高中物理电磁学优质习题整理.doc

例3-1 【新课标全国Ⅰ】关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）A 安培力的方向可以不垂直于直导线 B 安培力的方向总是垂直于磁场的方向C 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半例3-2 图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上、下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨， 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端 、 ，导轨两端 、 ，分别接到两个不流电源上时，便在导轨上滑动下列说法正确的是（ ）A若接正极，接负极， 接正极，接负极，则向右滑动B若接正极，接负极，接负极，接正极，则向右滑动C若接负极，接正极，接正极，接负极，则向左滑动D若接负极，接正极，接负极，接正极，则向左滑动例3-3 如图所示，磁感应强度大小为 的匀强磁场方向斜向右上方，与水平方向所夹的锐角为45°将一个34金属圆环 置于磁场中，圆环的圆心为 ，半径为 ，两条半径 和0 相互垂直，且 沿水平方向当圆环中通以电流I时，圆环受到的安培力大小为（ ）A 2 B 32 CD 2 例3-4 如图所示，边长为 的等边三角形导体框是由3根电阻均为3 的导体棒构成，磁感应强度为 的匀强磁场垂直导体框所在平面，导体框两顶点与电动势为,内阻为 的电源用电阻可忽略的导线相连，则整个线框受到的安培力大小为（ ）。

A 0B3 C2 D例4-1 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为 、质量为 的直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度 的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是（ ）A 此过程中磁感应强度 逐渐增大 B 此过程中磁感应强度 先减小后增大C 此过程中磁感应强度 的最小值为 sin D 此过程中磁感应强度 的最大值为 tan例4-2 【上海卷】如图所示，质量为 、长度为 的直导线用两绝缘细线悬挂于 、 ′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿 正方向的电流 ，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为 磁感应强度方向和大小可能为（ ）A 正向， tanB 正向，C 负向， tanD 延悬线向上， sin例4-3 【新课标全国Ⅰ卷】如图，一长为10 的金属棒 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 ，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 的电池相连，电路总电阻为2Ω已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 ；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 ，重力加速度大小取10 / 2。

判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量例5-1 如图所示，一个长方形线框静止放在同一平面内直导线附近，线框可以自由移动，直导线固定不动当直导线和线框中分别通以图示方向的恒定电流 ′和 时，则线框的受力情况和运动情况是（ ）A 线框四个边受到安培力的作用B 线框仅左边和右边受到安培力C 线框向左运动D 线框向右运动例5-2 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由 到 的电流，则导线 受到安培力作用后的运动情况为（ ）A 从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B 从上向下看顺时针转动并远离螺线管C 从上向下看逆时针转动并远离螺线管D 从上向下看逆时针转动并靠近螺线管例5-3 如图所示，两平行导轨 、 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒 放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触现在金属棒 中通以变化的电流I，同时释放金属棒 使其运动已知电流I随时间t变化的关系式为 ＝ （ 为常数， ＞0），金属棒与导轨间的动摩擦因数一定以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度 、加速度 随时间 变化的关系图象中，可能正确的有（ ）。

例6-1 【全国新课标卷】电磁轨道炮工作原理如图所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与 成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）A 只将轨道长度 变为原来的2倍B 只将电流 增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度 变为原来的2倍，其他量不变例6-2 光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关 与内阻不计、电动势为 的电源相连，右端与半径为 ＝20 的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量 ＝60 、电阻 ＝1Ω、长为 的导体棒 ，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度 ＝0.5 ，当闭合开关 后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成 ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计， sin 53°＝0.8， ＝10 / 2，则（ ）A 磁场方向一定竖直向下 B 电源电动势 ＝3 C 导体棒在摆动过程中所受安培力 ＝3 D 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048例1-1 下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是（ ）。

A 只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B 如果把＋ 改为－ ，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C 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D 粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变例1-2 【2016∙北京卷】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图结合上述材料，下列说法不正确的是（ ） A 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用例1-3 在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 ；给小球带上电荷后，仍从同一位置以原来的速度水平抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（ ）A 无论小球带何种电荷，小球仍会落在 点B 无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长C 若小球带负电荷，小球会落在更远的 点D 若小球带正电荷，小球会落在更远的 点例1-4在M、N两条长直导线所在的平面内带电粒子的运动轨迹示意图如图所示，已知两条导线中只有一条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流，关于电流、电流方向和粒子的带电情况及运动的方向，可能的是（ ）M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从b点向a点运动N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动例1-5 如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 、 两小孔中，为 、 连线中点，连线上 、 两点关于 点对称。

导线均通有大小相等、方向向上的电流已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 = ，式中是常数、 是导线中电流、 为点到导线的距离一带正电的小球以初速度 0 从 点出发沿连线运动到 点关于上述过程，下列说法正确的是（ ）A 小球先做加速运动后做减速运动B 小球一直做匀速直线运动C 小球对桌面的压力先减小后增大D 小球对桌面的压力一直在增大例1-6 如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等 高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高由静止释放．M、N为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（ ）A两个小球到达轨道最低点的速度 VM VNB两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力 FM FNC a小球第一次到达M点的时间大于b小球第一次到达N点的时间D在磁场中a小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中b小球不能到达轨道另一端最高处例1-7足够长的光滑绝缘斜面，与水平方向的夹角分别为α和β(α<β)，如图所示，加垂直于纸面向里的磁场，分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球a和b，依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在斜面上的运动，下列说法中正确的是（ ）在斜面上a．b两球都做匀加速直线运动，aa ab 在斜面上a、b两球都做变加速直线运动，但总有 aa > aba、b两球在斜面上运动的时间关系 ta < tba、b两球在斜面上下降的最大高度关系 ha < hb例1-8 【安徽卷】图中 、 、 、 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。

一带正电的粒子从正方形中心 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）A 向上B 向下C 向左D 向右例2-1 一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动则下列能表示运动周期 与半径 之间的关系图像的是例2-2 【广东卷】如图，两个初速度大小相同的同种离子 和 ，从 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏 上不计重力下列说法正确的有（ ）A、 均带正电B 在磁场中飞行的时间比 的短B、 c 在磁场中飞行的路程比 的短D 在 上的落点与 点的距离比 的近例2-3 【新课标全国卷Ⅱ】有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的 倍两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子（ ）A 运动轨迹的半径是Ⅰ中的 倍B 加速度的大小是Ⅰ中的 倍C 做圆周运动的周期是Ⅰ中的 倍D 做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等例2-4 【北京卷】处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（ ）A 与粒子电荷量成正比B 与粒子速率成正比C 与粒子质量成正比D 与磁感应强度成正比例2-5 在同一匀强磁场中，α粒子(24 He)和质子( 11H )做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子( )。

a运动半径比是2∶1B运动周期之比是2∶1C运动速度大小之比是4∶1D受到的洛伦兹力之比是2∶1例3-2 【新课标全国Ⅰ】两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（ ）A 轨道半径减小，角速度增大B 轨道半径减小，角速度减小C 轨道半径增大，角速度增大D 轨道半径增大，角速度减小例3-3 【安徽卷】右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用分析此径迹可知粒子（ ）A带正电，由下往上运动B带正电，由上往下运动C 带负电，由上往下运动D 带负电，由下往上运动例4-1 空间有一圆柱形匀强磁场区域， 点为圆心磁场方向垂直于纸面向外一带正电的粒子从 点沿图示箭头方向以速率 射入磁场， = 30°，粒子在纸面内运动，经过时间 离开磁场时速度方向与半径 垂直不计粒子重力若粒子速率变为2，其它条件不变，粒子在圆柱形磁场中运动的时间为（ ）A2BC 3 2D 2 例4-2 空间有一圆柱形匀强磁场区域。