专题01 磁场（四川专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理下学期期中真题分类汇编

专题01 磁场 磁现象和磁场 一、单选题 1．(23-24高二下·四川广安广安第二中学·期中)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（　　） A．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象 B．库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 C．安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献，并提出分子电流假说 D．奥斯特发现了磁场对电流的作用规律 2．(21-22高二下·四川成都简阳阳安中学·期中)下列有关物理史实的说法中，正确的是（　　） A．法拉第认为电、磁作用都是通过场来传递的 B．安培第发现了电流的磁效应 C．楞次发现了磁场对电荷的作用规律 D．库伦利用油滴实验测定元电荷的数值 3．(21-22高二上·四川成都树德中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．地球是一个巨大的磁体，其磁体的N极在地理北极附近，磁体的S极在地理南极附近 B．安培提出了分子电流假说，提出一切磁现象均起源于电荷的运动 C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地球的两极并不重合，而是有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的 D．法拉第第一次发现了电流的磁效应 4．(23-24高二下·四川广安广安第二中学·期中)在磁感应强度为B的磁场中，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示竖直放置，此线圈平面向右以OO′为轴转动θ角，则磁通量的变化量为（　　） A．0 B．BS C．BS-BSsinθ D．BS-BScosθ 5．(20-21高二下·四川西昌·期中)如图所示，半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，有一边长为a、匝数为n的正方形线圈放在匀强磁场中、则通过线圈的磁通量为（　　） A． B． C． D． 6．(22-23高二上·四川成都树德中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．电流的单位A是基本单位，电压的单位V也是国际基本单位 B．和都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，后者表明磁感应强度B的方向与安培力的方向要么同向要么反向 C．电势降落的方向就是场强的方向 D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功，但是安培力可以对运动导体做功 二、实验题 7．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)高二的小明同学在学习安培力后，设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。根据实验主要步骤完成填空： （1）在弹簧测力计下端挂一个匝数为的矩形线框，将线框的下短边完全置于形磁铁的极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面 （选填“平行”或“垂直”）； （2）在电路未接通时，记录线框静止时弹簧测力计的读数； （3）闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为，记录线框静止时弹簧测力计的读数，则线框所受安培力方向为 （选填“向上”或“向下”）； （4）用刻度尺测出矩形线框短边的长度； （5）利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度 。 A．    B．    C．    D． 三、解答题 8．(23-24高二下·四川眉山东坡区二校·期中)如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 安培力 一、单选题 1．(23-24高二下·四川达州万源万源中学·期中)已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。如图所示，长直导体棒P通过两根等长绝缘细线悬挂在竖直绝缘光滑墙面上等高的A、B两点的正下方，并通以电流。另一导体棒Q也通过两根等长绝缘细线悬挂在A、B两点，并通以电流。静止时悬挂Q的两细线与竖直墙面有一定夹角，然后缓慢减小导体棒P中的电流。下列说法正确的是（　　） A．与方向相同 B．悬挂Q的细线拉力大小不变 C．悬挂Q的细线拉力逐渐增大 D．悬挂Q的细线拉力逐渐减小 2．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)根据磁场对电流有安培力作用的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：间距为的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场，导轨一端接电动势为、阻为的电源，导电金属横杆安装上炮弹垂直放在导轨上，其总质量为，电阻为，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．磁场方向应竖直向下 B．减小磁感应强度的值，炮弹受到的安培力变大 C．闭合开关瞬间，炮弹的加速度大小为 D．若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向也会反向 3．(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期中)如图，将一金属棒用两根绝缘等长细线水平悬挂，处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。金属棒中通有从N流向M的电流，静止时两细线对金属棒的拉力大小相等。下列操作能使细线的拉力增大的是（金属棒始终静止）（　　） A．仅使电流的方向反向 B．仅使磁场的方向反向 C．同时使电流和磁场的方向反向 D．仅增大金属棒中的电流 4．两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动或平动。它们通以图示方向的直流电流时，CD导线将（　　） A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB C．逆时针方向转动，同时离开导线AB D．顺时针方向转动，同时离开导线AB 二、多选题 5．(23-24高二下·四川仁寿县铧强中学·)如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场方向为竖直向下 B．炮弹所受安培力大小为 C．通过炮弹的电流为 D．可控电源的电动势为 6．(23-24高二下·四川仁寿县铧强中学·)如图，间距为L、倾角为θ的两足够长平行光滑导轨固定，导轨上端接有阻值为R的电阻，下端通过开关S与单匝金属线圈相连，线圈内存在垂直于线圈平面向下且均匀增加的磁场。导轨所在区域存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），靠在插销处垂直于导轨放置且与导轨接触良好的金属棒ab，质量为m、电阻也为R，闭合S后，撤去插销，ab仍静止。线圈、导轨和导线的电阻不计，重力加速度大小为g。下列判定正确的是（　　） A．B的方向垂直于导轨平面向上 B．线圈内磁通量的变化率为 C．断开S后，ab的最大速度为 D．断开S后，电阻R的最大热功率为 三、解答题 7．(23-24高二下·四川绵阳南山中学·期中)如图所示，在竖直平面内有一个半径为R=0.5m，质量为M=1kg的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°，斜面和滑轮均光滑，重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块的质量m； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大？ 带电粒子在电磁场的运动 一、单选题 1．(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期中)如图，在水平虚线上方存在垂直于纸面向里、范围足够大的匀强磁场，一不计重力的带电粒子从水平虚线上的O点垂直于虚线射入磁场。下列说法正确的是（　　） A．若粒子速度方向不变，大小变为原来的2倍，则粒子在磁场中运动的时间变为原来的2倍 B．若增大磁感应强度，则粒子在磁场中运动的时间减小 C．若磁感应强度变为原来的2倍，则粒子离开磁场的点到O点的距离变为原来的2倍 D．若粒子的比荷变为原来的2倍，则粒子离开磁场的点到O点的距离变为原来的2倍 2．(23-24高二下·四川南充白塔中学·期中)如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半径与成60°角，质子甲以速率v从A点沿直径方向射入磁场，从C点射出。质子乙以速率从A点沿方向射入磁场，从D点射出磁场（D点没有画出），不计质子重力。则A、D两点间的距离为（　　） A．R B． C．3R D．2R 3．(23-24高二下·四川达州通川区二校·期中)如图所示，圆O的半径为R，圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），MN为竖直方向的直径，CD为水平方向的直径。一比荷为的带正电的粒子，从圆形磁场边界上的A点以一定的速度沿水平方向射入磁场，恰好从N点射出，且，下列说法正确的是（　　） A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为2R B．粒子的速度大小为 C．粒子在磁场中运动的时间为 D．若粒子从C点以相同的速度入射，则粒子从N点射出 4．(23-24高二下·四川绵阳南山中学·期中)在平面的的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O朝各个方向均匀发射到第一象限内，发现从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用及重力，则质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 5．(23-24高二下·四川南充阆中中学校·期中)圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子a、b从圆周上的M点沿直径MON方向以相同的速度射入磁场，粒子a、b的运动轨迹如图所示。已知粒子a离开磁场时速度方向偏转了90°，粒子b离开磁场时速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子a、b都带负电 B．粒子a、b的比荷之比为 C．粒子a、b在磁场中运动的时间之比为:2 D．粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为1: 6．(21-22高二上·四川成都蓉城名校联盟·期末)一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．可以经过半圆形边界的粒子的速率最小值为 B．可以经过半圆形边界的粒子的速率最大值为 C．在磁场中运动时间最短的粒子速率为 D．在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为 三、解答题 7．(23-24高二下·四川达州万源万源中学·期中)如题图所示，xOy平面被一条平行于x轴的直线MN分为匀强磁场区域和无磁场区域，磁场区域的磁感应强度方向垂直于纸面向外。比荷为的带正电粒子A，从坐标为的P点，以大小为v0、方向与x轴正方向成60°角的速度发射，能被位于的粒子收集器Q收集，已知该过程中粒子做匀速圆周运动的半径为a，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度的大小。 （2）求直线MN到x轴的距离。 8．(23-24高二上·四川遂宁射洪中学校·期中)如图所示，平面直角坐标系xOy的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场（未画出），第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从y轴上的A点沿平行于x轴的方向射入第一象限，经x轴上的C点进入第四象限。已知A点坐标为（0，a），C点坐标为（a，0），不计粒子的重力。 （1）判断带电粒子电性； （2）求粒子从A点射出时的速度大小； （3）若粒子刚好不能进入第三象限，求粒子第一次在第四象限内运动的时间。 带电粒子在复合场的运动 一、单选题 1．(23-24高二下·四川绵阳南山中学·期中)地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里。一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动。由此可以判断（　　） A．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 B．如果油滴带正电，它可能从M点运动到N点，也可能从N点运动到M点 C．如果水平电场方向向右，油滴带正电，从M点运动到N点 D．如果水平电场方向向右，油滴带负电，从N点运动到M点 2．(22-23高二上·四川绵阳江油中学·期中)带电小球以一定的初速度竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为h3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为h4，如图所示。不计空气阻力，则（　　） A． B． C． D． 3．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)如图所示，三个相同的带正电的小球，以同一高度开始自由下落，A直接落地，B经过一个水平方向的匀强电场，C球经过一垂直纸面向里的匀强磁场，若不计空气阻力，则三球落地速度、的关系为（　　） A． B． C． D． 4．(23-24高二上·四川遂宁射洪中学校·期中)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板。下列说法不正确的是（　　） A．若将滑片P向上滑动，粒子将向b板偏转 B．若将a极板向上移动，粒子将向b板偏转 C．若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转 D．若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转 5．(21-22高二下·四川成都简阳阳安中学·期中)目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷。在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是（　　） A．A板带正电 B．有电流从经用电器流向 C．金属板A、B间的电场方向向下 D．等离子体发生偏转的原因是离子只受洛伦兹力 二、多选题 6．(23-24高二下·四川凉山州西昌·期中)关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲是回旋加速器的示意图，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关 B．图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C．图丙是速度选择器的示意图，若带正电的粒子（不计重力）能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，则带负电的粒子（不计重力）不能自左向右沿直线匀速通过速度选择器 D．图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S说明粒子的比荷越小 7．(23-24高二下·四川宜宾第四中学校·期中)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于前后两侧面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上下两内表面分别固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（　　） A．若污水中负离子较多，则M板比N板电势高 B．若污水中正离子较多，则N板比M板电势高 C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大 D．电压U与污水流量Q成正比，与a、c无关 8．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)如图甲所示，水平放置的平行极板、间加如图乙所示的交变电场，时刻，处粒子源水平向右发射速度相同的、两粒子，穿过极板后水平向右垂直进入有竖边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，粒子恰好不从磁场右边界飞出，、两粒子的运动轨迹交于点，且在处时、速度方向垂直，到左右磁场边界的距离相等，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．、在电场中运动的时间可能不同 B．、穿过极板的时间可能为的偶数倍 C．、粒子的比荷之比为 D．、穿过极板的过程，在竖直方向的位移大小之比为 9．(21-22高二下·四川成都外国语学校·期中)如图，M，N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M，N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则下列说法正确的是（　　） A．两板间电压的最大值 B．CD板上可能被粒子打中区域的长度为 C．粒子在磁场中运动的最长时间 D．能打到N板上的粒子的最大动能为 三、解答题 10．(23-24高二下·四川绵阳中学实验学校·期中)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点以初速度v0水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，已知OA∶OM = 3∶8，不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)电场强度E的大小和方向； (2)小球从M运动到N的过程中离x轴的最大距离； (3)小球从A点抛出运动到N点的总时间。 11．(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期中)如图，在直角坐标系xOy的第三象限内存在水平向右的匀强电场，第一象限的矩形区域OMNP内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，OM=L，OP=2L。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子（不计重力）从坐标为的A点以沿y轴正方向、大小为的初速度开始运动，然后从O点射入场，最后从P点离开磁场区域。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求矩形磁场区域的磁感应强度大小； （3）若可调节矩形磁场区域的磁感应强度大小，要使带电粒子从NP边离开磁场区域，求磁感应强度大小的范围。 12．(20-21高二下·四川成都外国语学校·期中)如图所示，在xOy平面内0≤x≤的范围内存在着电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的P点（，）后，粒子继续运动一段时间t后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），之后粒子又在Q点（未画出）进入电场，且方向与y轴正方向夹角为45°，已知磁场的磁感应强度方向垂直xOy平面向里，大小为B，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）矩形磁场的最小横截面积； （3）Q点距x轴的距离。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 磁场 磁现象和磁场 一、单选题 1．(23-24高二下·四川广安广安第二中学·期中)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（　　） A．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象 B．库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 C．安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献，并提出分子电流假说 D．奥斯特发现了磁场对电流的作用规律 【答案】C 【来源】四川省广安市广安第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】A．法拉第最先引入“场”的概念，奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，选项A错误； B．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，选项B错误； C．安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献，并提出分子电流假说，选项C正确； D．奥斯特发现了电流的磁效应，安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误。 故选C。 2．(21-22高二下·四川成都简阳阳安中学·期中)下列有关物理史实的说法中，正确的是（　　） A．法拉第认为电、磁作用都是通过场来传递的 B．安培第发现了电流的磁效应 C．楞次发现了磁场对电荷的作用规律 D．库伦利用油滴实验测定元电荷的数值 【答案】A 【来源】四川省成都市简阳市阳安中学2021-2022学年高二下学期4月半期考试物理试题 【详解】A．法拉第提出了场的概念，认为电、磁作用都是通过场来传递的，A正确； B．奥斯特发现了电流的磁效应，B错误； C．安培发现了磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，C错误； D．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，D错误。 故选A。 3．(21-22高二上·四川成都树德中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．地球是一个巨大的磁体，其磁体的N极在地理北极附近，磁体的S极在地理南极附近 B．安培提出了分子电流假说，提出一切磁现象均起源于电荷的运动 C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地球的两极并不重合，而是有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的 D．法拉第第一次发现了电流的磁效应 【答案】B 【来源】四川省成都市树德中学2021-2022学年高二上学期11月期中物理试题 【详解】A．地球是一个巨大的磁体，其磁体的N极在地理南极附近，磁体的S极在地理北极附近，故A错误； B．安培提出了分子电流假说，提出一切磁现象均起源于电荷的运动，故B正确； C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地球的两极并不重合，而是有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的，故C错误； D．奥斯特第一次发现了电流的磁效应，故D错误。 故选B。 4．(23-24高二下·四川广安广安第二中学·期中)在磁感应强度为B的磁场中，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示竖直放置，此线圈平面向右以OO′为轴转动θ角，则磁通量的变化量为（　　） A．0 B．BS C．BS-BSsinθ D．BS-BScosθ 【答案】D 【来源】四川省广安市广安第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】开始时穿过线圈平面的磁通量为 线圈平面向右以OO′为轴方向转动θ角，此时穿过线圈平面的磁通量为 则磁通量的变化为 故选D。 5．(20-21高二下·四川西昌·期中)如图所示，半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，有一边长为a、匝数为n的正方形线圈放在匀强磁场中、则通过线圈的磁通量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】四川省西昌市2020-2021学年高二下学期期中检测物理试题 【详解】通过线圈的磁通量为 故BCD错误，A正确。 故选A。 6．(22-23高二上·四川成都树德中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．电流的单位A是基本单位，电压的单位V也是国际基本单位 B．和都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，后者表明磁感应强度B的方向与安培力的方向要么同向要么反向 C．电势降落的方向就是场强的方向 D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功，但是安培力可以对运动导体做功 【答案】D 【来源】四川省成都市树德中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题 【详解】A．电流的单位A是国际基本单位，但电压的单位V不是国际基本单位，故A错误； B．和都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，但磁感应强度B的方向与安培力的方向垂直，故B错误； C．电势降落最快的方向就是场强的方向，故C错误； D．洛伦兹力的方向与运动电荷的速度方向总是垂直，所以洛伦兹力一定不做功，但是安培力可以对导体做功，故D正确。 故选D。 二、实验题 7．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)高二的小明同学在学习安培力后，设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。根据实验主要步骤完成填空： （1）在弹簧测力计下端挂一个匝数为的矩形线框，将线框的下短边完全置于形磁铁的极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面 （选填“平行”或“垂直”）； （2）在电路未接通时，记录线框静止时弹簧测力计的读数； （3）闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为，记录线框静止时弹簧测力计的读数，则线框所受安培力方向为 （选填“向上”或“向下”）； （4）用刻度尺测出矩形线框短边的长度； （5）利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度 。 A．    B．    C．    D． 【答案】 垂直 向上 C 【来源】四川省南充高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题 【详解】（1）[1]应使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持竖直，方便测出弹簧的拉力 （3）[2]没通电时，对线框受力分析，线框所受重力等于弹簧测力计拉力，即 通电后，对线框受力分析，线框受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，同时根据弹簧测力计示数变小可知，安培力方向应竖直向上，则三个力应满足 联立解得 （5）[3]由安培力公式可得 解得 故选C。 三、解答题 8．(23-24高二下·四川眉山东坡区二校·期中)如图所示，直角三角形两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处．点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向外，点处导线中的电流大小，方向垂直纸面向里．已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小上，其中表示电流大小，表示该点到导线的垂直距离，为常量．已知点处电流在点产生的磁感应强度大小为，求： （1）两点间的距离； （2）顶点处的磁感应强度。 【答案】（1）；（2），方向沿向上 【来源】四川省眉山市东坡区二校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题 【详解】（1）设间距为，有几何知识知间距为，通电直导线在点上所产生的磁场大小是 解得 （2）通电直导线在点上所产生的磁场大小 用右手螺旋定则判断通电导线在点上磁场方向如图所示则顶点处的磁感应强度为 方向沿向上 安培力 一、单选题 1．(23-24高二下·四川达州万源万源中学·期中)已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。如图所示，长直导体棒P通过两根等长绝缘细线悬挂在竖直绝缘光滑墙面上等高的A、B两点的正下方，并通以电流。另一导体棒Q也通过两根等长绝缘细线悬挂在A、B两点，并通以电流。静止时悬挂Q的两细线与竖直墙面有一定夹角，然后缓慢减小导体棒P中的电流。下列说法正确的是（　　） A．与方向相同 B．悬挂Q的细线拉力大小不变 C．悬挂Q的细线拉力逐渐增大 D．悬挂Q的细线拉力逐渐减小 【答案】B 【来源】四川省达州市万源市万源中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题 【详解】A．由题意可知，两棒互相排斥，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，故与方向相反，故A错误； BCD．对导体棒Q受力分析，如图所示 设PQ距离为d，AQ距离为L，AP距离为H，由三力平衡可知 可得 故悬挂Q的细线拉力大小不变，故B正确，CD错误。 故选B。 2．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)根据磁场对电流有安培力作用的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：间距为的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场，导轨一端接电动势为、阻为的电源，导电金属横杆安装上炮弹垂直放在导轨上，其总质量为，电阻为，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．磁场方向应竖直向下 B．减小磁感应强度的值，炮弹受到的安培力变大 C．闭合开关瞬间，炮弹的加速度大小为 D．若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向也会反向 【答案】C 【来源】四川省南充高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题 【详解】A．由图知炮弹向右加速，需受向右的安培力，根据左手定则可知，磁场方向应竖直向上，故A错误； B．根据安培力公式 可知减小磁感应强度B的值，炮弹受到的安培力变小，故B错误； C．闭合开关瞬间电流为 则安培力为 炮弹加速度为 故C正确； D．若同时将电流方向和磁场方向反向，根据左手定则可知，安培力方向不变，故D错误。 故选C。 3．(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期中)如图，将一金属棒用两根绝缘等长细线水平悬挂，处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。金属棒中通有从N流向M的电流，静止时两细线对金属棒的拉力大小相等。下列操作能使细线的拉力增大的是（金属棒始终静止）（　　） A．仅使电流的方向反向 B．仅使磁场的方向反向 C．同时使电流和磁场的方向反向 D．仅增大金属棒中的电流 【答案】D 【来源】四川省成都市蓉城名校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题 【详解】AB．由左手定则，开始时金属棒所受安培力竖直向下，电流或磁场的方向反向时，安培力变为竖直向上，故两细线对金属棒的拉力减小，故AB错误； C．电流、磁场的方向同时反向时，安培力方向不变，仍竖直向下，故两细线对金属棒的拉力不变，故C错误； D．根据安培力公式 增大金属棒中的电流时，安培力增大，两细线对金属棒的拉力增大，故D正确。 故选D。 4．两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动或平动。它们通以图示方向的直流电流时，CD导线将（　　） A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB C．逆时针方向转动，同时离开导线AB D．顺时针方向转动，同时离开导线AB 【答案】A 【来源】2010-2011学年四川省乐山一中高二下学期第一次月考物理卷（平行班） 【详解】电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，则CD导线逆时针方向转动；当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引，所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题 5．(23-24高二下·四川仁寿县铧强中学·)如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场方向为竖直向下 B．炮弹所受安培力大小为 C．通过炮弹的电流为 D．可控电源的电动势为 【答案】BC 【来源】四川省仁寿县铧强中学2023-2024学年高二下学期第三次教学质量监测物理试题 【详解】A．根据题意，由图乙可知，炮弹发射时受向右的安培力，通过炮弹的电流方向为垂直纸面向里，根据左手定则可知，磁场方向为竖直向上，故A错误； B．根据题意，由公式 可得，炮弹发射过程中的加速度为 对炮弹受力分析，水平方向上所受合力为安培力，由牛顿第二定律 可得，炮弹所受安培力大小为 故B正确； C．根据题意，由安培力公式 可得，流过炮弹的电流为 故C正确； D．根据题意，由闭合回路欧姆定律 故D错误。 故选BC。 6．(23-24高二下·四川仁寿县铧强中学·)如图，间距为L、倾角为θ的两足够长平行光滑导轨固定，导轨上端接有阻值为R的电阻，下端通过开关S与单匝金属线圈相连，线圈内存在垂直于线圈平面向下且均匀增加的磁场。导轨所在区域存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），靠在插销处垂直于导轨放置且与导轨接触良好的金属棒ab，质量为m、电阻也为R，闭合S后，撤去插销，ab仍静止。线圈、导轨和导线的电阻不计，重力加速度大小为g。下列判定正确的是（　　） A．B的方向垂直于导轨平面向上 B．线圈内磁通量的变化率为 C．断开S后，ab的最大速度为 D．断开S后，电阻R的最大热功率为 【答案】AB 【来源】四川省仁寿县铧强中学2023-2024学年高二下学期第二次教学质量监测物理试题 【详解】A．穿过线圈的磁感应强度向下且增大，由楞次定律可知，流过金属棒ab的电流由b流向a；金属棒ab静止，金属棒ab所受安培力平行于斜面向上，由左手定则可知，磁感应强度B垂直于导轨平面向上，故A正确； B．对金属棒，由平衡条件得 对线圈，由法拉第电磁感应定律，线圈内磁通量的变化率等于线圈产生的电动势，得 由欧姆定律可知，流过ab的电流 解得 故B正确； C．断开S后金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLv 感应电流 金属棒受到的安培力 金属棒ab做匀速运动时速度最大，由平衡条件得 解得，金属棒的最大速度 故C错误； D．金属棒速度最大时，感应电动势最大 最大感应电流 电阻的最大热功率 故D错误。 故选AB。 三、解答题 7．(23-24高二下·四川绵阳南山中学·期中)如图所示，在竖直平面内有一个半径为R=0.5m，质量为M=1kg的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°，斜面和滑轮均光滑，重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块的质量m； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大？ 【答案】（1）1.8kg；（2） 【来源】四川省绵阳南山中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷 【详解】（1）当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，根据左手定则可知，圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向上，大小为 对圆环由平衡条件可得 对滑块由平衡条件可得 联立解得滑块的质量为 （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，根据左手定则可知，圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向下，大小不变；对圆环，由牛顿第二定律可得 对滑块，由牛顿第二定律可得 联立解得滑块的瞬时加速度大小为 带电粒子在电磁场的运动 一、单选题 1．(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期中)如图，在水平虚线上方存在垂直于纸面向里、范围足够大的匀强磁场，一不计重力的带电粒子从水平虚线上的O点垂直于虚线射入磁场。下列说法正确的是（　　） A．若粒子速度方向不变，大小变为原来的2倍，则粒子在磁场中运动的时间变为原来的2倍 B．若增大磁感应强度，则粒子在磁场中运动的时间减小 C．若磁感应强度变为原来的2倍，则粒子离开磁场的点到O点的距离变为原来的2倍 D．若粒子的比荷变为原来的2倍，则粒子离开磁场的点到O点的距离变为原来的2倍 【答案】B 【来源】四川省成都市蓉城名校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题 【详解】A．粒子在磁场中做半圆周运动，时间为，由 得 周期与速度大小无关，改变粒子的速度大小，粒子在磁场中运动的时间不变，A错误； B．增大磁感应强度，周期减小，粒子在磁场中运动的时间减小，B正确； C．由 得半径 若磁感应强度变为原来的2倍，半径变为原来的，粒子离开磁场的点到O点的距离即做半圆周运动的直径也变为原来的，C错误； D．若粒子的比荷变为原来的2倍，半径变为原来的，粒子离开磁场的点到O点的距离即做半圆周运动的直径也变为原来的，D错误。 故选B。 2．(23-24高二下·四川南充白塔中学·期中)如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半径与成60°角，质子甲以速率v从A点沿直径方向射入磁场，从C点射出。质子乙以速率从A点沿方向射入磁场，从D点射出磁场（D点没有画出），不计质子重力。则A、D两点间的距离为（　　） A．R B． C．3R D．2R 【答案】A 【来源】四川省南充市白塔中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】质子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 甲质子的半径为 乙质子的半径为 甲、乙质子的运动轨迹如图所示 由几何关系可得 所以，则三解形为等边三角形，所以距离为R。 故选A。 3．(23-24高二下·四川达州通川区二校·期中)如图所示，圆O的半径为R，圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），MN为竖直方向的直径，CD为水平方向的直径。一比荷为的带正电的粒子，从圆形磁场边界上的A点以一定的速度沿水平方向射入磁场，恰好从N点射出，且，下列说法正确的是（　　） A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为2R B．粒子的速度大小为 C．粒子在磁场中运动的时间为 D．若粒子从C点以相同的速度入射，则粒子从N点射出 【答案】D 【来源】四川省达州市通川区二校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题 【详解】ABC．根据几何关系可知，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径 根据洛伦兹力提供向心力有 则粒子的速度大小 粒子在磁场中运动的时间 故ABC错误； D．若粒子从点以相同的速度人射，根据几何关系可知粒子一定从点射出，故D正确。 故选D。 4．(23-24高二下·四川绵阳南山中学·期中)在平面的的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O朝各个方向均匀发射到第一象限内，发现从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用及重力，则质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】四川省绵阳南山中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷 【详解】根据洛伦兹力提供向心力可得 可知速率相等的大量质子的运动半径也相等，可知从原点均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的电子数占电子总数的三分之二，则从磁场上边界射出的电子的发射角度范围有 则根据质子的偏转轨迹和几何关系可得能从上边界射出的电子的发射角度在，设轨迹半径为，则由几何关系知 代入得 故选B。 二、多选题 5．(23-24高二下·四川南充阆中中学校·期中)圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子a、b从圆周上的M点沿直径MON方向以相同的速度射入磁场，粒子a、b的运动轨迹如图所示。已知粒子a离开磁场时速度方向偏转了90°，粒子b离开磁场时速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子a、b都带负电 B．粒子a、b的比荷之比为 C．粒子a、b在磁场中运动的时间之比为:2 D．粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为1: 【答案】BC 【来源】四川省南充市阆中中学校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】A．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则由左手定则可得，粒子都带正电，故A错误； D．两个粒子进入磁场时速度指向圆心且水平，则出磁场时速度反向延长线过圆心，轨迹圆半径与速度方向垂直，则可作图得到圆心分别为O1、O2，如图设磁场圆半径为R，则由几何关系可得，两轨迹圆半径分别为 则粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为 故D错误； BC．粒子在磁场中做圆周运动有 化简得 由于速度相同，相同磁场，则可知比荷之比等于轨迹半径的反比，即，两粒子在磁场中运动时间分别为 综合可得 故BC正确。 故选BC。 6．(21-22高二上·四川成都蓉城名校联盟·期末)一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．可以经过半圆形边界的粒子的速率最小值为 B．可以经过半圆形边界的粒子的速率最大值为 C．在磁场中运动时间最短的粒子速率为 D．在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为 【答案】BD 【来源】四川省成都市蓉城名校联盟2021-2022学年高二上学期期末联考物理试题 【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得，粒子的轨道半径 粒子速度v越大，半径R越大。 A．粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，在能达到半圆形边界的粒子中，经过a点的粒子半径最小，速度小，其轨如图中1所示，由 得 故A错误； B．经过b点的粒子半径最大，速度最大，其轨迹如图中2所示，由 解得 故B正确； C．轨迹圆弧所对应的弦与ab半圆形边界相切时，圆心角最小，运动时间最短，其轨迹如图中所示，圆心恰好位于a点，由 解得 故C错误； D．粒子在磁场中转过的最小圆心角为，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中的最短运动时间为 故D正确。 故选BD。 三、解答题 7．(23-24高二下·四川达州万源万源中学·期中)如题图所示，xOy平面被一条平行于x轴的直线MN分为匀强磁场区域和无磁场区域，磁场区域的磁感应强度方向垂直于纸面向外。比荷为的带正电粒子A，从坐标为的P点，以大小为v0、方向与x轴正方向成60°角的速度发射，能被位于的粒子收集器Q收集，已知该过程中粒子做匀速圆周运动的半径为a，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度的大小。 （2）求直线MN到x轴的距离。 【答案】（1）；（2） 【来源】四川省达州市万源市万源中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题 【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 其中 可得，磁感应强度的大小为 （2）粒子运动轨迹如图所示 MN到x轴的距离为y，由几何关系可知 其中 所以直线MN到x轴的距离为 8．(23-24高二上·四川遂宁射洪中学校·期中)如图所示，平面直角坐标系xOy的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场（未画出），第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从y轴上的A点沿平行于x轴的方向射入第一象限，经x轴上的C点进入第四象限。已知A点坐标为（0，a），C点坐标为（a，0），不计粒子的重力。 （1）判断带电粒子电性； （2）求粒子从A点射出时的速度大小； （3）若粒子刚好不能进入第三象限，求粒子第一次在第四象限内运动的时间。 【答案】（1）带正电；（2）；（3） 【来源】四川省遂宁市射洪中学校2023-2024学年高二上学期11月期中考试物理试题 【详解】（1）由左手定则可知，带电粒子带正电； （2）运动轨迹如图 设在一象限内圆周运动的半径为R1，由几何关系得 解得 又因为 代入数据解得 （3）刚好不进入第三象限，轨迹如图 根据几何关系 有 又因为 根据几何关系可知粒子在磁场中转过角度为，所以粒子运动时间为 且 联立求解得 带电粒子在复合场的运动 一、单选题 1．(23-24高二下·四川绵阳南山中学·期中)地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里。一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动。由此可以判断（　　） A．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 B．如果油滴带正电，它可能从M点运动到N点，也可能从N点运动到M点 C．如果水平电场方向向右，油滴带正电，从M点运动到N点 D．如果水平电场方向向右，油滴带负电，从N点运动到M点 【答案】D 【来源】四川省绵阳南山中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷 【详解】带电油滴做直线运动，由于洛伦兹力会随着速度的变化而变化，所以带电油滴定做匀速直线运动，为了满足受力平衡，受力一定如图所示 AB．如果油滴带正电，根据左手定则可知，油滴是从M点运动到N点，故AB错误； CD．如果水平电场方向向右，可知油滴带负电，根据左手定则可知，油滴是从N点运动到M点，故C错误，D正确。 故选D。 2．(22-23高二上·四川绵阳江油中学·期中)带电小球以一定的初速度竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为h3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为h4，如图所示。不计空气阻力，则（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】四川省绵阳市江油中学2022-2023学年高二上学期期中测试物理试题 【详解】A．小球做竖直上抛运动的最大高度 若加上水平方向的匀强电场时，竖直方向仍然只受重力，在竖直方向上有 则有 故A正确； BCD．当加上竖直向上的匀强电场，小球在竖直方向上受重力和电场力。若小球带正电，则电场力向上，小球运动的加速度 小球上升的最大高度 若小球带负电，则电场力向下，小球运动的加速度 小球上升的最大高度 若加上水平方向的匀强磁场，由于洛伦兹力改变速度的方向，所以当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平方向的速度，设此时小球的动能为，由动能定理得 由于可能大于，也可能小于，故和无法比较。 故BCD错误。 故选A。 3．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)如图所示，三个相同的带正电的小球，以同一高度开始自由下落，A直接落地，B经过一个水平方向的匀强电场，C球经过一垂直纸面向里的匀强磁场，若不计空气阻力，则三球落地速度、的关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】四川省南充高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题 【详解】A球下落中只有重力做功，则落地时的动能等于mgh；B球下落时除了重力做功外还有电场力做正功，则落地时的动能大于mgh；C球下落时只有重力做功，洛伦兹力不做功，则落地时的动能仍为mgh，则三球落地时的速度关系为 故选A。 4．(23-24高二上·四川遂宁射洪中学校·期中)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板。下列说法不正确的是（　　） A．若将滑片P向上滑动，粒子将向b板偏转 B．若将a极板向上移动，粒子将向b板偏转 C．若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转 D．若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转 【答案】D 【来源】四川省遂宁市射洪中学校2023-2024学年高二上学期11月期中考试物理试题 【详解】A．因电容器与滑动变阻器接入电路中的电阻并联，将滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻两端的电压减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，因带负电，电场力向上，则粒子将向b板偏转运动，故A正确，不符合题意； B．保持开关闭合，将a极板向上移动一点，板间距离增大，电压不变，由可知，板间场强减小，若粒子带负电，则粒子所受电场力向上，洛仑兹力向下，带电粒子受电场力变小，则粒子将向b板偏转，故B正确，不符合题意； C．由图可知a板带正电，b板带负电；带电粒子带负电，受电场力向上，洛仑兹力向下，原来二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若增大带电粒子的速度，所受极板间洛仑兹力增大，而所受电场力不变，故粒子将向b板偏转，故C正确，不符合题意； D．若增大带电粒子带电量，所受电场力增大，而所受洛仑兹力也增大，但两者仍相等，故粒子将不会偏转，故D错误，符合题意。 故选D。 5．(21-22高二下·四川成都简阳阳安中学·期中)目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷。在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是（　　） A．A板带正电 B．有电流从经用电器流向 C．金属板A、B间的电场方向向下 D．等离子体发生偏转的原因是离子只受洛伦兹力 【答案】B 【来源】四川省成都市简阳市阳安中学2021-2022学年高二下学期4月半期考试物理试题 【详解】A．根据左手定则可知B板带正电，故A错误； B．有电流从经用电器流向，故B正确； C．金属板A、B间的电场方向向上，故C错误； D．等离子体发生偏转时不仅受到洛伦兹力，还受到电场力作用，故D错误。 故选B。 二、多选题 6．(23-24高二下·四川凉山州西昌·期中)关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲是回旋加速器的示意图，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关 B．图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C．图丙是速度选择器的示意图，若带正电的粒子（不计重力）能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，则带负电的粒子（不计重力）不能自左向右沿直线匀速通过速度选择器 D．图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S说明粒子的比荷越小 【答案】AB 【来源】四川省凉山州西昌市2023-2024学年高二下学期期中检测物理试题 【详解】A．图甲是回旋加速器的示意图，根据 可得最大动能 则带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关，故A正确； B．图乙是磁流体发电机的示意图，根据左手定则可知，带正电的粒子偏向B极板，则可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确； C．图丙是速度选择器的示意图，若带正电的粒子（不计重力）能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，则 则 则带负电的粒子（不计重力）只要速度为，也能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，故C错误； D．图丁是质谱仪的示意图，进入磁场的粒子速度相同，根据 可得 粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S，则r越小，说明粒子的比荷越大，故D错误。 故选AB。 7．(23-24高二下·四川宜宾第四中学校·期中)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于前后两侧面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上下两内表面分别固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（　　） A．若污水中负离子较多，则M板比N板电势高 B．若污水中正离子较多，则N板比M板电势高 C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大 D．电压U与污水流量Q成正比，与a、c无关 【答案】AD 【来源】四川省宜宾市第四中学校2023-2024学年高二下学期半期考试物理试卷（4.28） 【详解】AB．正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向M板偏转，负离子向N板偏转，所以M板比N板电势高，故A正确，B错误； C．电场力、洛伦兹力处于平衡，有 qE=qvB 即 =vB 污水流量 则 电压表的示数与磁感应强度、流量Q以及流量计的宽有关，与离子浓度无关，故C错误； D．由 可知电压U与污水流量Q成正比，与a、c无关，故D正确。 故选AD。 8．(23-24高二下·四川南充高级中学·期中)如图甲所示，水平放置的平行极板、间加如图乙所示的交变电场，时刻，处粒子源水平向右发射速度相同的、两粒子，穿过极板后水平向右垂直进入有竖边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，粒子恰好不从磁场右边界飞出，、两粒子的运动轨迹交于点，且在处时、速度方向垂直，到左右磁场边界的距离相等，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．、在电场中运动的时间可能不同 B．、穿过极板的时间可能为的偶数倍 C．、粒子的比荷之比为 D．、穿过极板的过程，在竖直方向的位移大小之比为 【答案】BD 【来源】四川省南充高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题 【详解】AB．因为、粒子都是以相同的初速度，且垂直进入右侧磁场，在电场中，沿初速度方向不受力，做匀速直线运动，由 可得、在电场中运动的时间一定相同；又因为两粒子穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场，则两粒子在离开电场时，竖直方向速度为零，根据图乙可知，、穿过极板的时间为的偶数倍。故A错误，B正确； C．由下图可知 可得 由几何关系可知 在磁场中，由洛伦兹力提供向心力 可得，粒子的比荷为 在本题中，两粒子进入磁场时的速度大小相等，则 所以、粒子的比荷之比为 故C错误； D．在竖直方向，、粒子先加速度再减速，由运动学公式得 因为、粒子在电场中运动时间相等，场强E相等，则 所以，、穿过极板竖直方向上的位移大小与两粒子的比荷成正比，则 故D正确。 故选BD。 9．(21-22高二下·四川成都外国语学校·期中)如图，M，N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M，N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则下列说法正确的是（　　） A．两板间电压的最大值 B．CD板上可能被粒子打中区域的长度为 C．粒子在磁场中运动的最长时间 D．能打到N板上的粒子的最大动能为 【答案】AD 【来源】四川省成都外国语学校2021-2022学年高二下学期期中物理试题 【详解】画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示 A．当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，可知粒子半径，在加速电场中，根据动能定理 在偏转磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得 可得两板间电压的最大值 故A正确； B．设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系 解得 粒子打中区域的长度 故B错误； C．粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的最大圆心角 所以粒子在磁场中运动的最长时间为 故C错误； D．当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能为 根据洛伦兹力提供向心力可得 解得能打到N板上的粒子的最大动能为 故D正确。 故选AD。 三、解答题 10．(23-24高二下·四川绵阳中学实验学校·期中)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点以初速度v0水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，已知OA∶OM = 3∶8，不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)电场强度E的大小和方向； (2)小球从M运动到N的过程中离x轴的最大距离； (3)小球从A点抛出运动到N点的总时间。 【答案】(1)，电场强度方向竖直向上； (2) (3) 【来源】四川省绵阳中学实验学校2023-2024学年高二下学期半期考试物理试卷 【详解】（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，有qE = mg 求得，电场强度方向竖直向上； （2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，M运动到N过程中离x轴的最大距离设为d，∠MO′P = θ，如图所示 设半径为r，由几何关系知 根据牛顿第二定律有 在第一象限中，小球做平抛运动可得， 又，， 联立求得 （3）小球在第一象限运动时间 小球在磁场中运动时间， 解得 所以 11．(23-24高二下·四川成都蓉城名校·期中)如图，在直角坐标系xOy的第三象限内存在水平向右的匀强电场，第一象限的矩形区域OMNP内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，OM=L，OP=2L。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子（不计重力）从坐标为的A点以沿y轴正方向、大小为的初速度开始运动，然后从O点射入场，最后从P点离开磁场区域。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求矩形磁场区域的磁感应强度大小； （3）若可调节矩形磁场区域的磁感应强度大小，要使带电粒子从NP边离开磁场区域，求磁感应强度大小的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】四川省成都市蓉城名校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题 【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动。方向 方向 联立求解，得 （2）设带电粒子在点的速度为，与轴的夹角为，矩形磁场区域的磁感应强度大小为 （或） 带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知 由牛顿第二定律有 联立求解，得 （3）带电粒子从P点离开磁场区域时，磁感应强度大小最大，磁感应强度大小最小时，带电粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知 由牛顿第二定律有 联立求解，得 所以磁感应强度大小的范围为 12．(20-21高二下·四川成都外国语学校·期中)如图所示，在xOy平面内0≤x≤的范围内存在着电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的P点（，）后，粒子继续运动一段时间t后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），之后粒子又在Q点（未画出）进入电场，且方向与y轴正方向夹角为45°，已知磁场的磁感应强度方向垂直xOy平面向里，大小为B，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）矩形磁场的最小横截面积； （3）Q点距x轴的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】四川省成都外国语学校2020-2021学年高二下学期期中物理试题 【详解】（1）电子由点到点做类平抛运动，因此有： 联立得 （2）对类平抛运动 =1 故 在磁场中，由几何关系可知，轨迹为圆周，有： ∴矩形面积为 可得 （3）由对称性可知 联立可得 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$