专题03 磁场（期中真题汇编，江苏专用）高二物理上学期

专题03 磁场 地 城 考点01 磁感线 磁通量 磁感应强度 1．(24-25高二上·江苏兴化中学、通州区·期中)在磁场中有、两点，同一电流元在两点垂直磁场放置时受到的磁场作用力与电流满足如图所示的关系。则、两点磁感应强度大小之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．2：5 D．1：5 2．(24-25高二上·江苏常州联盟学校（六校联考）·期中)如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（　　） A．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小 B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 3．(24-25高二上·江苏常州联盟学校（六校联考）·期中)如图所示，一束带电粒子沿虚线飞过磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针N极转向读者。这束带电粒子可能是（　　） ①向右飞的正离子；②向左飞的负离子；③同右飞的负离子；④向左飞的正离子 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 4．(24-25高二上·江苏常州联盟学校（六校联考）·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中c、d两点关于直线对称，下面说法正确的是（　　） A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 D．b、e两点的磁感应强度相等 5．(24-25高二上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，导线垂直穿过正方形竖直面的中心O，导线中电流方向向右，下列有关说法正确的是（　　） A．a、b两点的磁感应强度相同 B．e点的磁感应强度可能为零 C．e、f两点的磁感应强度方向相反 D．d点的磁感应强度一定大于 6．(24-25高二上·江苏徐州铜山区·期中)磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，以下磁感线分布正确的是（    ） A． B． C． D． 7．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示是三根平行直导线的截面图，导线中通以大小都相同、方向如图的电流.AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向（　　） A．由A指向B B．由A指向C C．由A指向D D．过A垂直于BC向下 8．(24-25高二上·江苏连云港灌南县灌南县惠泽高级中学·月考)如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在运动过程中，关于穿过圆环的磁通量，情况判断正确的是（　　） A．M到N增大，N到P减小 B．M到N减小，N到P增大 C．M到P减小，P到L增大 D．M到P增大，P到L减小 9．(24-25高二上·江苏连云港东海县·期中)一半径为R的圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，线框中通有abcda顺时针方向的恒定电流I，直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于圆形线框所在平面向里。整个线圈都处在磁场中平衡时弹簧测力计读数为F；若将线圈缓慢上提，在线框正好有一半露出磁场时，弹簧测力计的读数为5F。则磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 10．(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是（    ） A．增大电场的电压，可以增大质子射出时的动能 B．质子被加速后的最大速度不可能超过 C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D．不改变B和f，该回旋加速器也可能用于加速其他带电粒子 11．(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)如图所示导电圆环P中通有逆时针方向的恒定电流，圆心位于平面直角坐标系坐标原点O，金属圆环Q圆心在x轴正半轴上，开始时两圆环均在平面内。穿过圆环Q的磁通量为，下列说法正确的是（    ） A．若P沿x轴负方向移动，一直减小 B．若P沿y轴负方向移动，一直不变 C．若P沿x轴正方向移动到圆心与圆环Q圆心重合，一直增加 D．若P以x轴为转动轴，旋转90°角的过程中，圆环Q中无感应电流 地 城 考点02 带电粒子在磁场中的运动 12．(24-25高二上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示，在平面内区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；位于坐标原点O处的离子源能在平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，其速度方向与轴夹角的最大值为45°。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。 (1)若沿y轴正方向发射的离子，恰好经过点，求该离子的速率； (2)若离子源射出的离子速率大小恒定，且均没有射出磁场区域，求离子的最大速率； (3)若离子沿y轴正向射出，速率为，且射出的离子各个方向速度大小随变化的关系为，求离子射出磁场时y坐标的最大值和最小值。 13．(24-25高二上·江苏连云港灌南县·期中)如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝和，外筒的外半径为，内径为。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向里的电场。一质量为带电量为的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的点出发，初速为零，如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点，（不计重力，整个装置在真空中）则： (1)带电粒子在磁场中的运动半径 (2)两极之间的电压应是多少？ (3)带电粒子完成一次周期性运动在磁场中运动的总时间。 14．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示，xOy坐标系的第二象限内有一对正交的匀强电场E和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度.第一象限内有一边界OP与y轴正方向的夹角为45°，该边界线的左边有垂直纸面向外的匀强磁场，一个比荷的带正电的粒子从M点以m/s射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从y轴上的N点垂直y轴射入磁场区，ON之间的距离为0.2m，不计粒子重力，求： (1)电场强度E的大小： (2)若粒子垂直于边界OP离开磁场，求磁感应强度的大小； (3)若粒子不能从边界OP离开磁场，则磁感应强度满足的条件（结果可以保留根号）。 15．(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)5．如图所示，在x轴和x轴上方存在垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小相同、质量为m、带电荷量为的同种带电粒子。在x轴上距离原点处垂直于x轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P上，其速度立即变为0）。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。 (1)求带电粒子的发射速度大小； (2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值； (3)薄金属板P接收到的带电粒子占所有粒子的百分比。 地 城 考点03 电磁感应 16．(24-25高二上·江苏徐州铜山区·期中)下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（    ） A． B． C． D． 17．(24-25高二上·江苏镇江丹阳·期中)7．如图所示为电流天平。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边ab长为L，处于磁感应强度大小为B，垂直纸面向里的匀强磁场内。当线圈中电流时，通过调节使两臂达到平衡；当线圈中电流时，这时需要在左盘中增加砝码，才能使两臂再达到新的平衡，重力加速度为g。求： (1)线圈边中的电流方向； (2)增加的砝码质量m的大小。 18．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示，长为l的水平直导线静止于沿z轴负方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导线中电流的大小为I，方向沿x轴正方向，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力（　　） A．大小为 B．大小为 C．方向垂直于导线向上 D．方向垂直于绝缘悬线向上 19．(24-25高二上·江苏扬州江都区·期中)利用如图所示装置可探究感应电流的产生条件。线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连接到电流表上，把线圈装在线圈的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针发生偏转，以下判断错误的是（　　） A．断开开关S时，电流表指针不会偏转 B．线圈向上移动时，电流表指针发生偏转 C．线圈中铁芯向上拔出时，电流表指针发生偏转 D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针发生偏转 20．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)固定于水平面上的足够长金属支架DEF处于竖直向下的匀强磁场中，其顶角为45°，如图所示；金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t=0时磁感应强度为，此时MN离E点的距离为l，求： (1)t=0时回路中的磁通量； (2)为了使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出B与t的关系式。 21．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示的匀强磁场中有一个圆形闭合导线圈，在下列四种情况下，线圈中会产生感应电流的是（　　） A．线圈在磁场中上下平动 B．线圈在磁场中左右平动 C．线圈绕与磁感线平行的轴线AB转动 D．线圈绕与磁感线垂直的轴线CD转动 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 磁场 地 城 考点01 磁感线 磁通量 磁感应强度 1．(24-25高二上·江苏兴化中学、通州区·期中)在磁场中有、两点，同一电流元在两点垂直磁场放置时受到的磁场作用力与电流满足如图所示的关系。则、两点磁感应强度大小之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．2：5 D．1：5 【答案】D 【详解】根据磁感应强度的定义 可知，对于同一电流元，在图像中，图像的斜率即为磁感应强度的大小，故a、b两点的磁感应强度之比为。 故选D。 2．(24-25高二上·江苏常州联盟学校（六校联考）·期中)如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（　　） A．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小 B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 【答案】C 【详解】A．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小 选项A错误； B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小为零，选项B错误； C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 选项C正确； D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小为零，选项D错误。 故选C。 3．(24-25高二上·江苏常州联盟学校（六校联考）·期中)如图所示，一束带电粒子沿虚线飞过磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针N极转向读者。这束带电粒子可能是（　　） ①向右飞的正离子；②向左飞的负离子；③同右飞的负离子；④向左飞的正离子 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 【答案】D 【详解】使磁针N极转向读者，可知磁场方向垂直纸面向外，根据安培定则可知等效电流方向向左，则这束带电粒子可能是向左飞的正离子，或者是同右飞的负离子。 故选D。 4．(24-25高二上·江苏常州联盟学校（六校联考）·期中)磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中c、d两点关于直线对称，下面说法正确的是（　　） A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 D．b、e两点的磁感应强度相等 【答案】C 【详解】A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项A错误； B．a点虽然没有磁感线穿过，但是仍有磁场，则a点磁感应强度不为零，选项B错误； CD．磁感线的疏密反映磁场的强弱，则这5个位置中，e点的磁感应强度最大，b点的磁感应强度小于e点，选项C正确，D错误。 故选C。 5．(24-25高二上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，导线垂直穿过正方形竖直面的中心O，导线中电流方向向右，下列有关说法正确的是（　　） A．a、b两点的磁感应强度相同 B．e点的磁感应强度可能为零 C．e、f两点的磁感应强度方向相反 D．d点的磁感应强度一定大于 【答案】D 【详解】A．电流在ab两点产生的磁感应器强度大小相等，但是方向不同，则与匀强磁场B0合成后，合磁场的大小方向都不同，则选项A错误； B．直线电流在e点的产生的磁场方向向上，与向上的匀强磁场B0叠加后合磁场方向向上，e点的磁感应强度不可能为零，选项B错误； C．直线电流在f点产生的磁场方向向下，与匀强磁场B0叠加后合磁场方向不能确定，则e、f两点的磁感应强度方向不一定相反，选项C错误； D．直线电流在d点产生的磁场方向斜向右上，与匀强磁场B0叠加后合磁场的磁感应强度一定大于，选项D正确。 故选D。 6．(24-25高二上·江苏徐州铜山区·期中)磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，以下磁感线分布正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A ．条形磁铁的外部磁感线从N极到S极，故A错误； B．蹄形磁铁的外部磁感线从N极到S极，故B错误； C．根据安培定则，直导线的电流向下，则磁感线的方向（俯视）为顺时针方向，故C错误； D．根据安培定则，环形导线的电流方向与磁感线的方向关系如图所示，故D正确。 故选D。 7．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示是三根平行直导线的截面图，导线中通以大小都相同、方向如图的电流.AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向（　　） A．由A指向B B．由A指向C C．由A指向D D．过A垂直于BC向下 【答案】A 【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示 直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线C在A点产生磁场，方向从A指向B，即A点磁感应强度的方向由A指向B。 故选A。 8．(24-25高二上·江苏连云港灌南县灌南县惠泽高级中学·月考)如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在运动过程中，关于穿过圆环的磁通量，情况判断正确的是（　　） A．M到N增大，N到P减小 B．M到N减小，N到P增大 C．M到P减小，P到L增大 D．M到P增大，P到L减小 【答案】D 【详解】圆环从M到N过程中，穿过线圈的磁感线条数增多，则磁通量变大；由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消，因越到中间外部磁感线越少，故本过程磁通量是变大的。而P→Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通量是变小的；Q→L的过程中远离磁铁，磁通量变小；故穿过圆环的磁通量，M到P增大，P到L减小。 故选D。 9．(24-25高二上·江苏连云港东海县·期中)一半径为R的圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，线框中通有abcda顺时针方向的恒定电流I，直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于圆形线框所在平面向里。整个线圈都处在磁场中平衡时弹簧测力计读数为F；若将线圈缓慢上提，在线框正好有一半露出磁场时，弹簧测力计的读数为5F。则磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】圆形线框全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零，则满足关系 圆形线框正好有一半露出磁场，有效长度为2R，受到竖直向下的安培力，大小为 由平衡条件得 解得 故选B。 10．(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是（    ） A．增大电场的电压，可以增大质子射出时的动能 B．质子被加速后的最大速度不可能超过 C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D．不改变B和f，该回旋加速器也可能用于加速其他带电粒子 【答案】D 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力可得 可得回旋加速器加速质子的最大速度为 则质子射出时的动能为 可知质子射出时的动能与电场的电压无关，故A错误； B．由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率，则有 又 联立解得 则质子被加速后的最大速度不可能超过，故B错误； C．若R足够大，质子的速度不可以被加速到任意值，因当达到一定速度后，质子的质量发生变化，导致周期变化，与周期性变化的电场周期不同，就不能被继续加速，故C错误； D．根据 可知不改变B和f，当其他带电粒子的比荷等于质子的比荷时，也可以用该回旋加速器加速其他带电粒子，故D正确。 故选D。 11．(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)如图所示导电圆环P中通有逆时针方向的恒定电流，圆心位于平面直角坐标系坐标原点O，金属圆环Q圆心在x轴正半轴上，开始时两圆环均在平面内。穿过圆环Q的磁通量为，下列说法正确的是（    ） A．若P沿x轴负方向移动，一直减小 B．若P沿y轴负方向移动，一直不变 C．若P沿x轴正方向移动到圆心与圆环Q圆心重合，一直增加 D．若P以x轴为转动轴，旋转90°角的过程中，圆环Q中无感应电流 【答案】A 【详解】A．如图所示为通电圆环产生的磁场 xOy平面处的磁场方向垂直于xOy平面，P沿x轴负方向移动，Q离环形电流越来越远，根据环形电流激发磁场的特点，可知Q处磁场的磁感应强度越来越弱，则一直减小，故A正确； B．若P沿y轴负方向移动，Q离环形电流越来越远，可知Q处磁场的磁感应强度越来越弱，则一直减小，故B错误； C．圆环P沿x轴正方向移动，当Q整体在P的外面时，逐渐增加，Q与P开始重合时（圆环内外的磁感应强度方向不同，要根据矢量叠加分析），开始减小，减为0后又反向增加，当P与Q的圆心重合时，增加到最大，故C错误； D．P以x轴为转动轴，旋转90°后，在xOy平面内的磁场方向均平行于xOy平面，没有垂直xOy平面的分量，此时圆环Q的，可知圆环Q的磁通量发生变化，有感应电流，故D错误。 故选A。 地 城 考点02 带电粒子在磁场中的运动 12．(24-25高二上·江苏镇江丹阳·期中)如图所示，在平面内区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；位于坐标原点O处的离子源能在平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，其速度方向与轴夹角的最大值为45°。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。 (1)若沿y轴正方向发射的离子，恰好经过点，求该离子的速率； (2)若离子源射出的离子速率大小恒定，且均没有射出磁场区域，求离子的最大速率； (3)若离子沿y轴正向射出，速率为，且射出的离子各个方向速度大小随变化的关系为，求离子射出磁场时y坐标的最大值和最小值。 【答案】(1) (2) (3)； 【详解】（1）由几何关系可得 又 解得 （2）由几何关系可得粒子的最大半径 又 离子的最大速率 （3）由 得 由几何关系可得，所有离子的轨迹圆心均在的界面上 当时 可得 13．(24-25高二上·江苏连云港灌南县·期中)如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝和，外筒的外半径为，内径为。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向里的电场。一质量为带电量为的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的点出发，初速为零，如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点，（不计重力，整个装置在真空中）则： (1)带电粒子在磁场中的运动半径 (2)两极之间的电压应是多少？ (3)带电粒子完成一次周期性运动在磁场中运动的总时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于粒子带负电，故粒子刚进入磁场时，由左手定则可知粒子受到向左的洛伦兹力，由于粒子恰好要回到S点，必经过4个四分之三个圆周，则粒子的轨迹如图所示 几何关系可知带电粒子在磁场中的运动半径 （2）设粒子射入磁场区的速度为v，由动能定理得 匀速圆周运动 联立以上解得 （3）粒子在磁场中运动4个四分之三个圆周，又因为粒子在磁场中做匀速圆周运动周期 故带电粒子完成一次周期性运动在磁场中运动的总时间 14．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示，xOy坐标系的第二象限内有一对正交的匀强电场E和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度.第一象限内有一边界OP与y轴正方向的夹角为45°，该边界线的左边有垂直纸面向外的匀强磁场，一个比荷的带正电的粒子从M点以m/s射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从y轴上的N点垂直y轴射入磁场区，ON之间的距离为0.2m，不计粒子重力，求： (1)电场强度E的大小： (2)若粒子垂直于边界OP离开磁场，求磁感应强度的大小； (3)若粒子不能从边界OP离开磁场，则磁感应强度满足的条件（结果可以保留根号）。 【答案】(1) (2)0.2T (3) 【详解】（1）第二象限正交场区内受力分析如图所示 由平衡条件可得 解得 （2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，则轨迹如图 由几何关系知 根据牛顿第二定律可得 联立解得 （3）粒子不能从边界OP射出的临界状态为粒子运动轨迹刚好与OP相切，如图所示 由几何关系知 解得 根据牛顿第二定律可得 联立解得 要使粒子不从OP离开，则 15．(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)5．如图所示，在x轴和x轴上方存在垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小相同、质量为m、带电荷量为的同种带电粒子。在x轴上距离原点处垂直于x轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P上，其速度立即变为0）。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。 (1)求带电粒子的发射速度大小； (2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值； (3)薄金属板P接收到的带电粒子占所有粒子的百分比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行，如图所示 根据几何关系可得轨道半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得带电粒子的发射速度大小 （2）被薄金属板接收的粒子中运动的最长时间与最短时间轨迹分别如图所示 有图中几何关系可知，最长时间与最短时间对应的圆心角分别为 ， 则被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值为 （3）薄金属板P接收到的带电粒子对应临界轨迹如图所示 由图可知，入射速度方向沿轴方向到与轴成的粒子，沿方向到与轴成的粒子，可以打到薄金属板P被吸收；则金属板P接收到的带电粒子占所有粒子的百分比 地 城 考点03 电磁感应 16．(24-25高二上·江苏徐州铜山区·期中)下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】D．线圈没有闭合不能产生电流，故D错误； AC．穿过线圈（或金属杆间）的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，故AC错误； B．通电流的导线在其周围产生的磁场不是匀强磁场，越靠近导线越大，所以线圈在向右运动过程中，穿过线圈的磁通量不断变小，有感应电流产生，故B正确。 故选B。 17．(24-25高二上·江苏镇江丹阳·期中)7．如图所示为电流天平。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边ab长为L，处于磁感应强度大小为B，垂直纸面向里的匀强磁场内。当线圈中电流时，通过调节使两臂达到平衡；当线圈中电流时，这时需要在左盘中增加砝码，才能使两臂再达到新的平衡，重力加速度为g。求： (1)线圈边中的电流方向； (2)增加的砝码质量m的大小。 【答案】(1)电流方向：b→a (2) 【详解】（1）当线圈中电流时，这时需要在左盘中增加砝码，才能使两臂再达到新的平衡，可知线圈受到的安培力向下，根据左手定则可知线圈边中的电流方向：b→a。 （2）线圈受到的安培力大小为 又 联立可得 18．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示，长为l的水平直导线静止于沿z轴负方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导线中电流的大小为I，方向沿x轴正方向，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力（　　） A．大小为 B．大小为 C．方向垂直于导线向上 D．方向垂直于绝缘悬线向上 【答案】A 【详解】AB．磁场方向与电流方向垂直，导线受到的安培力大小为 A正确，B错误； CD．根据左手定则可知，安培力的方向沿y轴正向，CD错误。 故选A。 19．(24-25高二上·江苏扬州江都区·期中)利用如图所示装置可探究感应电流的产生条件。线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连接到电流表上，把线圈装在线圈的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针发生偏转，以下判断错误的是（　　） A．断开开关S时，电流表指针不会偏转 B．线圈向上移动时，电流表指针发生偏转 C．线圈中铁芯向上拔出时，电流表指针发生偏转 D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针发生偏转 【答案】A 【详解】闭合开关S时，电流表指针发生偏转，可知通过线圈B的磁通量变化时，有感应电流产生，而断开开关S、线圈A向上移动时、线圈A中铁芯向上拔出时、滑动变阻器的滑片向右滑动时，穿过线圈B的磁通量均变化，电流表指针均应发生偏转。 本题选错误的，故选A。 20．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)固定于水平面上的足够长金属支架DEF处于竖直向下的匀强磁场中，其顶角为45°，如图所示；金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t=0时磁感应强度为，此时MN离E点的距离为l，求： (1)t=0时回路中的磁通量； (2)为了使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出B与t的关系式。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）t=0时，回路包含的面积 又 故 （2）若回路中不产生感应电流，则，即 解得 21．(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图所示的匀强磁场中有一个圆形闭合导线圈，在下列四种情况下，线圈中会产生感应电流的是（　　） A．线圈在磁场中上下平动 B．线圈在磁场中左右平动 C．线圈绕与磁感线平行的轴线AB转动 D．线圈绕与磁感线垂直的轴线CD转动 【答案】D 【详解】A．线圈在磁场中上下平动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项A错误； B．线圈在磁场中左右平动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项B错误； C．线圈绕与磁感线平行的轴线AB转动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误；     D．线圈绕与磁感线垂直的轴线CD转动时，，穿过线圈的磁通量不断变化，线圈中会产生感应电流，选项D正确。 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $