五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题09 磁场 (解析版).pdf

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1、1磁场一、单选题一、单选题1(2023全国统考高考真题)如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面(xOy平面)向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP=l，S与屏的距离为l2，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为()A.E2aB2B.EaB2C.B2aE2D.BaE22(2023海南统考高考真题)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为

2、1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同3(2023海南统考高考真题)如图所示，带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是()五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题09 磁场(解析版)2A.小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右B.小球运动过程中的速度不变C.小球运动过程的加速度保持不变D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功4(2023江苏统考高考真题)

3、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为BL形导线通以恒定电流I，放置在磁场中已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行该导线受到的安培力为()A.0B.BIlC.2BIlD.5BIl5(2023湖南统考高考真题)如图，真空中有区域和，区域中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域(区域)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域。若区域中电场强度大小为E、磁

4、感应强度大小为B1，区域中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域中的粒子在区域中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是()A.若仅将区域中磁感应强度大小变为2B1，则t t0B.若仅将区域中电场强度大小变为2E，则t t0C.若仅将区域中磁感应强度大小变为34B2，则t=t023D.若仅将区域中磁感应强度大小变为24B2，则t=2t06(2023浙江高考真题)某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场B=k1I，通有待测电流I的直导线ab垂直穿过螺绕环中心

5、，在霍尔元件处产生的磁场B=k2I。调节电阻R，当电流表示数为I0时，元件输出霍尔电压UH为零，则待测电流I的方向和大小分别为()A.ab，k2k1I0B.ab，k1k2I0C.ba，k2k1I0D.ba，k1k2I07(2022重庆高考真题)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

6、重力，则()A.电场力的瞬时功率为qEv21+v22B.该离子受到的洛伦兹力大小为qv1BC.v2与v1的比值不断变大D.该离子的加速度大小不变8(2022北京高考真题)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9(2022江苏高考真题)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4向右，b垂直于纸面，电流方向向

7、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10(2022海南高考真题)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11(2022广东高考真题)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ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Oyz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

8、在不同坐标平面的投影中，可能正确的是()A.B.5C.D.12(2022湖南统考高考真题)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，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13(2022全国统考高考真题)空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里，电场

9、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.14(2022浙江统考高考真题)利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，然后保持电流I不变，改变导线通电部分的长度L，得到导线受到的安培力F分别与I和L的关系图象，则正确的是()6A.B.C.D.15(2021福建统考高考真题)一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一质子(11H)以

10、速度v0自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是()(所有粒子均不考虑重力的影响)A.以速度v02的射入的正电子(01e)B.以速度v0射入的电子(0-1e)C.以速度2v0射入的核(21H)D.以速度4v0射入的a粒子42He16(2021江苏高考真题)在光滑桌面上将长为L的软导线两端固定，固定点的距离为2L，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为()A.BILB.2BILC.BILD.2BIL17(2021北京高考真题)如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与

11、x轴正方向成60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出()7A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程B.带电粒子在磁场中运动的速率C.带电粒子在磁场中运动的时间D.该匀强磁场的磁感应强度18(2021广东高考真题)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1I2，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()A.B.C.D.19(2021全国高考真题)如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场

12、，质量为m、电荷量为q q0的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60，不计重力，则v1v2为()8A.12B.33C.32D.320(2021全国高考真题)两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与OQ在一条直线上，PO与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A.B、0B.0、2

13、BC.2B、2BD.B、B21(2021河北高考真题)如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是()9A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v=mgRsinB1B2LdB.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v=mgRsinB1B2LdC.导轨处磁场的方向垂直

14、导轨平面向上，v=mgRtanB1B2LdD.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v=mgRtanB1B2Ld22(2021浙江统考高考真题)如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是()A.电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场B.螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场C.螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场D.磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场23(2020海南统考高考真题)如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里的电流I时，导线所受安培力的方向为()10A.向上B.向下C.向左D.向右24(

15、2020全国统考高考真题)真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为()A.3mv2aeB.mvaeC.3mv4aeD.3mv5ae25(2020全国统考高考真题)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转

16、磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点。则()A.M处的电势高于N处的电势B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移1126(2020全国统考高考真题)一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q0)的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间

17、最长的粒子，其运动时间为()A.7m6qBB.5m4qBC.4m3qBD.3m2qB27(2020北京统考高考真题)如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是()A.偏转原因是圆盘周围存在电场B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场C.仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D.仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变28(2020浙江统考高考真题)特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点

18、与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则()A.b点处的磁感应强度大小为0B.d点处的磁感应强度大小为012C.a点处的磁感应强度方向竖直向下D.c点处的磁感应强度方向竖直向下29(2020浙江高考真题)如图所示，在光滑绝缘水平面上，两条固定的相互垂直彼此绝缘的导线通以大小相同的电流I。在角平分线上，对称放置四个相同的正方形金属框。当电流在相同时间间隔内增加相同量，则()A.1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向内运动B.1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向外运动C.2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向内运动D.2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向外运动

19、30(2019海南高考真题)如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向()A.向前B.向后C.向左D.向右31(2019北京高考真题)如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子在b点速率大于在a点速率C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短32(2019天津高考真题)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正

20、常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。13如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的()A.前表面的电势比后表面的低B.前、后表面间的电压U与无关C.前、后表面间的电压U与c成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为eUa33(2019全国高考真题)如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场一质量为m、电

21、荷量为q(q0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限粒子在磁场中运动的时间为A.5m6qBB.7m6qBC.11m6qBD.13m6qB34(2019全国高考真题)如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子已知电子的比荷为k则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为A.14kBl，54kBlB.14kBl，54kBlC.12kBl，54kBlD.12kBl，54kBl35(2019全国高考真题)如图，等边三角形线框LMN由三根

22、相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为()14A.2FB.1.5FC.0.5FD.036(2019浙江高考真题)在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图象正确的是()A.B.C.D.二、多选题二、多选题37(2023全国统考高考真题)光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，筒上P点开有一个小孔，过P的横截面是以O为圆心的圆，如图所示。一带电粒子从P点沿PO射入，然后与筒壁发生碰撞

23、。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间，速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变，沿法线方向的分量大小不变、方向相反；电荷量不变。不计重力。下列说法正确的是()A.粒子的运动轨迹可能通过圆心OB.最少经2次碰撞，粒子就可能从小孔射出C.射入小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时间越短D.每次碰撞后瞬间，粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线38(2023海南统考高考真题)如图所示，质量为m，带电量为+q的点电荷，从原点以初速度v0射入第一象限内的电磁场区域，在0yy0,0 xx015区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度(E值有多种可能)，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到接收器MN上，则()A.

24、粒子从NP中点射入磁场，电场强度满足E=y0mv20qx20B.粒子从NP中点射入磁场时速度为v0 x20+y20y20C.粒子在磁场中做圆周运动的圆心到NM的距离为mv0qBD.粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是mv0qBx20+4y20 x2039(2022福建高考真题)奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有()A.减小白金丝直径，小磁针仍能偏转B.用铜导

25、线替换白金丝，小磁针仍能偏转C.减小电源电动势，小磁针一定不能偏转D.小磁针的偏转情况与其放置位置无关40(2022辽宁高考真题)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()16A.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.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点41(2022湖北统考高

26、考真题)如图所示，一带电粒子以初速度v0沿x轴正方向从坐标原点射入，并经过点P(a0，b0)。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从到运动的时间为t1，到达点的动能为Ek1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从O到运动的时间为t2，到达点的动能为Ek2。下列关系式正确的是()A.t1 t2C.Ek1Ek242(2022湖北统考高考真题)在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分，一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速度大小不同的正离子，离子入射

27、方向与磁场方向垂直且与SP成30角。已知离子比荷为k，不计重力。若离子从点射出，设出射方向与入射方向的夹角为，则离子的入射速度和对应角的可能组合为()A.13kBL，0B.12kBL，0C.kBL，60D.2kBL，6043(2022浙江统考高考真题)如图为某一径向电场的示意图，电场强度大小可表示为E=ar，a为常17量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则()A.轨道半径r小的粒子角速度一定小B.电荷量大的粒子的动能一定大C.粒子的速度大小与轨道半径r一定无关D.当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动44(2022广东高考真题)如图所示，磁控管内局部区域

28、分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有()A.电子从N到P，电场力做正功B.N点的电势高于P点的电势C.电子从M到N，洛伦兹力不做功D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力45(2021重庆高考真题)某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈M、N水平固定，圆线圈P与M、N共轴且平行等距。初始时，线圈M、N通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，可

29、能的办法是()A.若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流B.若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流C.若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流D.若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流46(2021福建统考高考真题)如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为cd的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则()18A.O点的磁感应强度为0B.O点的磁感应强度方向由O指向

30、cC.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向47(2021海南高考真题)如图，在平面直角坐标系Oxy的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的P(0,3L)点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的夹角为 0180。当=150时，粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则()A.粒子一定带正电B.当=45时，粒子也垂直x轴离开磁场C.粒子入射速率为2 3qBLmD.粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为3 5L48(2021湖北统考高考真题)一电中性微粒静止在垂直纸面向里的

31、匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是()A.a带负电荷B.b带正电荷C.c带负电荷D.a和b的动量大小一定相等49(2021浙江高考真题)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等。下列说法正确的是()19A.两导线受到的安培力Fb=125FaB.导线所受的安培力可以用F=ILB计算C.移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变D.在离两导线所在的平面有一定距离的有

32、限空间内，不存在磁感应强度为零的位置50(2020天津统考高考真题)如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角=45。粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴。已知OM=a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则()A.粒子带负电荷B.粒子速度大小为qBamC.粒子在磁场中运动的轨道半径为aD.N与O点相距(2+1)a51(2019海南高考真题)如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动射入磁场时，P的速度

33、vP垂直于磁场边界，Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则()A.P和Q的质量之比为1：2B.P和Q的质量之比为2:1C.P和Q速度大小之比为2:1D.P和Q速度大小之比为2：152(2019江苏高考真题)如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的20电流强度相等矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止则a、b的电流方向可能是A.均向左B.均向右C.a的向左，b的向右D.a的向右，b的向左53(2019浙江高考真题)静止在匀强磁场中的原子核X发生衰变后变成新原子核Y。已知核X

34、的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和粒子的质量分别为mX、mY和m，粒子在磁场中运动的半径为R。则()A.衰变方程可表示为AZXA-4Z-2Y+42HeB.核Y的结合能为(mX-mY-m)c2C.核Y在磁场中运动的半径为2RZ-2D.核Y的动能为EkY=mYmX-mY-mc2mY+m1磁场一、单选题一、单选题1(2023全国统考高考真题)如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面(xOy平面)向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP=l，S与屏的距离为l2，与x轴的距离为

35、a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为()A.E2aB2B.EaB2C.B2aE2D.BaE2【答案】A【详解】由题知，一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，则根据几何关系可知粒子出离磁场时速度方向与竖直方向夹角为30，则sin30=r-ar解得粒子做圆周运动的半径r=2a则粒子做圆周运动有qvB=mv2r则有qm=v2aB如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏，则有Eq=qvB联立有2qm=E2aB2故选A。2(2023海南统考高

36、考真题)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同【答案】C【详解】A由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据右手定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；B汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；C汽车离开线圈1过程中，磁通量减小

37、，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；D汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。故选C。3(2023海南统考高考真题)如图所示，带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是()A.小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右B.小球运动过程中的速度不变C.小球运动过程的加速度保持不变D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功【答案】A【详解】A根据左手定则，可知小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右，A正确；BC小球受洛伦兹力和重力的作用

38、，则小球运动过程中速度、加速度大小，方向都在变，BC错误；D洛仑兹力永不做功，D错误。3故选A。4(2023江苏统考高考真题)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为BL形导线通以恒定电流I，放置在磁场中已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行该导线受到的安培力为()A.0B.BIlC.2BIlD.5BIl【答案】C【详解】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为Fab=BI2l=2BIl则该导线受到的安培力为2BIl。故选C。5(2023湖南统考高考真题)如图，真空中有区域和，区域中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方

39、向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域(区域)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域。若区域中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域中的粒子在区域中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是()A.若仅将区域中磁感应强度大小变为2B1，则t t0B.若仅将区域中电场强度大小变为2E，则t

40、t0C.若仅将区域中磁感应强度大小变为34B2，则t=t02D.若仅将区域中磁感应强度大小变为24B2，则t=2t04【答案】D【详解】由题知粒子在AC做直线运动，则有qv0B1=qE区域中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，则粒子转过的圆心角为90，根据qvB=m42T2r，有t0=m2qB2A若仅将区域中磁感应强度大小变为2B1，则粒子在AC做直线运动的速度，有qvA2B1=qE则vA=v02再根据qvB=mv2r，可知粒子半径减小，则粒子仍然从CF边射出，粒子转过的圆心角仍为90，则t=t0，A错误；B若仅将区域中电场强度大小变为2E，则粒子在AC做直线运动的速度，有qvBB1

41、=q2E则vB=2v0再根据qvB=mv2r，可知粒子半径变为原来的2倍，则粒子F点射出，粒子转过的圆心角仍为90，则t=t0，B错误；C若仅将区域中磁感应强度大小变为34B2，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据qvB=mv2r，可知粒子半径变为原来的432，则粒子从OF边射出，则画出粒子的运动轨迹如下图根据sin=2r43r可知转过的圆心角=60，根据qvB=m42T2r，有t=4 3m9qB2则t=8 3t09C错误；5D若仅将区域中磁感应强度大小变为24B2，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据qvB=mv2r，可知粒子半径变为原来的422，则粒子OF边射出，则画出粒子

42、的运动轨迹如下图根据sin=2r42r可知转过的圆心角为=45，根据qvB=m42T2r，有t=2m2qB2则t=2t0D正确。故选D。6(2023浙江高考真题)某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场B=k1I，通有待测电流I的直导线ab垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场B=k2I。调节电阻R，当电流表示数为I0时，元件输出霍尔电压UH为零，则待测电流I的方向和大小分别为()A.ab，k2k1I0B.ab，k1k2I0C.ba，k2k1I0D.ba，k1k2I0【答案】D【详解】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下，则要使元件

43、输出霍尔电压UH为零，直导线ab在霍尔元件处产生的磁场方向应向上，根据安培定则可知待测电流I的方向应该是ba；元件输出霍尔电压UH为零，则霍尔元件处合场强为0，所以有k1I0=k2I解得6I=k1k2I0故选D。7(2022重庆高考真题)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，

44、则()A.电场力的瞬时功率为qEv21+v22B.该离子受到的洛伦兹力大小为qv1BC.v2与v1的比值不断变大D.该离子的加速度大小不变【答案】D【详解】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离子受到的洛伦兹力不变，电场力不变，则该离子的加速度大小不变，D正确。故选D。8(2022北京高考真题)正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量

45、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【详解】AD根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错误；B电子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，B错误；C带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知qv

46、B=mv2r7解得粒子运动的半径为r=mvqB根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大，速度更大，粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下，此结论也成立，C错误。故选A。9(2022江苏高考真题)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，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【详解】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

47、向外，右半部分垂直纸面向里。故选C。10(2022海南高考真题)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】C【详解】粒子在辐射电场中以速度v做匀速圆周运动，电场力完全提供向心力，根据牛顿第二定律可知8qE=mv2r解得r=mqv2E粒子在匀强磁场中qvB=mv2r解得r=mqvB粒子不同场中的轨迹相同，即粒子在不同场中转动半径相同，所以这些粒子具有相同的速度v和比荷qm。故选C。11(2022广东高考真题)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个

48、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Oyz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【详解】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轴正方向的洛伦兹力，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，

49、故CD错误。故选A。912(2022湖南统考高考真题)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，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【详解】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

50、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sin=BILmg，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。13(2022全国统考高考真题)空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面(xOy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()10A.B.C.D.【答案】B【详解】解法一：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