专题10 磁场（选择题）学易金卷：三年（2021-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）含答案、.docx

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1、专题10 磁场（选择题）学易金卷：三年（2021-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）专题10 磁场目录考点01 磁现象和安培力1考点02 带电粒子在磁场中的圆周运动6考点03 带电粒子在电磁组合场与叠加场中的运动10考点04 现代科技中的电磁场问题15考点01 磁现象和安培力一、单选题1（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2（2023江苏统考高考真题）

2、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（）A0BBIlC2BIlD3（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Ctan与电流I成正比Dsin与电流

3、I成正比4（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（）ABCD5（2021江苏高考真题）在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，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（）ABCD6（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，四根平行

4、直导线均通入电流，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（）ABCD7（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与在一条直线上，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（）AB、0B0、2BC2B、2BDB、B8（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

5、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二、多选题9（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10（2022

6、全国统考高考真题）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 - 463210 - 454 - 210 - 45A测量地点位于南半球B当地的地磁场大小约为50TC第2次测量时y轴正向指向南方D第3次测量时y轴正向指向东方11（2022湖北统考高考真题）如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整

7、个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（）A棒与导轨间的动摩擦因数为B棒与导轨间的动摩擦因数为C加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，=60D减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，=15012（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水平固定，圆线圈P与、N共轴且平行等距。初始时，

8、线圈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13（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，分别通以和流向相同的电流，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（）A两导线受到的安培力B导线所受的安培力可以用计算C

9、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限空间内，不存在磁感应强度为零的位置14（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（）AO点的磁感应强度为0BO点的磁感应强度方向由O指向cCe点的磁感应强度方向沿y轴正方向De点的磁感应强度方向沿y轴负方向考点02 带电粒子在磁场中的圆周运动一、单选

10、题1（2023北京统考高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（）A粒子在磁场中运动的圆弧半径为aB粒子质量为C管道内的等效电流为D粒子束对管道的平均作用力大小为2（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

11、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3（2022广东高考真题）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（）ABCD4（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

12、在P点以与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（）A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5（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，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（）ABCD二、多选题6（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

13、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若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点7（2022湖北统考高考真题）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Ek

14、1。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（）At1 t2CEk1Ek28（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（）AkBL，0BkBL，0CkBL，60

15、D2kBL，609（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（）Aa带负电荷Bb带正电荷Cc带负电荷Da和b的动量大小一定相等考点03 带电粒子在电磁组合场与叠加场中的运动1（2023山西统考高考真题）一电子和一粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后，打到铅盒上方水平放置的屏幕P上的a和b两点，a点在小孔O的正上方，b点在a点的右侧，如图所示。已知粒子的速度约为电子速度的，铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场，

16、则电场和磁场方向可能为（）A电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里B电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外C电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里D电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外2（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

17、受到的洛伦兹力对小球做正功4（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

18、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，则D若仅将区域中磁感应强度大小变为，则5（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，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

19、达接收屏。该粒子的比荷为（）ABCD6（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，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qv1BCv2与v1的比值不断变大D该离子的加速度大小不变7（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

20、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（）ABCD二、多选题8（2021海南高考真题）如图，在平面直角坐标系的第一象限内，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。当时，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当时，粒子也垂直x轴离开磁场C粒子入射速率为D粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为9（2023海南统考高考真题）

21、如图所示，质量为，带电量为的点电荷，从原点以初速度射入第一象限内的电磁场区域，在（为已知）区域内有竖直向上的匀强电场，在区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度（值有多种可能），可让粒子从射入磁场后偏转打到接收器上，则（）A粒子从中点射入磁场，电场强度满足B粒子从中点射入磁场时速度为C粒子在磁场中做圆周运动的圆心到的距离为D粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是10（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， a为常量。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

22、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11（2022广东高考真题）如图所示，磁控管内局部区域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BN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点所受的合力考点04 现代科技中的电磁场问题一、单选题1（2023广东统考高考真题）某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为，磁感应强度大小为，质子加速后获得的最大动能为根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加

23、速后的最大速率约为（忽略相对论效应，）（）ABCD2（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，通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R，当电流表示数为时，元件输出霍尔电压为零，则待测电流的方向和大小分别为（）A，B，C，D，3（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，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，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连，质量为

24、m、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，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（）A导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，B导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，C导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，D导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，4（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（）以速度自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以速度的射入的正电子B以速度射入

25、的电子C以速度射入的核D以速度射入的a粒子专题10 磁场目录考点01 磁现象和安培力1考点02 带电粒子在磁场中的圆周运动12考点03 带电粒子在电磁组合场与叠加场中的运动22考点04 现代科技中的电磁场问题34考点01 磁现象和安培力一、单选题1（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，

26、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。故选C。2（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（）A0BBIlC2BIlD【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。3（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

27、，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Ctan与电流I成正比Dsin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F

28、T减小，BC错误、D正确。故选D。4（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（）ABCD【答案】B【详解】根据F = BIL可知先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，则FI图象是过原点的直线。同理保持电流I不变，改变通过电部分的长度L，则F-L图象是过原点的直线。故选B。5（2021江苏高考真题）在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I，处

29、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（）ABCD【答案】A【详解】从上向下看导线的图形如图所示导线的有效长度为2L，则所受的安培力大小设绳子的张力为，由几何关系可知解得故A正确，BCD错误。故选A.6（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，四根平行直导线均通入电流，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（）ABCD【答案】C【详解】因，则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用；根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥

30、”，则正方形左右两侧的直导线要受到吸引的安培力，形成凹形，正方形上下两边的直导线要受到排斥的安培力，形成凸形，故变形后的形状如图C。故选C。7（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与在一条直线上，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（）AB、0B0、2BC2B、2BDB、B【答案】B【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向

31、为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B；综上分析B正确。故选B。8（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【答案】B【详解】根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近于中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀

32、强磁场。故选B。二、多选题9（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【答案】AB【详解】A减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确；B白金导线换成铜导线，仍存在电流，产生的

33、磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确；C减小伏打电池电动势，只要导线中有电流，小磁场还是会发生偏转，选项C错误；D通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。故选AB。10（2022全国统考高考真题）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 - 463210 - 454 - 21

34、0 - 45A测量地点位于南半球B当地的地磁场大小约为50TC第2次测量时y轴正向指向南方D第3次测量时y轴正向指向东方【答案】BC【详解】A如图所示地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；B磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为计算得B 50TB正确；CD由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量，故y轴指向南方，第3次测量，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确、

35、D错误。故选BC。11（2022湖北统考高考真题）如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（）A棒与导轨间的动摩擦因数为B棒与导轨间的动摩擦因数为C加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，=60D减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，

36、=150【答案】BC【详解】设磁场方向与水平方向夹角为1，190;当导体棒加速且加速度最大时，合力向右最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时有令根据数学知识可得则有同理磁场方向与水平方向夹角为2，290，当导体棒减速，且加速度最大时，合力向左最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有有所以有当加速或减速加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得带入可得=30，此时加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有故BC正确，AD错误。故选BC。12（2021重庆高考真题）

37、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水平固定，圆线圈P与、N共轴且平行等距。初始时，线圈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【答案】BC【详解】AB当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，则需要线圈P需要受到竖直向下的安培力，若P处磁

38、场方向沿半径向外，由左手定则可知，可在P中通入负向电流，故A错误，B正确；CD若P处磁场方向沿半径向内，由左手定则可知，可在P中通入正向电流，故C正确，D错误。故选BC。13（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，分别通以和流向相同的电流，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（）A两导线受到的安培力B导线所受的安培力可以用计算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限空间内，不存在磁感应强度为零的位置【答案】BCD【详解】A两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A错误；B导线所受的安培

39、力可以用计算，因为磁场与导线垂直，故B正确；C移走导线b前，b的电流较大，则p点磁场方向与b产生磁场方向同向，向里，移走后，p点磁场方向与a产生磁场方向相同，向外，故C正确；D在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故不存在磁感应强度为零的位置。故D正确。故选BCD。14（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

40、余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（）AO点的磁感应强度为0BO点的磁感应强度方向由O指向cCe点的磁感应强度方向沿y轴正方向De点的磁感应强度方向沿y轴负方向【答案】BD【详解】AB由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示由图可知，与相互抵消，与合成，根据平行四边形定则，可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故A错误，B正确；CD由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b到e点的距离相等，故a、b在e点的磁感应强度大小相等，c、d到e点的距离相等，故c、d在e点的

41、磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示由图可知与大小相等，方向相反，互相抵消；而与大小相等，方向如图所示，根据平行四边形定则，可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y轴负方向，故C错误，D正确。故选BD。考点02 带电粒子在磁场中的圆周运动一、单选题1（2023北京统考高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰

42、撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（）A粒子在磁场中运动的圆弧半径为aB粒子质量为C管道内的等效电流为D粒子束对管道的平均作用力大小为【答案】C【详解】A带正电的粒子沿轴线射入，然后垂直打到管壁上，可知粒子运动的圆弧半径为r=a故A正确，不符合题意；B根据可得粒子的质量故B正确，不符合题意；C管道内的等效电流为单位体积内电荷数为则故C错误，符合题意；D由动量定理可得粒子束对管道的平均作用力大小联立解得故D正确，不符合题意。故选C。2（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

43、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解得粒子运动的半径为根据题图

44、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。3（2022广东高考真题）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（）ABCD【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，故CD错误。故选A。4（2021北京高考真题）如图所示，在xOy坐标系