《新高考物理二轮复习专题3.3 磁场的性质（精练卷）（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理二轮复习专题3.3 磁场的性质（精练卷）（含解析）（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）专题三 电场和磁场（练）3.3 磁场的性质第一部分：练真题【2022年真题】1、（2022重庆卷T5）2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为v1，垂直于磁场方向的分量大小为v2，不计离子重力，则（ ）A. 电场力的瞬时功率为B. 该离子受到的洛伦兹力大小为qv1BC. v2与v1的比值不断变
2、大D. 该离子的加速度大小不变【答案】D【解析】A根据功率的计算公式可知P = Fvcos，则电场力的瞬时功率为P = Eqv1，A错误；B由于v1与磁场B平行，则根据洛伦兹力的计算公式有F洛 = qv2B，B错误；C根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则v1增大，v2不变，v2与v1的比值不断变小，C错误；D离子受到的安培力不变，电场力不变，则该离子的加速度大小不变，D正确。故选D。2、（2022北京卷T14）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（）取得新突破，成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体
3、运行，创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的第四态。当物质处于气态时，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子，此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是（ ）A核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能B可以用磁场来约束等离子体C尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体D提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力【答案】A【解析】核聚变释放的能量源于核反应释放的核能，不是等
4、离子体中离子的动能，选项A不正确。3、（2022北京卷T11）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）A线框中产生的感应电流方向为 B线框中产生的感应电流逐渐增大C线框边所受的安培力大小恒定 D线框整体受到的安培力方向水平向右【答案】D【解析】根据楞次定律，可判断出线框中产生的感应电流方向为adcba，选项A错误；根据题述调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，磁通量变化率恒定，根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势恒定，感应电流恒定，选项B错误；根据安培力公式可知，线框边
5、所受的安培力大小逐渐增大，选项C错误；根据左手定则，可判断出线框整体受到的安培力方向水平向右，选项D正确。 4、（2022北京卷T7）正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（ ）A磁场方向垂直于纸面向里 B轨迹1对应的粒子运动速度越来越大C轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D轨迹3对应的粒子是正电子【答案】A【解析】根据左手定则可以判断出磁场方向垂直于纸面向里，选项A正确；电子在云室中运动，受到阻力作用，粒子运动速度越来越小，选项B错误；根据r=mv/qB，可知
6、轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的小，选项C错误；轨迹3对应的粒子是电子，轨迹2对应的是正电子，选项D错误。5、（2022海南卷T7）有一个辐向分布的电场，距离O相等的地方电场强度大小相等，有一束粒子流通过电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的（ ）A质量 B电量 C比荷 D动能【答案】D【解析】带电粒子在辐向分布的电场中运动，qE=m，Ek=，解得R=，在匀强磁场中运动，qvB= m，解得r=，由此可知，运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的动能，选项D正确。6、（2022江苏卷T3）如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面
7、，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（）A. 平行于纸面向上B. 平行于纸面向下C. 左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里D. 左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外【答案】C【解析】根据安培定则，可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上，右侧部分的磁场方向斜向下方，根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。故C正确，ABD错误。故选C。7、（2022上海卷T17）四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，Q为正方形线框的中点。当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为 （选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已
8、知直导线在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad边在O点产生的磁场磁感应强度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为 。【答案】.垂直纸面向外 0 【解析】当强度为I的电流从a点流入d点流出时，根据直线电流产生磁场判断的安培定则，可知ad边在O点产生的磁场方向为垂直纸面向外。由于四根电阻丝电阻相等，设每根电阻丝的电阻为R，设ad边中电流为I1，ab边、bc边、cd边中电流为I2，根据并联电路规律，I1R=I23R，解得另外三根电阻丝中电流为I2=I1/3。由于B正比于I，根据直线电流产生磁场判断的安培定则，可知ab边、bc边、cd边在O点产生的磁场方向都是垂直纸面向里，且
9、产生的磁场磁感应强度大小为B/3，根据磁场叠加原理可知，整个线框在O点产生的磁场磁感应强度为B-3B/3=0。8、 （2022上海卷T15）半径为R的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为r的圆形区域匀强磁场，磁感应强度大小为B。若增大该区域的磁感应强度，则金属圆环的感应电流方向为 （选填：“顺时针”或“逆时针”）；若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化180，则金属圆环的磁通量变化的大小为 。 【答案】 逆时针 2Br2 【解析】半径为r的圆形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里，若增大该区域的磁感应强度，由磁通量公式=BS可知，金属圆环内磁通量增大，由楞次定律可知，金属圆环
10、中产生的感应电流方向为逆时针方向。若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化180，则金属圆环的磁通量变化的大小为=2-1=Br2-（- Br2）=2 Br2。9、（2022辽宁卷T8）粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（ ）A. 粒子1可能为中子B. 粒子2可能为电子C. 若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点D. 若
11、增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点【答案】AD【解析】AB由题图可看出粒子1没有偏转，说明粒子1不带电，则粒子1可能为中子；粒子2向上偏转，根据左手定则可知粒子2应该带正电，A正确、B错误；C由以上分析可知粒子1为中子，则无论如何增大磁感应强度，粒子1都不会偏转，C错误；D粒子2在磁场中洛伦兹力提供向心力有解得可知若增大粒子入射速度，则粒子2的半径增大，粒子2可能打在探测器上的Q点，D正确。故选AD。10、（2022湖南卷T3）如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO上，其所在区域存在方向垂直指向OO的磁场，与OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化
12、，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（ ）A. 当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB. 电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C. tan与电流I成正比D. sin与电流I成正比【答案】D【解析】A当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，A错误；BCD由于与OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有，FT= mgcos则可看出sin与电流I成正比，当I增大时增大，则cos减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，BC错误、D正确。故选D。1
13、1、（2022广东卷T7）如图所示，一个立方体空间被对角平面划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】AB由题意知当质子射出后先在MN左侧运动，刚射出时根据左手定则可知在MN受到y轴正方向洛伦兹力，即在MN左侧会向y轴正方向偏移，做匀速圆周运动，y轴坐标增大；在MN右侧根据左手定则可知洛伦兹力反向，质子在y轴正方向上做减速运动，故A正确，B错误；CD根据左手定则可知质子在整个运动过程中都只受
14、到平行于xOy平面的洛伦兹力作用，在z轴方向上没有运动，z轴坐标不变，故CD错误。故选A。12、（2022全国甲卷T18）空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】AC在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O静止的带正电粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动。磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可判断出向y轴正方向运动的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。A
15、C错误；BD运动的过程中在电场力对带电粒子做功，粒子速度大小发生变化，粒子所受的洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。由于匀强电场方向是沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带电粒子偏转再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度为0，随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，故B正确，D错误。故选B。13、（2022全国乙卷T18）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（ ）测量序号Bx/TBy/TBz/T1021 - 4520 - 20 - 463
