高中物理磁場(chǎng)知識(shí)深度剖析試卷及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，所以不存在B.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷一定有力的作用C.磁體與磁體之間是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的D.地磁場(chǎng)的北極在地理北極附近答案：C2.下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法，正確的是（）A.由\(B=\frac{F}{IL}\)可知，\(B\)與\(F\)成正比，與\(IL\)成反比B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針南極受力的方向C.通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是由磁場(chǎng)本身決定的答案：D3.一根長(zhǎng)為\(L\)的直導(dǎo)線，通有電流\(I\)，垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為\(B\)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則導(dǎo)線受到的安培力大小為（）A.\(0\)B.\(BIL\)C.\(BIL\sin\theta\)（\(\theta\)為電流方向與磁場(chǎng)方向夾角）D.無(wú)法確定答案：B4.下列圖中，正確表示電流\(I\)、磁感應(yīng)強(qiáng)度\(B\)和安培力\(F\)三者方向關(guān)系的是（）（選項(xiàng)為一些電流、磁場(chǎng)、安培力方向不同組合的圖）答案：（正確圖對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)）5.電子以初速度\(v_0\)垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為\(B\)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則（）A.電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.電子的速度、加速度均不變答案：C6.一個(gè)帶電粒子以速度\(v\)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)\(B\)中，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑\(r\)和周期\(T\)分別為（）A.\(r=\frac{mv}{qB}\)，\(T=\frac{2\pim}{qB}\)B.\(r=\frac{qB}{mv}\)，\(T=\frac{2\piqB}{m}\)C.\(r=\frac{mv}{qB}\)，\(T=\frac{2\piqB}{m}\)D.\(r=\frac{qB}{mv}\)，\(T=\frac{2\pim}{qB}\)答案：A7.關(guān)于回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替使帶電粒子加速B.電場(chǎng)的作用是使帶電粒子加速，磁場(chǎng)的作用是使帶電粒子改變運(yùn)動(dòng)方向C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期隨速度增大而增大D.粒子最終獲得的速度與加速器的半徑無(wú)關(guān)答案：B8.下列設(shè)備中，沒(méi)有利用磁場(chǎng)對(duì)電流作用原理工作的是（）A.電動(dòng)機(jī)B.發(fā)電機(jī)C.磁電式電流表D.揚(yáng)聲器答案：B9.如圖所示，一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管，忽略重力，電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是（）（圖為螺線管，電子流沿軸線進(jìn)入）A.當(dāng)從\(a\)端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)從\(b\)端通入電流時(shí)，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.不管從哪端通入電流，電子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)答案：C10.兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線\(a\)、\(b\)通有大小相等、方向相反的電流，\(a\)受到的磁場(chǎng)力大小為\(F_1\)，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，\(a\)受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)閈(F_2\)，則此時(shí)\(b\)受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋ǎ〢.\(F_2\)B.\(F_1-F_2\)C.\(F_1+F_2\)D.\(2F_1-F_2\)答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中，正確的是（）A.磁場(chǎng)是客觀存在的特殊物質(zhì)B.磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用C.磁場(chǎng)的方向就是小磁針靜止時(shí)\(N\)極所指的方向D.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用答案：ACD2.下列說(shuō)法正確的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度\(B\)是矢量，方向與小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)\(N\)極指向相同B.由\(B=\frac{F}{IL}\)可知，\(B\)與\(F\)、\(I\)、\(L\)無(wú)關(guān)，由磁場(chǎng)本身決定C.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，\(1T=1\frac{N}{A\cdotm}\)答案：ABCD3.關(guān)于安培力的說(shuō)法，正確的是（）A.安培力的方向一定與磁場(chǎng)方向垂直B.安培力的方向一定與電流方向垂直C.安培力大小與電流大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度都成正比D.安培力的本質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力答案：ABD4.電子以一定速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是（）A.電子的動(dòng)能不變B.電子的速度不變C.電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑與速度成正比答案：ACD5.一個(gè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果保持磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，粒子的（）A.速度加倍，則周期加倍B.速率加倍，則軌道半徑加倍C.電量加倍，則周期減半D.質(zhì)量加倍，則軌道半徑加倍答案：BCD6.下列哪些儀器利用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（）A.電磁起重機(jī)B.磁電式電表C.電動(dòng)機(jī)D.發(fā)電機(jī)答案：ABC7.關(guān)于地磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.地磁場(chǎng)的\(N\)極在地理南極附近B.地磁場(chǎng)的磁感線是從地理南極指向地理北極C.地球表面各處地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相同D.地磁場(chǎng)對(duì)地球生命有保護(hù)作用答案：ABD8.兩根通電直導(dǎo)線相互平行，電流方向相反，它們之間的相互作用力為（）A.引力B.斥力C.大小相等D.大小不等答案：BC9.以下關(guān)于磁通量的說(shuō)法正確的是（）A.磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)之分B.磁通量的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度和平面面積有關(guān)C.若穿過(guò)某平面的磁通量為零，則該平面處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.當(dāng)平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量為零答案：ABD10.帶電粒子以一定速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的（）A.動(dòng)量大小不變B.動(dòng)量方向不變C.加速度大小不變D.加速度方向不變答案：AC三、判斷題（每題2分，共20分）1.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。（）答案：√2.由\(B=\frac{F}{IL}\)可知，\(B\)與\(F\)成正比，與\(IL\)成反比。（）答案：×3.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用。（）答案：×4.電子在磁場(chǎng)中一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（）答案：×5.回旋加速器中，粒子獲得的最大速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速器半徑有關(guān)。（）答案：√6.磁場(chǎng)對(duì)靜止的電荷沒(méi)有作用力。（）答案：√7.兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相互吸引。（）答案：√8.磁通量既有大小又有方向，所以是矢量。（）答案：×9.地磁場(chǎng)的磁感線是從地理北極指向地理南極。（）答案：×10.電動(dòng)機(jī)是利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用工作的。（）答案：√四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及物理意義。答案：定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受安培力\(F\)與電流\(I\)和導(dǎo)線長(zhǎng)度\(L\)的乘積\(IL\)的比值，即\(B=\frac{F}{IL}\)。物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，是矢量，磁場(chǎng)中某點(diǎn)\(B\)由磁場(chǎng)本身決定。2.說(shuō)明安培力的方向判定方法。答案：用左手定則判定。伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。3.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式是如何推導(dǎo)的？答案：由洛倫茲力提供向心力\(qvB=m\frac{v^{2}}{r}\)，可得\(r=\frac{mv}{qB}\)；周期\(T=\frac{2\pir}{v}\)，將\(r=\frac{mv}{qB}\)代入得\(T=\frac{2\pim}{qB}\)。4.簡(jiǎn)述回旋加速器的工作原理。答案：回旋加速器利用電場(chǎng)對(duì)帶電粒子加速，磁場(chǎng)使粒子改變運(yùn)動(dòng)方向做圓周運(yùn)動(dòng)。粒子在兩個(gè)\(D\)形盒間被電場(chǎng)加速，在\(D\)形盒內(nèi)受磁場(chǎng)作用做圓周運(yùn)動(dòng)，交變電場(chǎng)周期與粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期相同，從而使粒子不斷加速。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論安培力與洛倫茲力的聯(lián)系與區(qū)別。答案：聯(lián)系：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。區(qū)別：洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，其方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功；安培力是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，其大小與電流、導(dǎo)線長(zhǎng)度等有關(guān)，可做功。2.假如地磁場(chǎng)消失，對(duì)地球會(huì)產(chǎn)生哪些影響？答案：許多依靠地磁場(chǎng)導(dǎo)航的生物會(huì)迷失方向；宇宙射線將更多地直射地球，危害生物健康；可能影響地球的氣候，如影響大氣環(huán)流；通訊、電力系統(tǒng)等可能受到干擾，因?yàn)榇艌?chǎng)變化會(huì)影響電磁環(huán)境。3.在研究帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何確定粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心？答案：方法一，根據(jù)洛倫茲力方向始終指向圓心，畫(huà)出粒子在兩點(diǎn)的洛倫茲力方向，其延長(zhǎng)線交點(diǎn)即為