磁_場高考模擬題及答案詳解

1、<p><b>　　一、選擇題</b></p><p>　　1．（貴州省黔西一中2011屆高三第三次月考試題）如圖所示，一束正離子從s點沿水平方向射出，在沒有偏轉電場、磁場時恰好擊中熒光 屏上的坐標原點O；若同時加上電場和磁場后，正離子束最后打在熒光屏上坐標系的第Ⅲ象限中，則所加電場E和磁場B的方向可能是（不計離子重力及其間相互作用力）（ ）</p>

2、<p>　　A．E向下，B向上B．E向下，B向下</p><p>　　C．E向上，B向下D．E向上，B向上</p><p>　　答案 1．答案A， 解析：離子打在第Ⅲ象限，相對于原點O向下運動和向左運動，所以E向下，B向上。所以A正確。</p><p>　　2．(黑龍江哈九中2011屆高三上學期期末考試物理試題全解全析)等離子氣流由左方連續(xù)以v0射

3、入Pl和P2兩板間的勻強磁場中,ab直導線與Pl、P2相連接，線圈A與直導線cd連接．線圈A 內有隨圖乙所示的變化磁場．且磁場B 的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列說法正確的是（ ）</p><p>　　A．0～ls內ab、cd導線互相排斥</p><p>　　B．1～2s內ab、cd導線互相排斥</p><p>　　C．2～3s內ab、cd導線互相排

4、斥</p><p>　　D．3～4s內ab、cd導線互相排斥</p><p><b>　　【答案】CD；</b></p><p>　　【解析】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強磁場中時,由于洛倫茲力作用正離子向上偏轉，負離子向下偏轉，使得直導線ab中產生了向下的電流.在0～ls內線圈A 內有向右的磁場且正在減小，根據楞次定律故

5、線圈中產生了感應電流的磁場向右，由安培定則，cd導線中產生了向下的電流，從而導致ab、cd導線互相吸引；同理可以判斷1～2s內ab、cd導線互相吸引，2～3s內ab、cd導線互相排斥，3～4s內ab、cd導線互相排斥.</p><p><b>　　【考點】磁場.</b></p><p>　　3．( 黑龍江哈九中2011屆高三上學期期末考試物理試題全解全析 ) 如圖，一

6、個質量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中。現給圓環(huán)一個水平向右的初速度v0，在以后的運動中下列說法正確的是（ ）</p><p>　　A．圓環(huán)可能做勻減速運動 </p><p>　　B．圓環(huán)不可能做勻速直線運動</p><p>　　C．圓環(huán)克服摩擦力所做

7、的功一定為</p><p>　　D．圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為</p><p><b>　　【答案】D；</b></p><p>　　【解析】帶電圓環(huán)向右滑動過程中，受到向上的洛倫茲力，當該力和重力不相等時，桿對圓環(huán)出現彈力，即受摩擦力作用，因而做減速直線運動，則洛倫茲力減小，故圓環(huán)運動的加速度要變化，即選項A不正確；當該力和重力相等時，桿對

8、圓環(huán)的彈力為0，即不受摩擦力作用，因而做勻速直線運動，即選項B不正確；</p><p>　　也正是由于這個可能的情況，所以說圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為 是錯誤的，即選項C也不正確．同樣是這個原因，圓環(huán)做勻速直線運動的速度滿足，即，根據動能定理則有</p><p>　　，所以圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為.</p><p><b>　　【考點】磁場. <

9、;/b></p><p>　　4．（上海市長寧區(qū)2011屆高三上學期期末考試）在赤道上某處有一支避雷針．當帶有負電的烏云經過避雷針上方時，避雷針開始放電形成瞬間電流，則地磁場對避雷針的作用力的方向為 </p><p>　　A．正東 B．正西 C．正南 D．正北 </p><p>

10、;<b>　?。邸?　 ］</b></p><p><b>　　答案 B.</b></p><p>　　5．（吉林省東北師大附中2011屆高三第三次摸底考試試題）如圖，電源電動勢為E，內阻為r，滑動變阻器電阻為R，開關閉合。兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過兩板。以下說法正確的是（忽略帶電粒子的重力）（ ）</

11、p><p>　　A．保持開關閉合，將滑片P向上滑動一點，粒子將可能</p><p>　　從下極板邊緣射出B．保持開關閉合，將滑片P向下滑動一點，粒子將可能</p><p>　　從下極板邊緣射出C．保持開關閉合，將a極板向下移動一點，粒子將繼續(xù)沿直線穿出D．如果將開關斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出</p><p><b>　　答案 AB

12、.</b></p><p>　　6、(上海市金山區(qū)2011屆高三上學期期末考試) 如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd，現將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方向移出磁場的兩過程中[ ]</p><p>　　A．導體框中產生的感應電流方向相同</p><p>　

13、　B．導體框中產生的焦耳熱相同</p><p>　　C．導體框ad邊兩端電勢差相同</p><p>　　D．通過導體框截面的電量相同</p><p><b>　　答案 AD.</b></p><p>　　7、（上海市閘北區(qū)2011屆高三上學期期末練習卷）關于磁通量的概念，以下說法中正確的是（ ）</p&

14、gt;<p>　　A.磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的</p><p>　　B.磁感應強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大</p><p>　　C.磁感應強度越大，線圈面積越大，則穿過線圈的磁通量也越大</p><p>　　D.穿過線圈的磁通量為零，但該處的磁感應強度不一定為零</p><p><b>　　答案

15、 D.</b></p><p>　　8．（遼寧省沈陽二中 2011屆高三上學期第四次階段測試）如圖所示，在2L≥x≥0的區(qū)域內存在著勻強磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長為L，令線框從t-0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流I（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數圖象可能是（

16、 ）</p><p><b>　　答案 D.</b></p><p>　　9．( 寧夏銀川一中2011屆高三第五次月考試題全解全析 )極光是由來自宇宙空間的高能帶電粒子流進入地極附近的大氣層后，由于地磁場的作用而產生的．如圖所示，科學家發(fā)現并證實，這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運動，旋轉半徑不斷減?。诉\動形成的原因是（ ）</p>&l

17、t;p>　　A．可能是洛倫茲力對粒子做負功，使其動能減小</p><p>　　B．可能是介質阻力對粒子做負功，使其動能減小</p><p>　　C．可能是粒子的帶電量減小</p><p>　　D．南北兩極的磁感應強度較強</p><p><b>　　【答案】BD. </b></p><p>

18、　　【解析】這是磁場中的基本問題，帶電粒子流向兩極時的旋轉滿足，</p><p>　　即，因此從此式看，旋轉半徑不斷減小可能是速度變小、帶電量變大或者磁感應強度變強造成的，而因為洛倫茲力對粒子永遠不做功，故答案只能是BD.</p><p><b>　　【考點】磁場.</b></p><p>　　10．（安徽省皖南八校2011屆高三第二次聯考試題

19、）帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為hl；若加上水平方向的勻強磁場，且保持初速度仍為vo，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強電場，且保持初速度仍為v。，小球上升的的最大高度為h3，如圖所示．不計空氣阻力，則 </p><p>　　A．h1=h2=h3</p><p>　　B．h1>h2>h3 </p><p&g

20、t;　　C．h1=h2>h3</p><p>　　D．h1=h3>h2</p><p>　　答案 10．答案：D 由豎直上拋運動的最大高度公式得：=。當小球在磁場中運動到最高點時，小球應有水平速度，由能量守恒得：mgh2+Ek=mV02= mgh1，所以＞。當加上電場時，由運動的分解可知：在豎直方向上有，V02=2gh3 ，所以=。</p><p>　

21、　11．（山東省聊城市2011屆高三12月月考試題）質量為m，帶電量為q的小物塊，從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向里的勻強磁場中，磁感應強度為B，如圖所示，若帶電小物塊下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是（ ）</p><p>　　A．小物塊一定帶正電荷</p><p>　　B．小物塊在斜面上運動時做勻加速直線運動</p>

22、<p>　　C．小物塊在斜面上運動時做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運動</p><p>　　D．小物塊在斜面上下滑過程中，當小球對斜面壓力為零時的速度為</p><p><b>　　答案 BD.</b></p><p>　　12．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學期質量抽測試卷）如圖所示，邊長為2l的正方形虛線框內有垂直于

23、紙面向里的勻強磁場，一個邊長為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直，導線框的一條對角線和虛線框的一條對角線恰好在同一直線上。從t＝0開始，使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向移動進入磁場，直到整個導線框離開磁場區(qū)域。用I表示導線框中的感應電流（逆時針方向為正），則下列表示I-t關系的圖線中，正確的是（ ）</p><p>　　A B

24、 C D</p><p><b>　　答案 D.</b></p><p>　　13．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學期質量抽測試卷）2007年法國科學家阿爾貝·費爾和德國科學家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現巨磁電阻(GMR)效應而榮獲了諾貝爾物理學獎。如圖是利用GMR設計的磁鐵礦探測儀原理示意圖，圖中GMR在無外磁

25、場作用時，電阻很大為RG；在外磁場作用下，電阻會發(fā)生大幅度減小。下列說法正確的是（ ）</p><p><b>　　A．電阻R<RG</b></p><p><b>　　B．電阻R>RG</b></p><p>　　C．若存在磁鐵礦，則指示燈亮</p><p>　　D．若存在磁鐵

26、礦，則指示燈不亮</p><p><b>　　答案 AC.</b></p><p><b>　　二、填空題</b></p><p>　　14．（上海市徐匯區(qū)2011屆高三上學期期末考試）如圖，條形磁鐵的軸線穿過a、b、c三個金屬圓環(huán)的圓心，且與三個環(huán)平面垂直，其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面。三個圓環(huán)的面積為sa

27、＝sb＜sc。則通過a、b兩環(huán)的磁通量Φa_______Φb，通過b、c兩環(huán)的磁通量Φb_______Φc。（均選填“＜”、“＞”或“＝”）</p><p>　　答案14．＜，＞ </p><p>　　15．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學期質量抽測試卷）（4分）某同學用圖示實驗裝置研究電流在磁場中的受力方向與電流方向、磁場方向之間的關系。</p><p>

28、　?。?）該同學將觀察到的實驗現象記錄如下表，在表中部分記錄缺失，請補充完整。</p><p>　　（2）某次實驗中閉合電鍵后，金屬棒P不動，可能的原因是：</p><p>　　__________________________________________________。</p><p><b>　　答案 15．（1）</b></

29、p><p>　?。?）__金屬棒受到的摩擦力太大，金屬棒與導軌接觸不良，磁場太弱，電流太小等__。</p><p>　　16．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學期質量抽測試卷）abcd是由粗細均勻的電阻絲制成的長方形線框，已知寬ac=L，長ab=1.25L，導線MN是用與線框相同的電阻絲制作而成，與ab邊、cd邊接觸良好，勻強磁場方向垂直線框平面向里。MN在外力作用下由靠近ac邊處向bd邊勻

30、速滑動時，可將MN看作一個等效電源，則在滑動過程中，與ac邊距離為__________時電源效率最大；與ac邊距離為__________時電源的輸出功率最大。</p><p>　　答案 1.__0.625L __；__0.25L或L __。</p><p><b>　　三、計算題</b></p><p>　　17．（湖南嘉禾一中2011屆高三第

31、一次學情摸底考試03）（10分）如圖所示，平行導軌MN和PQ相距0．5m，電阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0．60T豎直向上的勻強磁場中，傾斜部分是光滑的，該處沒有磁場．導線a和b質量均為0．20kg，電阻均為0．15，a、b相距足夠遠，b放在水平導軌上．a從斜軌上高0．050m處無初速釋放．求：</p><p>　?。?）回路的最大感應電流是多少？</p><p>　?。?）如果導線

32、與導軌間的動摩擦因數－0．10，當導線b的速率達到最大值時，導線a的加速度是多少？</p><p>　　答案 17．（1）a棒在沒有磁場的傾斜軌道上下滑時，機械能守恒，進入水平軌道時a棒的速度vm，</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>　　此時a棒速度最大，進入磁場切割磁感線，產生的感應電流最大</p>

33、<p><b>　　（2分）</b></p><p>　?。?）當a、b棒組成的閉合回路中有感應電流時，a、b棒都受安培力作用，a棒受安培力向右、摩擦力向右，b棒受安培力向左，摩擦力向右。</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>　　因為F>f所以b棒開始向左加速。a棒是向左做減速運動

34、，b棒的速度增大時，電路中的感應電流減小，b棒受的安培力在減小，當電流減為I'時b棒勻速運動，這時滿足：</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>　　此時a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右，a棒的加速度。</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>&

35、lt;b>　　a=。（2分）</b></p><p>　　18．（蕪湖一中2011屆高三第一次模擬考試物理試題）（14分）如圖所示，傾角、寬度L=1m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T，范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質量m=0.2kg、電阻R=1Ω放在導軌上的金屬棒ab，使之由靜止沿軌道向上運動，牽引力做功的功率恒為6W，當金屬棒移

36、動2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中金屬棒產生的熱量為5.8J，不計導軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：</p><p>　?。?）金屬棒達到穩(wěn)定時速度是多大？</p><p>　?。?）金屬棒從靜止達到穩(wěn)定速度時需的時間多長？</p><p>　　答案 18．解：（1）金屬棒沿軌道向上運動過程中，受到重力、牽引力、安培力三個力的作用，當</p>

37、;<p>　　三力平衡時，速度達到穩(wěn)定，此時，有</p><p><b>　　，</b></p><p>　　代入數據得v=2m/s</p><p>　?。?）設金屬棒從靜止達到穩(wěn)定速度時所需的時間為t，根據動能定理，有：</p><p>　　代入數據解得t=1.5s</p><p>

38、;　　19．（2011屆高三復習全國100所名校物理試題精選二十一）（16分）如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤范圍內有垂直于xy平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內，與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內．己知粒子在磁場中做圓周運動的半徑介于到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經歷的時間恰好為粒子在磁場

39、中做圓周運動周期的四分之一，求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時的：</p><p><b>　?。?）速度大?。?lt;/b></p><p>　?。?）速度方向與y軸正方向夾角正弦。</p><p><b>　　答案 19．解析：</b></p><p>　　設粒子的發(fā)射速度為v，粒子做圓周運動的軌道半

40、徑為R，由牛頓第二定律和洛倫磁力公式，得，解得：</p><p>　　當＜R＜a時，在磁場中運動時間最長的粒子，其軌跡是圓心為C</p><p>　　的圓弧，圓弧與磁場的邊界相切，如圖所示，設該粒子在磁場中運</p><p><b>　　動的時間為t，</b></p><p><b>　　依題意，時，</

41、b></p><p>　　設最后離開磁場的粒子的發(fā)射方向與y軸正方向的夾角為α，由幾何關系可得：</p><p><b>　　再加上，解得：</b></p><p>　　20．（黑龍江哈九中2011屆高三上學期期末考試物理試題全解全析）如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象

42、限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質量為m、電量為＋q、速度相同、重力不計的帶電粒子。在0~3t0時間內兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）。已知t = 0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經極板邊緣射入磁場。上述m、q、l、t0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）求：</p><p>　　（1）兩板間的電壓U0</p>&

43、lt;p>　　（2）0~3t0時間內射入兩板間的帶電粒子在磁場中運動的最長時間t1和最短時間t2</p><p>　?。?）t0時刻射入兩板間的帶電粒子進入磁場和離開磁場時的位置坐標</p><p>　　【答案】20.（1） ;（2） </p><p>　　（3） 進場坐標； 出場坐標；</p><p>　　【解析

44、】（1）時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動，時刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負方向偏移的距離為，則有①，②</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　聯立以上三式，解得兩極板間偏轉電壓為</p><p>　?。?）時刻進入兩極板的帶電粒子，前時間在電場中偏轉，后時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運動。</

45、p><p>　　帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為</p><p>　　帶電粒子離開電場時沿y軸負方向的分速度大小為</p><p>　　時刻進入兩極板的帶電粒子在磁場中運動時間最短。帶電粒子離開磁場時沿y軸正方向的分速度為，</p><p>　　設帶電粒子離開電場時速度方向與y軸正方向的夾角為，則，</p><p>　　由

46、以上各式解得，帶電粒子在磁場運動的軌跡圖如圖所示，圓弧所對的圓心角為，所求最短時間為,帶電粒子在磁場中運動的周期為，聯立以上兩式解得，即帶電粒子在磁場中運動最短時間,同理可求得帶電粒子在磁場中運動的最長時間.</p><p>　?。?）如上所述，t0/2時刻進入兩極板的帶電粒子，前t0/2時間在電場中偏轉，后t0/2時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運動離開電場。由③式，則在前時間沿y軸方向的位移,之后時間沿

47、y軸方向的位移,故帶電粒子與y軸相交的坐標為，即帶電粒子進入磁場時的位置坐標為；</p><p>　　設帶電粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為，則，此后受到洛倫茲力向上偏轉，利用幾何關系可以求得帶電粒子進入磁場和離開磁場時的位置相距.</p><p>　　又 帶電粒子離開電場時沿y軸負方向的分速度大小為 </p><p>　　帶電粒子離開電場時的速度大小為

48、 </p><p>　　設帶電粒子離開電場進入磁場做勻速圓周運動的半徑為R，則有 </p><p><b>　　由以上各式解得 </b></p><p>　　故,因此帶電粒子離開磁場時的位置在y軸的坐標</p><p>　　，即帶電粒子離開磁場時的位置坐標為.</p><p>　　【考點】

49、磁場、電場.</p><p>　　21．（北京市西城區(qū)2011屆高三第一學期期末考試）（10分）如圖所示，矩形單匝導線框abcd豎直放置，其下方有一磁感應強度為B的有界勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的上邊界PP′水平，并與線框的ab邊平行，磁場方向與線框平面垂直。已知線框ab邊長為L1，ad邊長為L2，線框質量為m，總電阻為R。現無初速地釋放線框，在下落過程中線框所在平面始終與磁場垂直，且線框的ab邊始終與PP′平行。重力

50、加速度為g。若線框恰好勻速進入磁場，求：</p><p>　?。?）dc邊剛進入磁場時，線框受安培力的大小F；</p><p>　?。?）dc邊剛進入磁場時，線框速度的大小υ；</p><p>　?。?）在線框從開始下落到ab邊剛進入磁場的過程中，重力做的功W。</p><p><b>　　答案 21．解：</b><

51、;/p><p>　　（1）由于線框勻速進入磁場，所以線框進入磁場時受安培力的大小F=mg 【3分】</p><p>　　（2）線框dc邊剛進入磁場時，</p><p>　　感應電動勢 E=BL1v 【1分】</p><p>　　感應電流

52、 【1分】</p><p>　　dc邊受安培力的大小 F=BIL1 【1分】</p><p>　　又 F=mg</p><p>　　解得線框速度的大

53、小 v= 【1分】</p><p>　?。?）在線框從開始下落到dc邊剛進入磁場的過程中，重力做功W1，根據動能定理得</p><p>　　W1= 【1分】</p><p>　　在線框從dc邊剛進入磁場到ab邊剛進入磁場的過程中，重力做功W2