的路程為多少？
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23. (2020高二上·杭州期末) 如圖甲所示，粒子源靠近水平極板M、N的M板，N板下方有一對(duì)長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d=1.5L的豎直極板P、Q，再下方區(qū)域存在著垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上邊界的部分放有感光膠片．水平極板M、N中間開(kāi)有小孔，兩小孔的連線為豎直極板P、Q的中線，與磁場(chǎng)上邊界的交點(diǎn)為O．水平極板M、N之間的電壓為U₀；豎直極板P、Q之間的電壓U_PQ隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示；磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B= $\text{[math]}$ ．粒子源連續(xù)釋放初速不計(jì)、質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，這些粒子經(jīng)加速電場(chǎng)獲得速度進(jìn)入豎直極板P、Q之間的電場(chǎng)后再進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，都會(huì)打到感光膠片上．已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期，粒子重力不計(jì)．求：
1. （1）帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能E_K；
2. （2）磁場(chǎng)上、下邊界區(qū)域的最小寬度x；
3. （3）帶電粒子打到磁場(chǎng)上邊界感光膠片的落點(diǎn)范圍．
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