專題11磁場專題訓(xùn)練

一、單選題

1.（2022?浙江溫州?二模）如圖所示，正方形。6那的四個(gè)頂角各有一根垂直于正方形平面的細(xì)長直導(dǎo)線，

通有大小相同的電流，相鄰導(dǎo)線電流方向相反，。為正方形的中心，下列說法正確的是（）

a履........Ob

：

：'、Z：

：\

dB..........ec

A.a、b連線中點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B.a、b連線中點(diǎn)與a、d連線中點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.°、c兩點(diǎn)的兩根導(dǎo)線受到的安培力大小相等，方向垂直

D.°、b兩點(diǎn)的兩根導(dǎo)線受到的安培力大小相等，方向垂直

2.（2022?湖南岳陽?二模）兩個(gè)完全相同的彈簧秤豎直放置，下方懸掛一粗細(xì)均勻的水平直導(dǎo)線漏，長度

為"整個(gè)裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。若在"中通入由a到。的恒定電流/,其

中一個(gè)彈簧秤的示數(shù)為若將電流反向,大小變?yōu)?/,則其中一個(gè)彈簧秤的示數(shù)為&下列說法正確的

是（）

，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，

F+F2F+F

A.直導(dǎo)線油的質(zhì)量相=」~1B.直導(dǎo)線"的質(zhì)量亂=；2

g3g

2（F-F）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度三二二

C.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BD.8=

3.（2022?重慶?模擬預(yù)測）如題圖（俯視圖）所示，粗糙水平面上固定一通電長直導(dǎo)線MN,長直導(dǎo)線周圍

磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=人,，式中常量左＞0,/為電流強(qiáng)度，廠為距導(dǎo)線的距離。在該直導(dǎo)線右側(cè)有一

r

質(zhì)量為相的單匝矩形線圈"cd,ad邊與MN平行，且距MN距離為心該線圈內(nèi)通有逆時(shí)針方向的恒定電

流，線圈與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，且ab=2ad=2L。當(dāng)MN內(nèi)通以電流強(qiáng)度為/。的電流時(shí)線圈恰能保

持靜止，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g=則此時(shí)矩形線圈湖力內(nèi)的電流強(qiáng)度大小是（)

M

ab

N

A3"mg2〃mg〃加g〃"際

C

A，2kI043d-2kI0Dklo

4.（2022?黑龍江齊齊哈爾?一模）如圖所示，用一根不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線將一通有恒定電流的金屬棒

掛在圖示位置，電流方向垂直紙面向外，現(xiàn)在空間中加一勻強(qiáng)磁場，要使金屬棒保持在圖示位置靜止且磁

感應(yīng)強(qiáng)度最小，則所加磁場方向應(yīng)為（）

B.豎直向上

C.水平向右

D.水平向左

5.（2022?吉林長春?二模）坐標(biāo)原點(diǎn)。處有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各個(gè)方向以相同速率發(fā)射

帶正電的同種粒子。有人設(shè)計(jì)了一個(gè)磁場區(qū)域，區(qū)域內(nèi)存在著方向垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，使上

述所有粒子從該區(qū)域的邊界射出時(shí)均能沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子的重力和粒子間相互作用，則該勻強(qiáng)

磁場區(qū)域面積最小時(shí)對(duì)應(yīng)的形狀為（）

6.（2022?安徽?蕪湖一中一模）三根足夠長的絕緣直導(dǎo)線。、b、c按圖示方式固定放置在同一紙面內(nèi)，其交

點(diǎn)分別為M、N、P,三點(diǎn)恰好構(gòu)成正三角形，。點(diǎn)為該三角形的中心，?！c(diǎn)與。點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線c對(duì)稱。現(xiàn)

在服b、c三根導(dǎo)線中分別通入恒定電流/、21、3k已知長直導(dǎo)線電流在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

與電流大小成正比，與該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離成反比。若。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8o,方向垂直紙面向里,

則?！c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（）

33

A.大小為［綜，方向垂直紙面向里B.大小為^穌，方向垂直紙面向外

c.大小為:為，方向垂直紙面向里D.大小為:穌，方向垂直紙面向外

7.（2022?江西南昌?一模）如圖所示，邊長為L的正方形ABCQ邊界內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場8,E為

上一點(diǎn)，ED=是L。完全相同的兩個(gè)帶電粒子心b以不同速度分別從A、E兩點(diǎn)平行向右射入磁

3

場，且均從C點(diǎn)射出磁場。已知a粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3不計(jì)粒子的重力和相互作用，則b粒子

在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）

1f1

A.—tB.-tcDz

32-十-l

8.（2022.山東濰坊.一模）如圖所示，正六邊形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶正電粒子以速

度匕從。點(diǎn)沿方向射入磁場，從c點(diǎn)離開磁場；若該粒子以速度匕從。點(diǎn)沿四方向射入磁場，則從d點(diǎn)

離開磁場。不計(jì)粒子重力，X的值為（）

%

9.（2022?遼寧沈陽?一模）如圖，足夠長的絕緣豎直桿處于正交的勻強(qiáng)電磁場中，電場方向水平向左、場

強(qiáng)大小為E,磁場方向水平向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦一質(zhì)量為廢，電荷量為口（q>0）的小圓環(huán)套在桿

上（環(huán)內(nèi)徑略大于桿的直徑）無初速下滑。若重力加速度大小為g,圓環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃

（〃qE<mg）,圓環(huán)電荷量不變，則能反映圓環(huán)下滑過程中速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是（）

二、多選題

10.（2022?湖南?二模）半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。不計(jì)重力的。、》兩

粒子從圓周上的尸點(diǎn)沿著半徑方向射入磁場，分別從A、B兩點(diǎn)離開磁場，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。已知a、b

兩粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率之比為1：2,為直徑，ZAOP=60°o下列說法正確（）

A.。粒子帶正電，6粒子帶負(fù)電

B.a、6兩粒子的比荷之比為3：2

C.a、6兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1

D.a、b兩粒子的軌道半徑之比為1：3

11.（2022.福建福建?一模）如圖所示，射線與ON夾角為30。,之外分布著垂直于紙面向里的足夠

大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為-q的粒子（不計(jì)重力），從。點(diǎn)垂直于QW以某

一速度射出。則（）

XXXXXX

B

XXXXXXN

xxAxX—J

x■…A/

XXXXXX

XXXXXX

A.粒子第一次穿過邊界ON時(shí)，速度方向與邊界ON的夾角為60。

5兀m

B.粒子第一次穿過邊界之后，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為三石

C.僅減小粒子射出的速率，粒子可能第二次經(jīng)過邊界ON

D.僅增大粒子射出的速率，粒子一定能兩次經(jīng)過邊界Q0

12.（2022.安徽?模擬預(yù)測）如圖所示，邊長為L的正三角形He區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)

量為優(yōu)，電荷量均為4的三個(gè)粒子A、8、C以大小不等的速度從。點(diǎn)沿與ab邊成30。角的方向垂直射入磁

T7/

場后從ac邊界穿出，穿出ac邊界時(shí)與。點(diǎn)的距離分別為§、彳、L。不及粒子的重力及粒子間的相互作

用，則下列說法正確的是（）

A.粒子C在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為與

2

B.A、B、C三個(gè)粒子的初速度大小之比為1：2：3

C.AyB、C三個(gè)粒子從磁場中射出的方向均與ab邊垂直

D.僅將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為原來的g,則粒子8從c點(diǎn)射出

三、填空題

13.（2022?上海?模擬預(yù)測）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，半徑為R的半球形球殼如圖（a）放置,

穿過它的磁通量為；面積為S的矩形線框在該磁場中的初始位置如圖（b）中實(shí)線所示，線框繞0

軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到與磁場垂直的虛線位置，這一過程中穿過線框的磁通量的變化量大小為

14.（2022?上海?模擬預(yù)測）直導(dǎo)線湖內(nèi)通有穩(wěn)恒電流，產(chǎn)生磁場方向如圖，導(dǎo)線中的電流方向?yàn)?/p>

（選填“從。到6”或“從b到"'）；一線框從M處沿湖所在豎直平面向下移動(dòng)到N處，線框內(nèi)的磁通量變

化情況是

M

XXXX

a-----------------------b

\N

15.（2022.江蘇?徐州市田家炳中學(xué)一模）如圖所示，一邊長為0.1m的單匝正方形線圈從左側(cè)勻速進(jìn)入勻

強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)度B=2T.從湖邊開始進(jìn)入磁場至cd邊恰好進(jìn)入磁場的過程中，線圈的磁通量變

化了Wb；若上述過程所經(jīng)歷的時(shí)間為0.2s,則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為V.

.XXXXX

IXKXXXX

|]XXMXXX

?jxMXXXX

四、解答題

16.（2021?全國.模擬預(yù)測）回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，回旋

加速器的原理如圖，Di和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、周期為T的交流

電源上，位于。/圓心處的粒子源A能不斷產(chǎn)生帶電粒子（初速度可以忽略，重力不不計(jì)）。它們?cè)趦珊兄?/p>

間被電場加速，粒子束以最大速度輸出時(shí)的等效電流為/,Di,置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2的勻

強(qiáng)磁場中，忽略粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及相互作用，且最大速度遠(yuǎn)小于光速，求：

（1）粒子的荷質(zhì)比旦；（2）粒子獲得的最大速度：（3）回旋加速器輸出時(shí)的平均功率H

m

接交流電源

17.(2022.江蘇.模擬預(yù)測)如圖1所示，在直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)，以x軸和y軸為邊界存在足夠大勻強(qiáng)

磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度2隨時(shí)間f作周期性變化的圖像如圖2所示，瓦己知，垂直紙面向外為8的正方向，一

粒子源可持續(xù)均勻發(fā)射速度為丫。的粒子，粒子質(zhì)量和電荷量分別為加和+〃，不計(jì)重力；U0時(shí)刻，打開粒

子源，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿y軸正方向發(fā)射，在仁3時(shí)刻進(jìn)入磁場的粒子恰好在U?時(shí)刻離開磁場，求:

(1)磁場變化的周期公；

(2)粒子從x軸射出的區(qū)域?qū)挾萪以及從第一象限射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間卻；

(3)若在"時(shí)刻關(guān)閉粒子源，求從x軸和y軸射出的粒子數(shù)之比。

圖1圖2

18.(2021?湖南岳陽?一模)如圖所示，空間y>lm虛線上方分布著垂直于xoy向里的勻強(qiáng)磁場，0勺<lm虛

線下方分布著平行于x軸勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小均為E=100V/m,在的區(qū)域電場沿x軸正向，在"0

的區(qū)域電場沿x軸負(fù)向。一帶正電粒子(不計(jì)重力)在。點(diǎn)沿y軸正向以10m/s的速度射入電場，經(jīng)電場

偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入磁場，在磁場中繞y