專題9磁場

3年高考真題

一、單選題

1.（2020?全國高考真題）真空中有一勻強(qiáng)磁場，磁場邊界為兩個(gè)半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁

場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一速率為v的電子從圓心沿半徑方向進(jìn)入磁場。已知電

子質(zhì)量為"2，電荷量為忽略重力。為使該電子的運(yùn)動(dòng)被限制在圖中實(shí)線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感

應(yīng)強(qiáng)度最小為（）

3mvrnv3tnv-3/wv

A.--B.C.-----D.——

2ae4aeSae

4.（2020.浙江高考真題）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導(dǎo)線通以大

小相同的電流在角平分線上，對稱放置四個(gè)相同的正方形金屬框。當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同

量，則（）

201/日

/''、'

A.1、3線圈靜止不動(dòng)，2、4線圈沿著對角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)

B.1、3線圈靜止不動(dòng)，2、4線圈沿著對角線向外運(yùn)動(dòng)

C.2、4線圈靜止不動(dòng)，1、3線圈沿著對角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)

D.2、4線圈靜止不動(dòng)，1、3線圈沿著對角線向外運(yùn)動(dòng)

5.（2019?全國高考真題）如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為:B和B、方

向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q（q>0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨

后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）

?'B?....?....?............―B’

?????，2?

-Y~o

5nmhim1IK???i3ntn

A---R---r----r>----

6qB6gB6qB6qB

6.（2019?全國高考真題）如圖，邊長為/的正方形〃加d內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂

直于紙面（外加所在平面）向外.外邊中點(diǎn)有一電子發(fā)源。，可向磁場內(nèi)沿垂直于"邊的方向發(fā)射電

子.已知電子的比荷為火.則從“、”兩點(diǎn)射出的電子的速度大小分別為（）

A.-kBl,旦kBIB.—kBl,-kBl

4444

C.-kBl,也kBlD.-kBl,-kBl

2424

7.（2018?浙江高考真題）磁流體發(fā)電的原理如圖所示.將一束速度為v的等離子體垂直于磁場方向噴入

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，在相距為從寬為人長為6的兩平行金屬板間便產(chǎn)生電壓.如果把上、

下板和電阻R連接，上、下板就是一個(gè)直流電源的兩極.若穩(wěn)定時(shí)等離子體在兩板間均勻分布，電阻率

為小忽略邊緣效應(yīng)，下列判斷正確的是（）

BdvabBvad2

A.上板為正極，電流/=B.上板為負(fù)極，電流/=

Rah+pdRab+pb

BdvabD.下板為負(fù)極，電流/=與3片

c.下板為正極，電流/=

Rab+pdRab+ph

二、多選題

8.（2020?天津高考真題）如圖所示，在。不，平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為B的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子從y軸上的M點(diǎn)射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角6=45。。粒子

經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后在N點(diǎn)（圖中未畫出）垂直穿過x軸。已知OM=。，粒子電荷量為“，質(zhì)量為"?，重力

不計(jì)。則（）

八V

XX

XX

XX

XX

----------------------?

X

A.粒子帶負(fù)電荷B.粒子速度大小為幽

m

C.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為aD.N與O點(diǎn)相距（及+l）a

9.（2019?海南高考真題）如圖，虛線MN的右側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩電荷量相同的粒

子尸、。從磁場邊界的M點(diǎn)先后射入磁場，在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng).射入磁場時(shí)，P的速度蚱垂直于磁場邊界，。

的速度均與磁場邊界的夾角為45。。已知兩粒子均從N點(diǎn)射出磁場，且在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，則

（）

A.尸和Q的質(zhì)量之比為1：2B.P和。的質(zhì)量之比為J5：i

C.尸和。速度大小之比為0：1D.P和Q速度大小之比為2：1

10.（2018?全國高考真題）如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線&、42,心中的電流方向向左,

心中的電流方向向上；心的正上方有。、人兩點(diǎn)，它們相對于心對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁

場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo,方向垂直于紙面向外。已知a、匕兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為18。和j氏,

32

方向也垂直于紙面向外。則（）

7

A.流經(jīng)心的電流在人點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為二氏

12

B.流經(jīng)〃的電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為」-民

12

C.流經(jīng)上的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為LBo

12

7

D.流經(jīng)￡2的電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為二瓦

12.（2020?江蘇高考真題）空間存在兩個(gè)垂直于出平面的勻強(qiáng)磁場，y軸為兩磁場的邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)

度分別為2綜、3綜。甲、乙兩種比荷不同的粒子同時(shí)從原點(diǎn)。沿x軸正向射入磁場，速度均為v。甲第

1次、第2次經(jīng)過），軸的位置分別為P、Q,其軌跡如圖所示。甲經(jīng)過。時(shí)，乙也恰好同時(shí)經(jīng)過該點(diǎn)。B

知甲的質(zhì)量為〃?，電荷量為貴不考慮粒子間的相互作用和重力影響。求：

（1）。到O的距離山（2）甲兩次經(jīng)過戶點(diǎn)的時(shí)間間隔At；（3）乙的比荷乂可能的最小值。

13.（2020?山東高考真題）某型號(hào)質(zhì)譜儀的工作原理如圖甲所示。M、N為豎直放置的兩金屬板，兩板

間電壓為U,。板為記錄板，分界面P將N、Q間區(qū)域分為寬度均為4的/、〃兩部分，M、N、P、。所

在平面相互平行，〃、b為M、N上兩正對的小孔。以〃、h所在直線為z軸，向右為正方向，取z軸與Q

板的交點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn)，以平行于。板水平向里為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立空間直角

坐標(biāo)系。孫z。區(qū)域/、H內(nèi)分別充滿沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、電場強(qiáng)度大

小分別為3和及一質(zhì)量為如電荷量為+q的粒子，從“孔飄入電場（初速度視為零），經(jīng)人孔進(jìn)入磁

場，過P面上的c點(diǎn)（圖中未畫出）進(jìn)入電場，最終打到記錄板。上。不計(jì)粒子重力。

（1）求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R以及c點(diǎn)到z軸的距離L；

（2）求粒子打到記錄板上位置的x坐標(biāo)；

（3）求粒子打到記錄板上位置的y坐標(biāo)（用R、"表示）：

（4）如圖乙所示，在記錄板上得到三個(gè)點(diǎn)si、S2、S3,若這三個(gè)點(diǎn)是質(zhì)子;H、宛核：H、氮核；He的位

置，請寫出這三個(gè)點(diǎn)分別對應(yīng)哪個(gè)粒子（不考慮粒子間的相互作用，不要求寫出推導(dǎo)過程）。

14.（2020.全國高考真題）如圖，在OSE/i,f<y<+8區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感

應(yīng)強(qiáng)度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為加，電荷量為q（q>0）的粒子以速度從磁場區(qū)域左側(cè)沿x

軸進(jìn)入磁場，不計(jì)重力。

（1）若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)

度的最小值

⑵如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多粒子將通過虛線所示邊界上的一點(diǎn)離開磁場。求粒子在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方

向與X軸正方向的夾角及該點(diǎn)到X軸的距離。

15.(2019?江蘇高考真題)如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為艮磁場中的水平絕緣薄板與磁場

的左、右邊界分別垂直相交于M、N,MN=L,粒子打到板上時(shí)會(huì)被反彈(碰撞時(shí)間極短)，反彈前后水

平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反.質(zhì)量為機(jī)、電荷量為-q的粒子速度一定，可以從左邊

界的不同位置水平射入磁場，在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d,且粒子重力不計(jì)，電荷量保持不變.

(1)求粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小也

(2)欲使粒子從磁場右邊界射出，求入射點(diǎn)到M的最大距離dm；

(3)從P點(diǎn)射入的粒子最終從Q點(diǎn)射出磁場，PM=d,QN=；,求粒子從尸到。的運(yùn)動(dòng)時(shí)間f.

B

16.(2018?全國高考真題)如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面

內(nèi)水平向右運(yùn)動(dòng)，自M點(diǎn)垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎

直.已知甲種離子射入磁場的速度大小為打，并在磁場邊界的N點(diǎn)射出；乙種離子在MN的中點(diǎn)射出；

MN長為/.不計(jì)重力影響和離子間的相互作用.求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（2）甲、乙兩種離子的比荷之比.

17.（2018?江蘇高考真題）如圖所示，真空中四個(gè)相同的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，高為4d,寬為“，中間兩

個(gè)磁場區(qū)域間隔為2d,中軸線與磁場區(qū)域兩側(cè)相交于。、0,點(diǎn)，各區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.某粒子質(zhì)

量為〃八電荷量為+q,從。沿軸線射入磁場.當(dāng)入射速度為物時(shí)，粒子從。上方g處射出磁場.取

sin53°=0.8,cos53°=0.6.

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8；（2）入射速度為5Vo時(shí)，求粒子從。運(yùn)動(dòng)到0,的時(shí)間f；

（3）入射速度仍為5噸，通過沿軸線。0,平移中間兩個(gè)磁場（磁場不重疊），可使粒子從O運(yùn)動(dòng)到。'的

時(shí)間增加求2的最大值.

18.（2018?全國高考真題）如圖，在的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E,在

產(chǎn)0的區(qū)域存在方向垂直于X?！灯矫嫦蛲獾膭驈?qiáng)磁場.一個(gè)笈核和一個(gè)笊核21H先后從y軸上y=〃點(diǎn)

以相同的動(dòng)能射出，速度方向沿x軸正方向.已知「H進(jìn)入磁場時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為60。,

并從坐標(biāo)原點(diǎn)。處第一次射出磁場.JH的質(zhì)量為如電荷量為q不計(jì)重力.求

（1）「H第一次進(jìn)入磁場的位置到原點(diǎn)O的距離（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

（3）/H第一次離開磁場的位置到原點(diǎn)O的距離

1年高考模擬精練

1.如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長為L的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線框外《/用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸

掛于力傳感器的測力端，導(dǎo)線框與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框的bed部分處于勻強(qiáng)磁場中，氏d兩點(diǎn)位

于勻強(qiáng)磁場的水平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通以大小為/、方向如圖所示的恒定電流，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)時(shí)，力傳感器的示數(shù)為Q。只改變電流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為尸2,該勻強(qiáng)磁場的磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

F「F\B6一8c五（F「F\）口6（F「FD

41L4/L4/A4/L

2.如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子氏c以

不同的速率從。點(diǎn)沿垂直于P。的方向射入磁場。圖中實(shí)線是它們的軌跡，已知。是P。的中點(diǎn)。不計(jì)

粒子重力。下列說法中正確的是（）

A.粒子。帶負(fù)電，粒子〃、6帶正電B.射入磁場時(shí)，粒子人的速率最小

C.粒子。在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長

D.若勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，其他條件不變，則粒子。在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間