高考物理二轮复习专项突破题11磁场（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

(二轮复习 名师经验)11磁场-2021高考备考绝密题型专项突破题集

1．如图所示，质量为m、长度为l的金属棒放置在横截面为圆弧的光滑轨道上，轨道处在竖直平面内，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，当金属棒通有垂直纸面向外的电流I时，金属棒静止于曲面某点，该点与圆心连线和水平线的夹角为θ，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A．匀强磁场的方向竖直向上

B．匀强磁场的方向竖直向下

C．磁感应强度大小为

D．磁感应强度大小为

2．矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是（　　）

A．导线框abcd有逆时针的感应电流

B．bc、ad两边均不受安培力的作用

C．导线框所受的安培力的合力向右

D．MN所受线框给它的作用力向右

3．如图所示是洛伦兹力演示仪的实物图和示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行（　　）

A．只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变

B．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小

C．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变

D．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小

4．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（　　）

A．回旋加速器是利用电场来加速带电粒子，利用磁场使带电粒子旋转的

B．带电粒子在回旋加速器中不断被加速，因而它做匀速圆周运动一周的时间越来越短

C．两D形盒间所加交变电压越大，同一带电粒子离开加速器时的动能就越大

D．交变电流的周期是带电粒子做匀速圆周运动周期的一半

5．如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为（　　）

A．使电场强度增大 B．使粒子电量增大

C．使入射速度增大 D．使磁感应强度减小

6．下列说法是某同学对概念、公式的理解，其中正确的是（　　）

A．根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关

B．根据公式可知，磁感应强度B与通电导线所受到的磁场力F成正比，与电流I和导线长度L的乘积IL成反比

C．电荷在电场中某点所受静电力的方向就是这点电场强度的方向

D．磁场中某点磁感应强度B的方向，与通电导线在该点所受磁场力F的方向相同

7．下列关于磁通量和磁感应强度的说法正确的是（　　）

A．磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针N极所指的方向

B．穿过某个面的磁通量为零，该处磁感应强度也为零

C．磁场中某处磁感应强度越大，垂直穿过该处单位面积的磁感线条数越多

D．垂直穿过某面的磁感线条数数值上等于该处的磁感应强度

8．如图所示是“简易电动机”的装置，即用一节号干电池负极吸附一块圆柱形强磁铁，铜导线上端与电池正极接触，下面两端与强磁铁接触，铜导线组成的线框就能转动起来。则下列说法正确的是（　　）

A．线框转动是由于受到洛伦兹力作用

B．如果强磁铁上表面是极，那么从上往下看，线框做逆时针转动

C．线框可以一直保持匀速转动

D．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率

9．如图所示，直角三角形中存在一匀强磁场，荷质比相同的两个粒子沿方向自点射入磁场，分别从边上的两点射出，则（　　）

A．从射出的粒子速度大

B．从射出的粒子速度大

C．从射出的粒子，在磁场中运动的时间长

D．两粒子在磁场中运动的时间不一样长

10．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行分析研究，宏观规律是由微观机理所决定，找出二者的内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示，一段横截面积为S的直导线，单位体积内有n个自由电子，自由电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。

(1)请根据电流的公式，推导电流微观表达式I；

(2)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？

(3)如图所示，将图示导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为，导线内自由电子所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。

11．如图甲为一粒子收集装置，粒子源靠近加速区水平极板M、N的M板，N板下方偏转区为一对长为L，间距为的竖直极板P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有粒子收集板。极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O。加速区极板M、N之间的电压为；竖直极板P、Q之间的电势差随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度，粒子源连续释放初速可忽略、质量为m、带电量为的粒子，这些粒子经加速区电场获得速度进入电场偏转区后再进入磁场区域，最终被Q板右侧的粒子收集板全部收集。已知粒子在电场偏转区中运动的时间远小于电场变化的周期，忽略极板P、Q间电场的边界效应，粒子重力不计。求：

(1)带电粒子进入电场偏转区时的速率；

(2)磁场上、下边界区域的最小宽度D；

(3)收集板的最小长度及对应收集板左端至O点距离。

12．一质量为m的小滑块带正电，电荷量为q，与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ．空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E。小滑块从C点由静止释放后能沿直线向D点运动，C、D两点间的距离为S，滑块的带电量不变，重力加速度g。

（1）求滑块运动到D点时的速度大小v；

（2）在该空间再加一垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B，若滑块从C点由静止释放，运动到D点时恰好离开水平面，求离开水平面时的速度大小υ1和此过程中摩擦力对滑块所做的功W。

（3）在第（2）问情况下，求从C运动到D的时间？

（4）大致画出在第（2）问下滑块离开地面后的轨迹（至少两个周期,不要求写具体分析计算过程）

13．如图所示，在磁感应强度的匀强磁场中，有一个与水平面成角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab，磁场方向与滑轨所在平面垂直且向里。已知接在滑轨中的电源电动势，内阻，滑动变阻器R的阻值足够大。ab杆长，质量，电阻，杆与滑轨间的动摩擦因数，滑轨的电阻忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取，，，要使ab杆在滑轨上保持静止，求：

(1)电流的最小值；

(2)若磁场方向可以变化，求滑动变阻器的最大功率。

14．如图所示，竖直条形区域I有磁感应强度大小为B，方向水平向外的匀强磁场，竖直条形区取Ⅱ（含Ⅰ、Ⅱ区域的分界线）有电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，区域Ⅰ、Ⅱ的宽度均为L且足够足够长，M、N均为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子在竖直面内从M板上的A点沿与M板夹角的方向连续不断地射入磁场，结果恰好M板没有亮斑，N板只有一个亮斑.质子的质量为m、电荷量为e，不计质子所受重力和质子间的相互作用。求：

（1）质子从A点射出时的速度大小；

（2）质子在磁场中运动的时间t；

（3）N板上的亮斑与A点间的竖直高度h。

15．如图所示，平面直角坐标系xOy在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在y<0的区域内存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上M点（0，L）以速度v0垂直于y轴射入电场，经匀强电场后从N点（2L，0）进入磁场，恰好从坐标原点O第一次射出磁场，不计重力。求：

(1)粒子从N点进入库磁场时的速度大小v；

(2)磁场的磁感应强度B；

(3)粒子从M点进入电场运动到O点离开磁场经历的时间t。