第十章 磁場 綜合訓練（福建專用）學生版

第十章磁場

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卜對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮

擦干凈后，冉選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案與在答題卡上。與在本試卷上尢效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷（選擇題，共40分）

一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每個小題給出的四個選項中，只有一個選項符合

題意；選對的得4分，錯選或不選的得。分）

1.（2025?福建?高考真題）如圖所示，空間中存在兩根無限長直導線Li與L2,通有大小相等，方向相反的

電流。導線周圍存在M、0、N三點，"與。關于L］對稱，。與N關于Lz對稱且OM=OM初始時，M處

的磁感應強度大小為4/,O點磁感應強度大小為例,現保持Li中電流不變，僅將1_2撤去，求、點的磁感應

強度大?。ǎ?/p>

.-----------?-------------?一

MON

A.8,-13］B.---C.B2~BiD.Bi-B2

~22

2.考邇］運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用，運動方向會發生偏轉，這一點對地球上的生命來說有

十分重要的意義.從太陽和其他星體發射出的高能粒子流，稱為宇宙射線，在射向地球時，由于地磁場的

存在，改變了帶電粒子的運動方向，對地球起到了保護作用.如圖所示為地磁場對宇宙射線作用的示意圖.現

有來自宇宙的一束質子流，以與地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這束質子在進入地球周鬧

的空間將（）

A.豎直向下沿直線射向地面B.向東偏轉

C.向西偏轉D.向北偏轉

3.某學習小組用圖示裝置測量磁場的磁感應強度。彈簧測力計豎直懸掛?邊長為心的等邊三角形金屬線框

〃機，靜止時測力計示數為凡e、71分別為岫、4c的中點，過。?的水平虛線下方存在垂直線框平面的待測勻

強磁場（圖中未畫出）o線框中通入大小為人方向沿加山的電流，再次靜止時，e、/仍在水平虛線上，

測力”的示數變為3r，則磁感應強度大小和方向分別為（）

A.—,垂直線框平面向里B.—,垂直線框平面向外

/Z-//Lt

4F4F

C.―,垂直線框平面向里D.—,垂直線框平面向外

/1^

4.用圖甲所示的洛倫茲力演示儀演示帶電粒子在勻強磁場中的運動。如圖乙，在空間存在平行于x軸的勻強

磁場，一束電子以速度%從坐標原點。沿xQv平面射入，%與工軸正方向成。角，其運動軌跡為螺旋線,

該螺旋線軸線平行于x軸，螺距為Av,直徑為。。則（)

玻璃泡、、

勵磁線圈

A.沿4?軸方向螺距以逐漸增大

B.勻強磁場的方向沿x軸負方向

C.若僅增大入射角度。，直徑。將變大

D.若僅增大％,電子沿x軸通過一個螺距Ar的時間將變短

二、多項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，有多個選項符合題

意，全部選對的得6分，選對而不全的得3分，錯選或不選的得。分）

5?'惱考法1.束Y射線（從底部進入而沒有留下痕跡）從充滿在氣泡室中的液態氫的.個氫原子中打出“

個電子，同時V光子自身轉變成一對正、負電子對（分別稱為正電子、負電子，二者速度接近），其徑跡

如圖所示。己知勻強磁場的方向垂直照片平面向里，正、負電子質量相等，則下列說法正確的是（）

A.右側螺旋軌跡為負電子運動的軌跡

B.正電子、負電子所受洛倫茲力大小時刻相等

C.分離瞬間，止電子速度大于負電子速度

D.正電子、負電子的動能不斷減小，而被打出的電子動能不變

6.如圖為地球赤道剖面圖，地球半徑為幾把地面上高度為《區域內的地磁場視為方向垂直于剖面的勻強

2

磁場（磁場方向垂直紙面向里，圖中未畫出），一帶電粒子以一定速度正對地心射入該磁場區域，軌跡恰

好與地面相切。不計粒子重力，則（）

A.粒子帶負電荷B.軌跡半徑為!R

2

C.軌跡半5徑為D.軌跡半徑為3:R

84

7.如圖所示，電阻忽略不計的兩平行粗糙金屬導軌水平固定在勻強磁場中，磁感應強度8=5T,方向垂直于

ab,與導軌平面的夾角。=53。，導軌寬度為L=0.5m,一端與電源連接。一質量〃?=1kg的金屬棒川?垂直

于兩平行導軌放置并與導軌接觸良好，接入導軌間的阻值R=2.5C,，心與導軌間的動摩擦因數〃=0.5（設

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），拉力尼為水平向右，”〃處于靜止狀態。已知電源電動勢E=6V,內阻

r=0.5Q,取g=10m/s2,sin370=0.6,則（）

t)

A.通過"的電流大小為2A,方向由〃到。

B.，心受到的安培力大小為4N,方向水平向左

C.。山受到的最大靜摩擦力大小為6.5N

D.「的取值范圍為0.5NW6K7.5N

8.如圖空間中存在沿水平方向且互相垂直的勻強磁場B和勻強電場石，一帶電液滴以一定速度沿

斜向上的虛線做直線運動，則液滴（）

A.帶負電B.定做勻速直線運動

C.可能做勻減速直線運動D.電勢能減小

第n卷（非選擇題，共60分）

三、填空題（本題共3小題，共9分）

9.（3分）2024年4月《央視軍事》報道，處J?世界技術領先的國產電磁炮能在100公里外打穿8厘米厚的

鋼板。其簡化工作原理圖如圖所示，兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為L,電阻不計，兩導軌

之間有磁感應強度大小為B的豎亙勻強磁場，電源提供恒定的電流/通過待發射彈體，彈體向石加速能獲得

的最大速度為q，則磁場的方向是豎直_____（選填“向上”或者"向下"），彈體所受安培力的最大功率

為。

10.（3分）如圖為應用磁場力輸送導電液體的電磁泵模型，泵體用鄰棱長分別為/xc。將泵體的上下表

面接在電壓為U的電源（內阻不計）上，泵體處在垂直丁前表面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為8,

導電液體的電阻率為P。電磁泵工作時泵體的上表面應接電源的（填“正〃或"負"）極，導電液體

受到的安培力大小為:為了獲得更大抽液高度力，應（填"增大”或"減小”）的液體電阻

率。

11.（3分）如圖所示為某種質譜儀工作原理示意圖，離子從電離室A中的小孔Si飄出（初速度不計），經電

壓為U的加速電場加速后，通過小孔S2,從磁場上邊界垂直于磁場方向進入磁感應強度為8的勻強磁場中，

運動半個圓周后打在照相底片D上并被吸收形成譜線。照相底片D上有刻線均勻分布的標尺（圖中未畫出），

可以直接讀出離子的比荷，則可以通過______（選填"增大"或"減小"）磁感應強度8來增大不同離子形成譜

線之間的間隔，標尺上各刻線對應比荷的值是（選填"均勻""不均勻”或“不是均勻無法確定〃）的

四'實驗題（本題共2小題，共14分）

12.[6分）某學習小組利用珅化像霍爾元件（載流子為電子）測量磁感應強度8,實驗原理如圖1所示，勻強

磁場垂直于元件的工作面，工作電源為霍爾元件提供霍爾電流》通過1、3測腳時，元件中的載流子受

（1）2、4測腳中電勢高的是（選填“2〃或〃4〃）測腳。

⑵某次實驗中，利用螺旋測微器測量元件厚度d（如圖2）,其讀數為mm。

⑶發該元件單位體積中自由電子的個數為〃，元件厚度為d,磁感應強度為8,電子電荷量為e,則U”與。

的關系式為

13.（8分）磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現象可通過

以下實驗證明:

（1）如圖（a）所示，在重復奧斯特的電流磁效應實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導線應平行于南

北方向，位于小磁針上方，此時從上向下看，小磁針的旋轉方向是（填"順時針"或"逆時針"）。

（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖，接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會

看到?條亮線，要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉，在下列措施中可采用的是o（填選

項代號）

A.加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B.加一磁場，磁場方向沿），軸正方向

C.加i電場，電場方向沿z軸負方向D.加一電場，電場方向沿y軸正方向

（3）如圖（c）所示，兩條平行直導線，當通以相同方向的電流時，它們相互（填“排斥”或“吸引〃），

當通以相反方向的電流時，它們相互（填“排斥"或"吸引。

五、計算題（本題共3小題，共37分。要有必要的文字說明和演算步驟。有數值計算的要注明單位）

14.（10分）如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.4m,金屬導軌所在的平面與水平而夾角仇37。，在導軌

所在平面內分布著磁感應強度8=0.5T、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電

動勢E=3V,內阻r=0.5Q的直流電源。現把一個質量機=0.050kg的導體棒他放在金屬導軌上，導體棒恰好

靜止，導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導體棒與金屬導軌接觸的兩點

間的電阻q=2.5。，金屬導軌電阻不計，g取lOm/s:已知sin37。=0.60,cos37°=0.80o求：

⑴導體棒受到的安培力；

⑵導體棒受到的摩擦力和導體棒勺導軌間的動摩擦因數。

15.（12分）如圖所示，空間存在范圍足夠大的、相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度方向水平向右,

磁感應強度方向垂直紙面向里。建立豎直平面內的直角坐標系xOy,%軸與電場平行。一電荷量為+q、

質量機的微粒從坐標原點出發以與1軸正方向的夾角為45的初速度進入復合場中，恰好做直線運

動，當微粒運動到坐標值為（小〃）的P點時，電場方向突然變為豎直向上（強弱不變），粒子繼續

運動一段時間后，正好垂直擊中）’軸上的某點。僅考慮微粒在第一象限內的運動情況，重力加速度為go

求：

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（1）電場