高中物理磁场练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．假设一个力单独作用的效果
跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，以下概念的建立方法与合力相同的是（ ）A．瞬时速度B．交流电的有效值C
．电场强度D．磁通量2．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计
重力，则（ ）A．若电子以相同的速率从右向左飞入，电子也沿直线运动B．若电子以相同的速率从右向左飞入，电子将向下偏转C．若电子以
相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转D．若电子以相同的速率从左向右飞入，电子也沿直线运动3．下列物理学史材料中，描述正确的是（
）A．卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B．为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果，应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电
流C．法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律4．电磁炮是利用电
磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的巨大动能，如图甲所示。原理图可简化为如图乙所示，其中金属杆表
示炮弹，磁场方向垂直轨道平面向上，则当弹体中通过如图乙所示的电流时，炮弹加速度的方向为（ ）A．水平向左B．水平向右C．垂直纸面
向外D．垂直纸面向里5．一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时悬线的拉力等于零，要使两悬线的总拉力大于2倍棒的
重力，可采用的方法有（ ）A．适当减弱磁场，磁场方向反向B．适当增强磁场，磁场方向不变C．适当减小电流。电流方向不变D．适当增大
电流。电流方向反向6．下列装置中，利用到离心运动的物理原理的是（ ）A．磁流体发电机B．回旋加速器C．洗衣机D．电视机7．如图所
示，在真空中坐标xOy平面的x>0区域内，有磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直，在x轴上的P（10c
m，0）点，有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率v=1.0×104m/s的带正电的粒子，粒子的质量为m=1.6×10-25
kg，电荷量为q=1.6×10-18C，带电粒子能打到y轴上的范围为（ ）A．B．C．D．8．如图所示，为电磁铁，C为胶木秤盘，
和C（包括支架）的总重量，为铁片，质量为，整个装置用轻绳悬于点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力（ ）A．B．C
．D．二、多选题9．下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是（ ）A．洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平
面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功B．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同C．用左手定则判断电
荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意负电荷与正电荷所受力的方向相反D．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动
方向垂直10．全球新冠肺炎疫情持续至今，医院需要用到血流量计检查患者身体情况。某种电磁血流量计的原理可以简化为如图所示模型。血液内
含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点之间的电压稳定
时测量值为U，流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。下列说法正确的是（ ）A．血液中负离子多时，M点的电势高于N点的电势B．
M点的电势一定低于N点的电势C．电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力D．血液流量11．质量为m的通电导体棒置于倾角为的导轨上，如图
所示。已知导体与导轨间的动摩擦因数为，在图所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是（ ）A．B．C．D．
12．环境保护，人人有责，为加强环境监管，暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径
为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经测量管时，显示仪器显
示a、c两端电压为U，污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积）。则（ ）A．a侧电势比c侧电势高B．污水中离子浓度越高，U的示数
将越大C．若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，再将磁场反向则显示为正值D．污水流量Q与U成正比，与L、D无关三、填空题13．
如图所示，空间中有无限大的磁感应强度为B的匀强磁场，在垂直于磁场方向的平面内放置一个半径为 R，总电阻为的金属圆环。若使其以平行于
圆环平面向右的速度v做匀速直线运动， 则圆环中感应电流大小为___________； 若使圆环以其直径为轴旋转 180°，则其磁通
量的变化量的大小为___________。14．如图所示，面积为10m2的正方形导线框处于磁感应强度为的匀强磁场中。在线框平面以a
d边为轴转过180°的过程中，线圈中________感应电流产生（选填“有”或“无”），整个过程中，磁通量变化量为________
Wb。四、实验题15．奥斯特研究电和磁的关系的实验中，通电导线附近的小磁针发生偏转的原因是______ 实验时为使小磁针发生明显偏
转，通电前导线应放置在其上方，并与小磁针保持______ 选填“垂直”、“平行”、“任意角度”．元电荷的电量是?______C．1
6．“用霍尔元件测量磁场”的实验中，把载流子为带负电的电子e的霍尔元件接入电路如图，电流为I，方向向左，长方体霍尔元件长宽高分别为
、、，处于竖直向上的恒定匀强磁场中。（1）前后极板M、N，电势较高的是___________。（选填“M板”或“N板”）（2）某同
学在实验时，改变电流的大小，记录了不同电流下对应的值，如下表1.32.23.03.74.410.217.323.629.134.6
请根据表格中的数据，在坐标图中画出图像______。已知该霍尔元件单位体积中自由载流子个数为，一个载流子的电量为。则根据图像，可算
出磁场B=___________T。（保留两位有效数字）（3）若保持流过该元件的电流不变，将该元件前后极板M、N间的电压进行线性放
大显示，用它做成的磁传感器的示数跟被测磁感应强度___________（选填“有”、“无”）线性关系。五、解答题17．如图所示，有
一条与磁场方向垂直、长度为的通电直导线，导线中的电流方向由a向b，试判断受到的安培力的方向。18．质谱仪的原理图如图所示，由加速电
场、速度选择器和偏转磁场组成。在速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场（图中未画出）。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂
直纸面向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场后，进入速度选择器，并能沿直
线穿过速度选择器，从A点垂直MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的C点。已知速度选择器中的电场方向水平向右、电
场强度大小为E，A点到C点的距离为x，带电粒子所受的重力可忽略不计。求：（1）粒子进入偏转磁场的速度v；（2）速度选择器中匀强磁场
的磁感应强度B1的大小和方向；（3）加速电场的电势差U。19．在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子和（它们的质量相等、电量
之比为），经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子在磁场
中转过后从磁场右边界射出。求：（1）和在磁场中运动的半径之比；（2）在磁场中转过的角度；（3）和在磁场中运动的时间之比。参考答案：
1．B【详解】一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，概念的建立方法是等效替代法。只有B概念
的建立方法是等效替代法。故选B。2．D【详解】AB．若电子从右向左飞入，电场力向上，洛伦兹力也向上，所以向上偏。故AB错误；CD．
若电子从左向右飞入，电场力向上，洛伦兹力向下，由题意知电子受力平衡将做匀速直线运动。故C错误；D正确。故选D。3．D【详解】A．卡
文迪什通过扭秤实验测量出万有引力常量的数值，A错误；B．为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果，应该在静止的小磁针上方通以南北方向的电
流，B错误；C．法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台发电机，而第一台实用电动机是德国科学家雅可比于1834年发明的，C错误；
D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律，D正确。故选D。4．A【详解】根据左手定则可知炮弹受到水平向左的安培力
。故选A。5．D【详解】根据左手定则，铜棒受到的安培力的方向向上，大小为：，设细线拉力大小为T，木板在竖直方向受力平衡此时拉力大小
为0，故要使两悬线的总拉力大于2倍棒的重力，安培力必须向下，则应改变电流方向或磁场方向，且适当增大电流或增强磁场，使安培力大于铜棒
的重力。故选D。6．C【详解】磁流体发电机是利用带电粒子在磁场中受力偏转；回旋加速器是利用带电粒子在电场中能被加速，在磁场中能偏转
的原理；洗衣机是利用离心运动甩干衣服中的水分的；液晶电视没用到离心运动原理。故选C。7．B【详解】由，知粒子运动轨迹半径为让粒子向
x轴负向发射，并作出半圆I，然后让粒子发射的方向逆时针转动，同时半圆以P点为轴同方向旋转，结合题意画出半圆Ⅱ，如图所示带电粒子的轨
迹半圆I正好与y轴下方相切于B点，B点为粒子能打到y轴下方的最低点，得带电粒子的轨迹半圆Ⅱ打到y轴上方的A点（即A点与p点连线正好
为其圆轨迹的直径）时，A点为粒子能打到y轴上方的最高点，因,则则带电粒子能打到y轴上的范围为故选B。8．B【详解】在铁片被吸引上升
的过程中，其受到重力和电磁铁对铁片的吸引力，加速度方向竖直向上，故电磁铁对铁片的吸引力大于铁片自身重力，即对整体分析，系统受到轻绳
拉力、自身重力和铁片对系统的吸引力，即故选B。9．AC【详解】A.洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平
面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故洛伦兹力永不做功，故A正确；B.洛伦兹力的大小不仅和速度大小有关，还和磁感应
强度大小、磁场与速度的夹角有关，故B错误；C.左手定则中，四指的方向指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，故负电荷与正电荷所受
力的方向相反，故C正确；D.电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意度角，故D错误。故选AC。10．BD【详解】AB．根据左手
定则，水平向左入射的正离子受到竖直向下的洛伦兹力，负离子受到竖直向上的洛伦兹力，则正电荷聚集在N一侧，负电荷聚集在M一侧，则M点的
电势低于N点的电势，故A错误，B正确；CD．正负离子达到稳定状态时，离子所受洛伦兹力与电场力平衡，有可得流速流量C错误，D正确。故
选BD。11．AB【详解】A．杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，A
正确；B．杆子受竖直向下的重力、竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，B正确；C．杆子受重力、竖直向下的安
培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，C错误；D．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，D错误。故
选AB。12．AC【详解】A．根据左手定则可知，正离子向a侧偏转，则a侧电势比c侧电势高，A正确；B．根据平衡关系可知qvB＝q可
得U＝BDv可知显示仪器的示数与污水中离子浓度无关，B错误；C．若污水从右侧流入测量管，则磁场力使得正离子偏向c侧，则c端电势高，
显示器显示为负值，再将磁场反向，磁场力使得正离子偏向a侧，则显示为正值，C正确；D．污水流量Q＝Sv＝πD2·＝则污水流量Q与U成
正比，与D有关，与L无关，D错误。故选AC。13．???? 0【详解】[1] 金属圆环以平行于圆环平面向右的速度v做匀速直线运动，
圆环内磁通量没有变化，感应电动势为0，则圆环中感应电流大小为0；[2]设旋转后磁通量为正，则旋转前磁通量为负，则其磁通量的变化量为
14．???? 有???? 5【详解】[1]在线框平面以ad边为轴转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流
产生；[2]整个过程中，磁通量变化量为15．???? 通电导线附近存在磁场???? 平行???? 1.6×10-19【详解】182
0年奥斯特通过实验发现通电导线附近的小磁针发生偏转，说明了电流的周围存在磁场；在该实验时为使小磁针发生明显偏转，通电前导线应放置在
其上方，并沿南北方向，与小磁针保持平行．元电荷是自然界最小的电量，数值为，1.6×10-19 C．16．M板 0.031（0.03
2）???? 有【详解】（1）[1]因电子的运动方向与电流方向相反，依据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向偏向N极，则M极的电势
偏高；（2）[2][3]依据表格数据，作出UH-I图象，如图所示根据则有UH=Bbv而I=nebcv可得依据UH-I图像可知，其斜
率为k≈7.8；因此磁场B=7.8×6.25×1019×1.6×10－19×0.40×10－3 T≈0.031 T（3）[4]若保
持流过该元件的电流不变，根据则与B成正比，满足线性关系，可知用它做成的磁传感器的示数跟被测磁感应强度有线性关系。17．垂直于纸面向
外【详解】根据左手定则可知，受到的安培力的方向垂直于纸面向外。18．（1）；（2）；垂直于纸面向外；（3）【详解】（1）粒子从A点进入偏转磁场，受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，到达照相底片的C点，设圆周运动的轨迹半径为R，根据牛顿第二定律有根据几何关系有解得（2）带电粒子在速度选择器中做直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，则解得粒子在速度选择器中受到的电场力方向水平向右，则粒子受到的洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则可知速度选择器中匀强磁场的方向垂直于纸面向外。 （3）在加速电场中，根据动能定理有解得19．（1）；（2）；（3）【详解】（1）在电场加速过程，由动能定理，得解得在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，得解得所以和在磁场中运动的半径之比为（2）在磁场中，设磁场宽度为d，由图可知所以又所以故（3）根据粒子在磁场中做圆周运动时间公式所以答案第11页，共22页答案第11页，共22页 |
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