2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十　磁场（带解析答案） (4).docx

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专题十磁场

专题检测题组

(时间:60分钟满分:100分)

一、单项选择题(每小题4分,共32分)

1.(2024长郡中学月考一)如图所示,竖直平面内粗糙绝缘细杆(下)与直导线(上)水平平行固定,导线足够长。已知导线中的电流水平向右,大小为I,有一电荷量为+q、质量为m的小球套在细杆上(小球中空部分尺寸略大于细杆直径),若给小球一水平向右的初速度v0,空气阻力不计,那么下列说法正确的是()

A.小球可能做匀速直线运动

B.小球可能做匀减速直线运动

C.若小球带负电,仍可能做匀速直线运动

D.若小球最终静止,是因为洛伦兹力对小球做了负功

答案A根据左手定则,小球受到的洛伦兹力竖直向上。当洛伦兹力和重力大小相等时,小球受到的支持力为零,摩擦力为零,小球做匀速直线运动,故A正确;当洛伦兹力和重力大小不相等时,小球受到的支持力不为零,摩擦力不为零,小球做减速运动,但随着速度的减小,洛伦兹力也会减小,摩擦力会发生变化,小球的加速度也会变化,所以小球不可能做匀减速直线运动,故B错误;若小球带负电,则洛伦兹力向下,一定有摩擦力,小球不可能做匀速运动,故C错误;洛伦兹力不做功,若小球最终静止,是因为摩擦力对小球做了负功,故D错误。

知识归纳在洛伦兹力作用下的带电粒子,不可能做匀变速直线运动,因为速度变化,洛伦兹力变化,合力变化,加速度变化。

2.(2024届广州天河一模,6)如图所示,三根长为L平行的直线电流在空间构成以a为顶点的等腰直角三角形,其中a、b电流的方向垂直纸面向里,c电流方向垂直纸面向外,其中b、c电流大小为I,在a处产生的磁感应强度的大小均为B,通过导线a的电流大小为2I,则导线a受到的安培力为()

A.2BIL,方向竖直向上

B.BIL,方向水平向右

C.2BIL,方向竖直向上

D.4BIL,方向水平向左

答案Ab、c电流在a处产生的磁感应强度的大小均为B,根据矢量的叠加法则,结合几何关系可得,a处的磁感应强度为Ba=2B,方向水平向左,再由左手定则可知,导线a所受安培力方向竖直向上,大小为F=2B·2IL=2BIL,故选A。

3.(2024广东新高考适应卷,6)如图所示,矩形abcd的边长bc是ab的2倍。两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流,垂直穿过矩形平面,与平面交于e、f两点,其中e、f分别为ad、bc的中点。下列说法正确的是()

A.a点与b点的磁感应强度相同

B.a点与c点的磁感应强度相同

C.a点与d点的磁感应强度相同

D.a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同

答案B根据安培定则和磁场叠加原理,画出两通电直导线在a、b、c、d各点的磁场方向,如图所示,故B正确。

4.(2024北京朝阳联考,3)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如图所示。地磁场对宇宙射线有阻挡作用,从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,若到达地球,会对地球上的生命带来危害。结合上述材料,下列说法不正确的是()

A.地磁场只分布在地球的外部

B.地磁场的北极在地理南极附近

C.地磁场穿过地球表面的磁通量为零

D.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极地区最弱

答案A根据磁感线是闭合曲线,知地磁场分布在地球内部和周围,故A错误,符合题意;地磁场的北极在地理南极附近,故B正确,不符合题意;由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等,地磁场穿过地球表面的磁通量为零,故C正确,不符合题意;在南北两极,地磁场沿竖直方向,地磁场对粒子的阻挡能力最弱,赤道上直射来的带电粒子与磁感线垂直,受到的磁场力最大,阻挡作用最强,故D正确,不符合题意。

5.(2024广东六校联考,11)如图,边长为L的正三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,质量为m,电荷量为q的同种粒子每次都从a点沿与ab边成30°角的方向垂直射入磁场,若初速度大小为v0射入磁场后从ac边界距a点L3

A.若粒子射入磁场的速度增大为2v0,则出射位置距a点2

B.若粒子射入磁场的速度增大为2v0,则粒子在磁场中的运动时间减小为原来的一半

C.若粒子射入磁场的速度不大于3v0,粒子从磁场中射出时速度方向均与ab边垂直

D.若粒子射入磁场的速度不同,但从ac边射出的所有粒子在磁场中的运动时间相等

答案ACD粒子的速度分别为v0、2v0、3v0时,画出粒子轨迹如图所示,若粒子射入磁场的速度增大为2v0,根据R=mvqB可知,粒子的半径增大到原来的2倍,则出射位置距a点2L3,故A正确;若粒子射入磁场的速度增大为2v0

解题关键本