1、试卷第 1 页，总 142 页评卷人 得分一、选择题1 如 图所示，一电荷量为 q 的负电荷以速度 v 射入匀强磁 场中其中 电荷不受洛仑兹力的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】由图可知，ABD 图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于 qvB，而图 C 中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用故 C 正确，ABD 错误故选 C.2 如 图所示为电流产生磁场 的分布图，其中正确的是 ( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】A 中电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看） ，故 A 错误；B图电流方向
2、向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看） ，故 B 错误；C 图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故 C 错误；D 图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故 D 正确；故选 D.点睛：因磁场一般为立体分布，故在判断时要注意区分是立体图还是平面图，并且要能根据立体图画出平面图，由平面图还原到立体图.3 下列图中分别标出了一根放置在匀 强磁场中的通电直 导线的电流 I、磁场的磁感应强度 B 和所受磁场力 F 的方向，其中图示正确的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与
3、手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故 A 错误；B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故 B 错误；C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故 C 正确；D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故 D 错误故选 C.点睛：根据左手定则直接判断即可，凡是判断力的方向都是用左手，要熟练掌握，是一道考查基础的好题目.试卷第 2 页，总 142 页4如图所示，水平地面上固定着光滑平行导轨，导轨与电阻 R 连接，放在竖直向上的匀强磁场中，杆的初速度为 v0，不计导轨及杆的
4、电阻，则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力；感应电动势为：E=BLv感应电流为： I=ER安培力为： F=BIL=B2L2vR=ma=mvt故： B2L2vRt mv求和，有： B2L2Rvt mv故： B2L2Rx m(v0v)故 v 与 x 是线性关系；故 C 正确，ABD 错误；故选：C 5如图所示，直角三角形 ABC 中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿 AB 方向射入磁场，粒子仅受磁场力作用，分别从 AC 边上的 P、Q 两点射出，则( )A. 从 P 射出的粒子速度大 B. 从 Q
5、射出的粒子速度大C. 从 P 射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】试题分析：粒子在磁场中做圆周运动，根据 题设条件作出粒子在磁 场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（ 图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场 中运动的时间： ，又因为粒子在磁场中圆周运动的周t=2T期 ，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故 D 正确，C 错误；如图，粒子在磁场中T=2mqB试卷第 3 页，总 142 页做圆周运动，分别从 P 点和 Q 点射出，由 图知，粒子运
6、动的半径 ，又粒子在磁场RPRQ中做圆周运动的半径 知粒子运动速度 ，故 A 错误 B 正确；R=mvBq vPvQ【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛 伦兹力充当向心力，从而得出半径公式 ，R=mvBq周期公式 ，运动时间公式 ，知道粒子在磁 场中运 动半径和速度有关，运 动周T=2mBq t=2T期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径， 结合几何知识分析解题，6 在等边三角形的三个顶 点 a、b、c 处，各有一条长直导线垂直纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如 图所示 过 c 点的导线所受安培力的方向 ( )A. 与 ab 边平行， 竖直向上 B. 与 ab 边垂直，指向右边C.
7、 与 ab 边平行，竖直向下 D. 与 ab 边垂直，指向左边【答案】D【解析】试题分析：先根据右手定则判断各个导线在 c 点的磁场方向，然后根据平行四边形定则，判断和磁场方向，最后根据左手定 则判断安培力方向导线 a 在 c 处的磁场方向垂直 ac 斜向下， b 在 c 处的磁场方向垂直 bc 斜向上，两者的和磁场方向为竖直向下，根据左手定 则可得 c 点所受安培力方向为与 ab 边垂直，指向左边，D 正确；7 下列说法中正确的是( )A. 电场线 和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医 疗手术 中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电C. 奥斯
8、特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始，终止于 负电荷，不是封 闭曲线，A 错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B 正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特 发现了电流的磁效应 ，CD 错误；8在如图所示的平行板电容器中，电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直，一带正电的粒子 q 以速度 v 沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响） 。以下说法正确的是试卷第 4 页，总 142 页A. 带电粒子在电磁场中受到的电场力、洛伦兹力相互垂直B. 若粒子
9、带负电，其它条件不变，则带电粒子向上偏转C. 若粒子电量加倍，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板D. 若粒子从右侧沿虚线飞入，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板【答案】C【解析】带正电的粒子受向下的电场力，向上的洛伦兹力，方向共线，选项 A 错误；因粒子做直线运动，故 ，则 ，则若粒子带负电，其它条件不变，则带电粒子仍Eq=Bqv E=Bv沿直线运动，选项 B 错误；根据 ，若粒子电量加倍，其它条件不变，则粒子仍沿E=Bv直线穿过两板，选项 C 正确；若粒子从右侧沿虚线飞入，其它条件不变，则受电场力向下，洛伦兹力也向下，故则粒子将向下偏转，选项 D 错误；故选 C.点睛：解决本题的关键知道
10、在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡，与电量、电性无关。9 如 图所示，不计电阻的光滑 U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板 H、P 固定在框上，H、P 的间距很小。质量 为 0.2kg 的细金属杆 CD 恰好无 挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为 1m 的正方形，其有效 电阻为 0.1。此时在整个空间加方向与水平面成 30角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是 B =（0.4 -0.2t）T，图示磁场方向 为正方向。框、挡板和杆不计形变。则：A. t = 1s 时，金属杆中感应电流方向从 C 至 DB. t = 3s 时，金属杆中
11、感应电流方向从 D 至 CC. t = 1s 时，金属杆 对挡板 P 的压力大小为 0.1ND. t = 3s 时，金属杆 对挡板 H 的压力大小为 l.2N【答案】AC【解析】试题分析：根据楞次定律，并由 时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭 合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角知识，即可求解当 t=1s 时，则由磁感 应强度随 时间变化规律是 ，可知，磁场在减小，根据B=(0.40.2t)T楞次定律可得，金属杆中感应电 流方向从 C 到 D，故 A 正确；当 t=3s 时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从
12、C 到 D，故 B 错误；当在 t=1s 时，由法拉第电磁感应定律，则有 ；E=BSt=0.21212=0.1V再由欧姆定律，则有感应电流大小 ；则 t=1s 时，那么安培力大小I=0.10.1A=1A；由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则F=BtIL=(0.40.21)11N=0.2N将安培力分解，那么金属杆对挡 板 P 的压力大小 ，故 C 正N=Fcos60=0.20.5N=0.1N确；同理，当 t=3s 时，感应电动势仍为 E=0.1V，电流大小仍为 I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感 线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对试卷第 5 页，总 14
13、2 页H 的压力大小为 ，故 D 错误；N=Fcos60=0.20.5N=0.1N10 如右 图所示， A、B 为大小、形状、匝数、粗细均相同，但用不同材料制成的 线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同。匀 强磁场方向位于水平方向并与 线圈平面垂直。同时释放 A、B 线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但 A 线圈比 B 线圈先到达地面。下面对两线圈的描述中可能正确的是 ( )A. A 线圈是用塑料制成的，B 线圈是用铜制成的B. A 线圈是用铝制成的，B 线圈是用胶木制成的C. A 线圈是用铜制成的，B 线圈是用塑料制成的D. A 线圈是用胶木制成的，B 线圈是用铝制成的【答案】AD【
14、解析】试题分析：塑料、胶木是绝缘体，若线圈是用塑料、胶木制成的，通过磁场时，不 产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用；若线圈是由金属制成的，通过磁场时，线圈产生感应电流，受到向上的安培力作用，下落速度变慢A 线圈是用塑料制成的，通过磁场时，不 产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用B 线圈是用铜制成的，进入和穿出磁场时， 线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，因此，A 线圈比 B 线圈先到达地面，故 A 正确；A 线圈是用铝制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，B 线圈是用胶木制成的，通过磁场时，不 产生感应电流，不受安培力，
15、只受到重力作用这样，B 线圈比 A 线圈先到达地面，故 B 错误；A 线圈是用铜制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，B 线圈是用塑料制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用这样，B 线圈比 A线圈先到达地面，故 C 错误；A 线圈是用胶木制成的，通过磁场时，不产生感应电流，不受安培力，只受到重力作用，B 线圈是用铝制成的，进入和穿出磁场时，线圈中产生感应电流，受到竖直向上的安培力，下落速度变慢，因此， A 线圈比 B 线圈先到达地面，故 D正确11 如图 所示， ab、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个
16、小磁针，静止时在同一竖直 平面内.当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针 N 极向纸里面转动，则两导线中的电流方向（ ）A. 一定都是向上B. 一定都是向下C. ab 中电流向下，cd 中电流向上D. ab 中电流向上，cd 中电流向下【答案】D【解析】若两导线中的电流方向均向上，根据安培定 则判断可知，小磁针 N 极静止不动，与题意试卷第 6 页，总 142 页不符，故 A 错误；若两导线中的电流方向均向下，根据安培定则判断可知，小磁 针 N 极向纸外面转动，与题意不符，故 B 错误；若 ab 中电流向下，cd 中电流向上，根据安培定则判断可知，小磁针 N 极向纸外面转动，与题意不符，故 C
17、 错误；若 ab 中电流向上， cd中电流向下，根据安培定则判断可知，小磁针 N 极向纸里面转动，与题意相符，故 D 正确12在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极 B，沿边缘内壁放一个圆环形电极 A，把 A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放人导电液体。现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来。若从上向下看，下列判断正确的是A. A 接电源正极，B 接电源负极，液体顺时针旋转B. A 接电源负授，B 接电源正极，液体顺时针旋转C. A、 B 与 50Hz 交流电源相接，液体持续旋转D. 磁场 N、S 极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变【答案】A【解析】试题分析：在电源外部，电流由
18、正极流向 负极；由左手定则 可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向若 A 接电源正极，B 接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向下，由左手定 则可知， 导电 液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋 转，故 A 正确；若 B 接电源正极、A 接电源负极，根据左手定则得，液体沿逆时针作 圆周运动，故 B 错误；A 、B 与 50Hz 的交流电源相接，液体不会旋转，故 C 错误；若磁场 N、S 极互换后，重做该实验发现液体旋转方向变化，故 D错误13地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，它们之间存在磁偏角，首先观测
19、到磁偏角的是A. 意大利航海家哥伦布B. 葡萄牙航海家麦哲伦C. 我国的航海家郑和D. 中国古代科学家沈括【答案】D【解析】世界上第一个清楚的、准确的论述磁偏角的是沈括，沈括是中国历史上最卓越的科学家之一，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲发现地磁偏角早了四百多年，D 正确14下列关于磁感线说法正确的是（ ）A. 磁感线可以形象的描述磁场的强弱与方向 B. 沿磁感线方向，磁场越来越弱C. 所有磁感线都不是闭合的 D. 磁感线与电场线一样都能相交【答案】A【解析】磁感线的疏密程度可以表示磁感应强度大小，磁感 线的方向可表示磁感 应强度方向， A正确 B 错误；在磁体外部，磁场方向是从 N 到 S，在
20、磁体内部是从 S 到 N，形成一个闭合的曲线，C 错误；如果磁感线和电场线可以相交，则在交点处有两条切线方向，与事实不符，故都不可以相交，D 错误15 如图 所示，在 倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 ，质量为 的直导体 L m试卷第 7 页，总 142 页棒，导体棒中的电流 垂直纸面向里，欲使 导体棒静止在斜面上，可施加一个平行于纸面I的匀强磁场，匀强磁场的磁感 应强度为 。当匀 强磁场的方向由 竖直向上沿逆时针转至B水平向左的过程中，下列关于 的大小变化的说法中，正确的是( )BA. 逐渐 增大 B. 逐渐减小C. 先减小后增大 D. 先增大后减小【答案】C【解析】对导体棒受力分
21、析，受重力 G、支持力 和安培力 ，三力平衡，合力为零，将支持力FN FA和安培力 合成，合力与重力相平衡，如 图：FN FA从图中可以看出，安培力 先变小后变大，由于 ，其中电流 I 和导体棒的长度 LFA FA=BIL均不变，故磁感应强度先变小后 变大，故 选项 C 正确。点睛：三力平衡的动态分析问题是一中常见的问题，其中一个力大小和方向都不 变，一个力方向不变、大小变，第三个力的大小和方向都变，根据平行四边形定则做出力的图示分析即可。16如图所示,电源电动势 3 V,内阻不计,导体棒质量 60 g,长 1 m,电阻 1.5 放在两个固定光滑绝缘环上，若已知绝缘环半径 0.5 m.空间存在
22、竖直向上匀强磁场,B=0.4 T.当开关闭合后,则(sin37 。 =0.6) :A. 棒能在某一位置静止，在此位置上棒对每一只环的压力为 1NB. 棒从环的底端静止释放能上滑至最高点的高度差是 0.2mC. 棒从环的底端静止释放上滑过程中最大动能是 0.2JD. 棒从环的底端静止释放上滑过程中速度最大时对两环的压力为 1N【答案】A【解析】金属棒受到的安培力为： ; 对金属棒进行受力分析，金属棒受到重力、F BILBELRN 0.8N安培力和两个环的支持力，如 图：试卷第 8 页，总 142 页因为金属棒静止，根据平衡条件得每个环对棒的支持力 ，选项FN12F2+(mg)2=0.5NA 错误
23、；由于： 所以：=53tanFmg所以金属棒上升的高度为：h=2（r-rcos）=2（0.5-0.5cos53）=0.4m， 选项 B 错误；由动能定理得：FRsin-mgR（1-cos ）=Ekm= mvm212代入数据得：E km=0.2J ； v=2153m/s根据牛顿定律： 2FmN2FN=mv2R解得：F Mn=0.9N，故选项 C 正确，D 错误；故选 C.注：此题答案应为 C.17如图所示，带异种电荷的粒子 a、 b 以相同的动能同时从 O 点射入宽度为 d 的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为 30和 60，且同时到达 P点 a、 b 两粒子的质量之比为:A.
24、 34 B. 43 C. 12 D. 21【答案】C【解析】根据题意画出 a、b 粒子的轨迹如图所示， 则 a、b 粒子的圆心分别是 O1 和 O2，设磁场宽度为 d，由图可知，粒子 a 的半径 ，粒子 b 的半径为r1=d2sin60=d3 r2=d2sin30=d由 Ek= mv2 12可得： ，即 12m1v21=12m2v22 m1v21=m2v22由 可得： ，qvB=mv2r r1 m1v1q1B r2 m2v2q2B又 b 粒子轨迹长度为 ，s1=2603602r1=2r13粒子 a 的轨迹长度为 ，所以 ，s2=2303602r2=r23 v1 s1t v2 s2t联立以上各式
25、解得 ，所以 A 正确，BCD 错误故 选： Am1m2=34试卷第 9 页，总 142 页点睛：求解有关带电粒子在有界磁场中的运动问题的关键是画出轨迹图，并根据几何知识确定圆心求出半径和圆心角，再结合圆周运动的有关规律联立即可求解注：此题答案应该是 A.18如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管，试管在水平拉力 F 作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中不正确的是:A. 小球带正电 B. 试管对小球做正功C. 小球运动的轨迹是一条抛物线 D. 维持试管匀速运动的拉力 F 应保持恒
26、定【答案】D【解析】小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电故 A 正确设管子运动速度为 v1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力 F1=qv1B，q、v 1、B 均不变，F 1不变，则小球沿管子做匀加速直线运动与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线故 C 正确设小球沿管子的分速度大小为 v2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B，v 2增大，则 F2增大，管壁对小球的作用力向右，故试管对小球做正功；拉力F=F2，则 F 逐渐增大故 B 正确，D 错误此题选择错误的选项，故选 D.点睛：本题中小球做
27、类平抛运动，其研究方法与平抛运动类似：运动的合成与分解，其轨迹是抛物线本题采用的是类比的方法理解小球的运动。19物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是:A. 安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B. 奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现,并提出了著名的洛伦兹力公式C. 纽曼和韦伯在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化D. 法拉第不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场【答案】D【解析】试卷第 10 页，总 142 页奥斯特通过实验发
28、现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系，选项 A错误；洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现,并提出了著名的洛伦兹力公式，选项 B 错误；楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项 C 错误； 法拉第不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场选项 D 正确；故选D.20带负电小球以一定的初速度 v0 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 v0，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 v0，小球上升的最大高
29、度为 h3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h4.如图所示不计空气阻力，则( )A. h1=h2=h3=h4 B. h1=h3h 2C. h1=h4h3 D. h1=h3h4【答案】D【解析】第 1 个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得： 第 3 个图：当加上电场时，由运h1=v202g动的分解可知：在竖直方向上有， ，所以 h1=h3；而第 2 个图：洛伦兹力改变速度v20=2gh3的方向，当小球在磁场中运动 到最高点时，小球 应有水平速度，设此时的球的动能为Ek，则由能量守恒得：mgh 2+Ek= mv02，又由于 mv02=mgh112 12所以
30、h1h 2h3h 2第 4 个 图：因小球带负，受电场力向下，则 h4 一定小于 h1；由于无法明确电场力做功的多少，故无法确定 h2 和 h4 之间的关系；故 ABC 错误， D 正确；故选：D.21利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度 B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流 I，C、D 两侧面会形成电压 U，下列说法中正确的是（ ）A. 若元件的载流子是正离子，则 C 侧面电势高于 D 侧面电势B. 若元件的载流子是自由电子，则 C 侧面电势高于 D 侧面电势C. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D. 在测地球两极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直【答案】A【解析】若元件的载流子是自由电子，根据左手定 则， 电子向 C 侧面偏转，C 表面带负电， D 表面带正电，所以 D 表面的电势高；同理，若元件的 载流子是正离子，则 C 侧面电势高；选项 A 正确，B 错误；在测定地球赤道上方的地磁 场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过故 C 错误在测地球两极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持
