“五年真題（202L2025）

io磁場

（五年考情?探規(guī)律）

考點五年考情（2021-2025）命題趨勢

2025?黑吉遼卷、海南卷

2024?福建卷、重慶卷

考點1磁場

2023?北京卷、海南卷、山東卷

安培力

2022?江蘇卷、全國乙卷

2021?廣東卷、浙江卷注重基礎(chǔ)，磁場的產(chǎn)生、基本性質(zhì)、磁感

線、磁感應(yīng)強(qiáng)度等基礎(chǔ)知識仍是考查重點，

2025?四川卷、甘肅卷常以選擇題形式出現(xiàn)。題型創(chuàng)新，會結(jié)合

考點2帶電粒2024?浙江卷、新課標(biāo)卷、廣東卷現(xiàn)代科技成果、生活實際等創(chuàng)設(shè)新情境，

子在磁場中的2023?北京卷、天津卷、湖北卷考查學(xué)生應(yīng)變與創(chuàng)新能力。注重綜合應(yīng)用，

運動2022?湖南卷、遼寧卷常與電場、力學(xué)等知識結(jié)合命題，考查學(xué)

2021?湖北卷、海南卷生綜合運用知識解決問題的能力。此外，

開放性、探究性問題增多，鼓勵學(xué)生深入

2025?北京卷、山東卷思考，培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問題的

2024?黑吉遼卷、海南卷、湖南卷能力。

考點3帶電粒

2023?山東卷、海南卷、遼寧卷

子在組合場中

2022?浙江卷、廣東卷

的運動

2021?河北卷、北京卷

（五年真題?分點精準(zhǔn)練）

考點01磁場安培力

1.（2025?福建?高考真題）如圖所示，空間中存在兩根無限長直導(dǎo)線L1與L2,通有大小相等，方向相反的

電流。導(dǎo)線周圍存在M、0、N三點，/與。關(guān)于Li對稱，。與N關(guān)于L2對稱且OM=OM初始時，M

處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,。點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為母,現(xiàn)保持Li中電流不變，僅將L2撤去，求N點的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。ǎ?/p>

MO'N

A.B,-3B[B.—B[C.B2-BiD.Bi-B2

【答案】B

【詳解】根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在。點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同大小相等，則單個導(dǎo)線在。點處產(chǎn)

生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為里=?

根據(jù)對稱性，兩導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)該與M點一樣，為Bi

根據(jù)對稱性，L2在N點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為穌=與

由于L2在N點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于Li在/V點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，且方向相反，將L2撤去，N點、

的磁感應(yīng)強(qiáng)度為與一與。

故選Bo

2.（2025?江蘇?高考真題）某"冰箱貼"背面的磁性材料磁感線如圖所示，下列判斷正確的是（）

C.c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于。點D.a、b、c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度一樣大

【答案】B

【詳解】磁感線越密集的地方磁感線強(qiáng)度越大，故可知Bh>Ba>BcO

故選Bo

3.（2025?黑吉遼蒙卷?高考真題）如圖（a）,固定在光滑絕緣水平面上的單匝正方形導(dǎo)體框Med,置于始

終豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，ad邊與磁場邊界平行，必邊中點位于磁場邊界。導(dǎo)體框的質(zhì)量〃z=lkg,電

阻R=0.5。、邊長L=lm。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間/連續(xù)變化，0~ls內(nèi)3T圖像如圖（b）所示。導(dǎo)體框

中的感應(yīng)電流/與時間f關(guān)系圖像如圖（c）所示，其中。?1s內(nèi)的圖像未畫出，規(guī)定順時針方向為電流

正方向。

(1)求t=0.5s時ad邊受到的安培力大小F；

⑵畫出圖(b)中1~2s內(nèi)3T圖像(無需寫出計算過程)；

⑶從t=2s開始，磁場不再隨時間變化。之后導(dǎo)體框解除固定，給導(dǎo)體框一個向右的初速度%=0/m/s,

求溫邊離開磁場時的速度大小匕。

【詳解】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律.△①20.2-0.11

"==-------------------=-------------------X—x12V=U.UJV

Ar\t1-02

由閉合電路歐姆定律可知,0?1s內(nèi)線框中的感應(yīng)電流大小為A=4=0.1A

由圖(b)可知，f=0.5s時磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為綜5=015T

所以此時導(dǎo)線框ad的安培力大小為歹=BO/L=O」5XO.1X1N=O.O15N

(2)0?Is內(nèi)線框內(nèi)的感應(yīng)電流大小為L=0.1A,根據(jù)楞次定律及安培定則可知感應(yīng)電流方向為順時針,

由圖(c)可知1?2s內(nèi)的感應(yīng)電流大小為/2=0-2A

方向為逆時針，根據(jù)歐姆定律可知1?2s內(nèi)的感應(yīng)電動勢大小為4=/2氏=。."

AB-I}

由法拉第電磁感應(yīng)定律①

%F=A---——2—=o.iv

△tAZ

可知」2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為看二"HT/s

解得t=2s時磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=0.3T

方向垂直于紙面向里，故1?2s的磁場隨時間變化圖為

(3)由動量定理可知一與/LA”m匕-根%

其中-△①

八十q=/A/=—EAf2-

RRR

聯(lián)立解得ad經(jīng)過磁場邊界的速度大小為匕=0.01m/s

4.(2025?廣東?高考真題)如圖是一種精確測量質(zhì)量的裝置原理示意圖，豎直平面內(nèi)，質(zhì)量恒為M的稱重

框架由托盤和矩形線圈組成。線圈的一邊始終處于垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變。測量

分兩個步驟，步驟①：托盤內(nèi)放置待測物塊，其質(zhì)量用m表示，線圈中通大小為/的電流，使稱重框

架受力平衡；步驟②：線圈處于斷開狀態(tài)，取下物塊，保持線圈不動，磁場以速率v勻速向下運動，測

得線圈中感應(yīng)電動勢為及利用上述測量結(jié)果可得出m的值，重力加速度為go下列說法正確的有()

步驟①步驟②

A.線圈電阻為亍B./越大，表明優(yōu)越大

EI

C.v越大，則E越小D.”?=-------M

vg

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)題意電動勢E是線圈斷開時切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,/為線圈閉合時通入的電流,

故亍F不是線圈的電阻；

故A錯誤；

B.根據(jù)平衡條件有(M+〃z)g=B〃①

故可知/越大，，"越大；

故B正確；

C.根據(jù)公式有石=3"②

故可知v越大，E越大；

故C錯誤；

D.聯(lián)立①②可得加=---M

gv

故D正確。

故選BD=

5.（2024?貴州?高考真題）如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線與一“凸"形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線

框的對稱軸與兩長直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流。八,

且4>/2,則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時針方向的電流時，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向（）

A.豎直向上B.豎直向下C.水平向左D.水平向右

【答案】C

【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線框所在磁場方向向里，由于可知左側(cè)的磁場強(qiáng)度大，同一

豎直方向上的磁場強(qiáng)度相等，故導(dǎo)線框水平方向?qū)Ь€所受的安培力相互抵消，根據(jù)左手定則結(jié)合尸=3億

可知左半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向左的安培力大于右半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向右的安

培力，故導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向左。

故選Co

6.（2024?福建,高考真題）如圖，用兩根不可伸長的絕緣細(xì)繩將半徑為r的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場

中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端。、6處于同一水平線。若環(huán)中通有大

小為/、方向從。到6的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）

///‘//////////////////I////

A.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時的大B.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時的小

C.銅環(huán)所受安培力大小為2必/D.銅環(huán)所受安培力大小為萬r/B

【答案】AC

【詳解】方法一：微元法

AB.如圖，取通電半圓形銅環(huán)的一小段△/,可將其視為直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可知，改小段導(dǎo)線受到

的安培力方向如圖所示，其大小

\F=BIM

根據(jù)對稱性苛刻的，如圖所示，對稱的兩小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相

互抵消，則通電后半圓形銅環(huán)受到的安培力豎直向下，根據(jù)受力分析可知，通電后兩繩拉力變大，故A

正確，B錯誤；

CD.對每小段導(dǎo)線所受安培力在豎直方向的分力求和，可得

F=￡F'=ZBIMsin6=2rIB

故C正確，D錯誤。

故選ACo

方法二：等效法

通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長度為直徑而，電流方向根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的安

培力方向豎直向下，大小

F=BIx2r=2rIB

根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力

T=mg+F=mg+2rIB>mg

兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時的大。

故選ACo

7.（2023?江蘇?高考真題）如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為艮L形導(dǎo)線通以恒定電流/,放置在磁場

中.已知"邊長為2/,與磁場方向垂直，A邊長為/,與磁場方向平行.該導(dǎo)線受到的安培力為（）

aI

A.0B.BIlC.2BIID.亞BII

【答案】C

【詳解】因次段與磁場方向平行，則不受安培力；必段與磁場方向垂直，則受安培力為

Fab=BI-2l=2BIl

則該導(dǎo)線受到的安培力為28〃。

故選Co

8.（2024?浙江?高考真題）磁電式電表原理示意圖如圖所示，兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵

制成的圓柱。極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向，兩者之間有可轉(zhuǎn)動的線圈。內(nèi)從c和d為磁場中的

四個點。下列說法正確的是（）

A.圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下B.a、b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處為零D.c、d兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

【答案】A

【詳解】A.由左手定則可知，圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下，選項A正確；

B.b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，但是方向不同，選項B錯誤；

C.磁感線是閉合的曲線，則圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項C錯誤；

D.因c點處的磁感線較d點密集，可知c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于d點的磁感應(yīng)強(qiáng)度，選項D錯誤。

故選Ao

9.（2023?福建?高考真題）地球本身是一個大磁體，其磁場分布示意圖如圖所示。學(xué)術(shù)界對于地磁場的形

成機(jī)制尚無共識。一種理論認(rèn)為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流?；诖死碚摚?/p>

列判斷正確的是（）

A.地表電荷為負(fù)電荷

B.環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同

C.若地表電荷的電量增加，則地磁場強(qiáng)度增大

D.若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地磁場強(qiáng)度增大

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)右手螺旋定則可知，地表電荷為負(fù)電荷，故A正確；

B.由于地表電荷為負(fù)電荷，則環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，故B錯誤;

C.若地表電荷的電量增加，則等效電流越大，地磁場強(qiáng)度增大，故c正確；

D.若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則等效電流越小，地磁場強(qiáng)度減小，故D錯誤。

故選AC。

10.（2018?全國II卷?高考真題）如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L、L2,L中的電流方

向向左，乙2中的電流方向向上；L的正上方有6兩點，它們相對于乙2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁

場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦，方向垂直于紙面向外。已知。、b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為

:瓦和;瓦，方向也垂直于紙面向外，則（）

3，

9

A.流經(jīng)Li的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦瓦

B.流經(jīng)L的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

12

C.流經(jīng)力的電流在6點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為二%

12

7

D.流經(jīng)上的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為二瓦

12

【答案】C

【詳解】設(shè)L中的電流在服b兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為心中的電流在。、6兩點產(chǎn)生的磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為治，由安培定則可知L中的電流在。點產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向里，上中的電流在

a點產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向里；L中的電流在6點產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向里，上中的電流

在6點產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向外，所以根據(jù)已知條件得到

+BJ=與

BQ-Bl+B2=^-

解得

4=建

112

B,百

-12

故選Co

11.（2022?福建?高考真題）奧斯特利用如圖所示實驗裝置研究電流的磁效應(yīng)。一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針放

在白金絲導(dǎo)線正下方，導(dǎo)線兩端與一伏打電池相連。接通電源瞬間，小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)。奧斯特

采用控制變量法，繼續(xù)研究了導(dǎo)線直徑、導(dǎo)線材料、電池電動勢以及小磁針位置等因素對小磁針偏轉(zhuǎn)

情況的影響。他能得到的實驗結(jié)果有（）

A.減小白金絲直徑，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)B.用銅導(dǎo)線替換白金絲，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

C.減小電源電動勢，小磁針一定不能偏轉(zhuǎn)D.小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置無關(guān)

【答案】AB

【詳解】A.減小導(dǎo)線直徑，仍存在電流，其產(chǎn)生的磁場仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項A正確；

B.白金導(dǎo)線換成銅導(dǎo)線，仍存在電流，產(chǎn)生的磁場仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項B正確；

C.減小伏打電池電動勢，只要導(dǎo)線中有電流，小磁場還是會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤；

D.通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場與地磁場疊加后，其空間磁場方向與位置有關(guān)，當(dāng)小磁針在不同位置時其偏轉(zhuǎn)

情況不同，選項D錯誤。

故選AB?

12.（2022?江蘇?高考真題）如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線。、6相互垂直，。平行于紙面，電流方向

向右，6垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線。所受安培力方向（）

!?

I

b^）r

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外

【答案】C

【詳解】根據(jù)安培定則，可判斷出導(dǎo)線。左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上，右側(cè)部分的磁場方向斜

向下方，根據(jù)左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里。

故選C。

13.（2022?全國乙卷?高考真題）安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機(jī)中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度瓦

如圖，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對地磁場進(jìn)行了四次

測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號Bx/|1TBy/"BZ/RT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為5O|1T

C.第2次測量時y軸正向指向南方

D.第3次測量時y軸正向指向東方

【答案】BC

【詳解】A.如圖所示

地球可視為一個磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通過這兩個

磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成11.3度的傾斜。由表中z軸數(shù)據(jù)可看出z軸的磁場豎

直向下，則測量地點應(yīng)位于北半球，A錯誤；

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為

計算得

B-50燈

B正確；

CD.由選項A可知測量地在北半球，而北半球地磁場指向北方斜向下，則第2次測量，測量紇＜0,

故y軸指向南方，第3次測量紇＞0,故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、D錯誤。

故選BCo

14.（2021?福建?高考真題）如圖，四條相互平行的細(xì)長直導(dǎo)線垂直坐標(biāo)系無Oy平面，導(dǎo)線與坐標(biāo)平面的交

點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、1為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標(biāo)原點。，e為的

中點且在y軸上；四條導(dǎo)線中的電流大小相等，其中過。點的導(dǎo)線的電流方向垂直坐標(biāo)平面向里，其余

導(dǎo)線電流方向垂直坐標(biāo)平面向外。則（）

o

C&-——<2)d

A.。點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B.。點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由。指向c

C.e點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸正方向

D.e點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向

【答案】BD

【詳解】AB.由題知，四條導(dǎo)線中的電流大小相等，且到。點的距離相等，故四條導(dǎo)線在。點的磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導(dǎo)線中在。點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，如圖所示

由圖可知，紇與久相互抵消，紇與切合成，根據(jù)平行四邊形定則，可知。點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由。

指向C,其大小不為零，故A錯誤，B正確；

CD.由題知，四條導(dǎo)線中的電流大小相等，a、6到e點的距離相等，故服。在e點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

相等，c、d到e點的距離相等，故c、d在e點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條

導(dǎo)線中在。點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，如圖所示

由圖可知久與統(tǒng)大小相等，方向相反，互相抵消；而紇與紇大小相等，方向如圖所示，根據(jù)平行四

邊形定則，可知兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度的合磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸負(fù)方向，故C錯誤，D正確。

故選BD。

15.（2021?全國甲卷?高考真題）兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，E。與。'。在

一條直線上，尸。與。尸在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流/,電流方向如圖所示。若

一根無限長直導(dǎo)線通過電流/時，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,則圖中與導(dǎo)線

距離均為1的M、N兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）

I

I

Q

d\\d

~Fo\I

I

EA

i

i

i

A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B

【答案】B

【詳解】兩直角導(dǎo)線可以等效為如圖所示的兩直導(dǎo)線，由安培定則可知，兩直導(dǎo)線分別在M處的磁感

應(yīng)強(qiáng)度方向為垂直紙面向里、垂直紙面向外，故M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零；兩直導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)強(qiáng)

度方向均垂直紙面向里，故N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為28；綜上分析B正確。

故選Bo

EO'Q

16.（2021?浙江?高考真題）如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管

是密繞的，下列說法正確的是（）

A.電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

B.螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

C.螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

D.磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

【答案】B

【詳解】根據(jù)螺線管內(nèi)部的磁感線分布可知，在螺線管的內(nèi)部，越接近于中心位置，磁感線分布越均

勻，越接近兩端，磁感線越不均勻，可知螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場。

故選B。

17.（2021?浙江?高考真題）如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長直平行細(xì)導(dǎo)線a、b,分別通以80A和100A

流向相同的電流，兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點P，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說法正確的是（）

80A

100A

A.兩導(dǎo)線受到的安培力居=125/

B.導(dǎo)線所受的安培力可以用尸=ZLB計算

C.移走導(dǎo)線。前后，p點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改變

D.在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置

【答案】BCD

【詳解】A.兩導(dǎo)線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A錯誤；

B.導(dǎo)線所受的安培力可以用戶計算，因為磁場與導(dǎo)線垂直，故B正確；

C.移走導(dǎo)線b前，b的電流較大，則p點磁場方向與。產(chǎn)生磁場方向同向，向里，移走后，p點磁場方

向與。產(chǎn)生磁場方向相同，向外，故C正確；

D.在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導(dǎo)線在任意點產(chǎn)生的磁場均不在同一條直線上,

故不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置。故D正確。

故選BCDo

18.（2021?廣東?高考真題）截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對稱

分布的四根平行長直導(dǎo)線，若中心直導(dǎo)線通入電流4，四根平行直導(dǎo)線均通入電流A，A?A，電流

方向如圖所示，下列截面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是（）

C.（808）D.

【答案】C

【詳解】因乙》/2,則可不考慮四個邊上的直導(dǎo)線之間的相互作用；根據(jù)兩通電直導(dǎo)線間的安培力作

用滿足"同向電流相互吸引，異向電流相互排斥"，則正方形左右兩側(cè)的直導(dǎo)線人要受到L吸引的安培力,

形成凹形，正方形上下兩邊的直導(dǎo)線A要受到人排斥的安培力，形成凸形，故變形后的形狀如圖C。

故選C。

考點02帶電粒子在磁場中的運動

19.（2025?黑吉遼蒙卷?高考真題）如圖，在宜刀平面第一、四象限內(nèi)存在垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為2,一帶正電的粒子從知（0,-%）點射入磁場，速度方向與y軸正方向夾角9=30。，從

N（0,%）點射出磁場。已知粒子的電荷量為q（q>0）,質(zhì)量為優(yōu)，忽略粒子重力及磁場邊緣效應(yīng)。

N'XXX

Nxxx

XXX

物XX

M'XX

XXX

⑴求粒子射入磁場的速度大小看和在磁場中運動的時間4。

⑵若在xOy平面內(nèi)某點固定一負(fù)點電荷，電荷量為48q,粒子質(zhì)量取加=邑￡（左為靜電力常量）,粒

k

子仍沿（1）中的軌跡從M點運動到N點，求射入磁場的速度大小匕。

⑶在（2）問條件下，粒子從N點射出磁場開始，經(jīng)時間速度方向首次與N點速度方向相反，求（電

荷量為Q的點電荷產(chǎn)生的電場中，取無限遠(yuǎn)處的電勢為0時，與該點電荷距離為r處的電勢。=絲）。

r

【答案】⑴誣為7tm

m3qB

2島Bf

3kq

【詳解】（1）作出正電荷在磁場中運動的軌跡，如圖所示

'八XXX

由幾何關(guān)系可知，正電荷在磁場中做勻速圓周運動的半徑為廠=/=2%

sin”

由洛倫茲力提供向心力qv.B=比生

r

解得正電荷的入射速度大小為匕="現(xiàn)

m

2兀丫271m

正電荷在磁場中運動的周期為7=—=—

匕qB

207rm

所以正電荷從M運動到N的時間為。二丁丁=1^

2兀3qB

（2）由題意可知，在無S平面內(nèi)的負(fù)電荷在圓心。處，由牛頓第二定律可知g%8+左殍=m*，其

rr

（3）在（2）的條件下，由題意可知，粒子從N點離開，僅在點電荷的作用下運動，粒子所需要的向

心力加且大于點電荷提供的庫侖力上浮，因此粒子無法做勻速圓周運動，即正電荷從N點離開磁場

rr

后繞負(fù)電荷做橢圓運動，如圖所示

由能量守恒定律得\mv；-qd媽=-qd區(qū)

2r22r3

由開普勒第二定律可知％弓=匕4

其中4=2%

聯(lián)立解得g=6%

解得/:邁逸1

3kq

故正電荷從N點離開磁場后到首次速度變?yōu)榕cN點的射出速度相反的時間為L=名空超

3kq

20.（2025?陜晉青寧卷?高考真題）電子比荷是描述電子性質(zhì)的重要物理量。在標(biāo)準(zhǔn)理想二極管中利用磁控

法可測得比荷，一般其電極結(jié)構(gòu)為圓筒面與中心軸線構(gòu)成的圓柱體系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡化如圖（a）所示，圓

筒足夠長。在。點有一電子源，向空間中各個方向發(fā)射速度大小為%的電子，某時刻起筒內(nèi)加大小可

調(diào)節(jié)且方向沿中心軸向下的勻強(qiáng)磁場，筒的橫截面及軸截面示意圖如圖(b)所示，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

調(diào)至練時，恰好沒有電子落到筒壁上，不計電子間相互作用及其重力的影響。求：(R、％、綜均為

已知量)

橫截面軸截面

圖(a)圖(b)

⑴電子的比荷工；

m

⑵當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至3練時，筒壁上落有電子的區(qū)域面積S。

e2v

【答案】⑴一=晨n

mBQR

⑵S=2岳/

【詳解】(1)當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為綜時，電子剛好不會落到筒壁上。

則電子以速度%垂直軸線方向射出，電子在磁場中做勻速圓周運動，軌跡恰好與圓筒壁相切，軌跡半

徑為叫=5D

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得=等

火0

聯(lián)立解得:2%

B°R

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整為與后，將電子速度沿垂直軸線和平行軸線方向進(jìn)行分解，分別設(shè)匕，右，電子

將在垂直軸線方向上做勻速圓周運動，平行軸線方向上做勻速直線運動，電子擊中筒壁距離粒子源的

D

最遠(yuǎn)點時，其垂直軸線方向的圓周運動軌跡與筒壁相切，則軌跡半徑仍為&=1

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得64匕=牛

聯(lián)立解得匕=￡

f_T_—1_x2兀___m_—Ij_i_m__=兀R___

由射出到相切，經(jīng)過半個周期，用時2一2°區(qū)一eB。一%

2

根據(jù)速度的合成與分解可知Vy=&2_匕2=3

平行軸線方向運動距離＞=1y=掾7?

結(jié)合對稱性，被電子擊中的面積S=2x2,71Ry=2岳2出

21.（2025?安徽?高考真題）如圖，在豎直平面內(nèi)的。肛直角坐標(biāo)系中，尤軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)

磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為人在第二象限內(nèi)，垂直紙面且平行于x軸放置足夠長的探測薄板MN,MN

到x軸的距離為d,上、下表面均能接收粒子。位于原點。的粒子源，沿。孫平面向龍軸上方各個方向

均勻發(fā)射相同的帶正電粒子。已知粒子所帶電荷量為4、質(zhì)量為相、速度大小均為遐。不計粒子的重

m

力、空氣阻力及粒子間的相互作用，則（）

歹八

XXXXXX

XXXXXX

M]N

X?XXXXX

Ox

A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為2d

B.薄板的上表面接收到粒子的區(qū)域長度為商

C.薄板的下表面接收到粒子的區(qū)域長度為d

D.薄板接收到的粒子在磁場中運動的最短時間為碗

【答案】C

故A錯誤;

B.當(dāng)粒子沿?zé)o軸正方向射出時，上表面接收到的粒子離y軸最近，如圖軌跡1,根據(jù)幾何關(guān)系可知

s上血，=";當(dāng)粒子恰能通過N點到達(dá)薄板上方時，薄板上表面接收點距離y軸最遠(yuǎn)，如圖軌跡2,根據(jù)

幾何關(guān)系可知，s上3=可，故上表面接收到粒子的區(qū)域長度為4故B錯誤；

C.根據(jù)圖像可知，粒子可以恰好打到下表面N點；當(dāng)粒子沿y軸正方向射出時，粒子下表面接收到的

粒子離y軸最遠(yuǎn)，如圖軌跡3,根據(jù)幾何關(guān)系此時離y軸距離為d,故下表面接收到粒子的區(qū)域長度為

d,故C正確；

60°2兀m兀m

D.根據(jù)圖像可知，粒子恰好打到下表面N點時轉(zhuǎn)過的圓心角最小，用時最短，有％n==—,

360qpB3qB

故D錯誤。

故選C。

22.（2025?甘肅,高考真題）2025年5月1日，全球首個實現(xiàn)"聚變能發(fā)電演示"的緊湊型全超導(dǎo)托卡馬克核

聚變實驗裝置（BEST）在我國正式啟動總裝。如圖是托卡馬克環(huán)形容器中磁場截面的簡化示意圖，兩

個同心圓圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,內(nèi)圓半徑為在內(nèi)

圓上A點有“b、c三個粒子均在紙面內(nèi)運動，并都恰好到達(dá)磁場外邊界后返回。已知。、b、c帶正電

且比荷均為旦，。粒子的速度大小為％=變/，方向沿同心圓的徑向；。和c粒子速度方向相反且與。

mm

粒子的速度方向垂直。不考慮帶電粒子所受的重力和相互作用。下列說法正確的是（）

B.〃粒子返回A點所用的最短時間為空也

A.外圓半徑等于2凡

J2

C.b、。粒子返回A點所用的最短時間之比為D.c粒子的速度大小為

V2+2

【答案】BD

粒子運動的圓周正好與磁場外邊界,

然后沿徑向做勻速直線運動，再做勻速圓周運動恰好回到A點,

qBRp

根據(jù)。粒子的速度大小為匕=

m

可得人=4

設(shè)外圓半徑等于R,由幾何關(guān)系得NAO'B=270。

則7?'=片,+06

A錯誤；

B.由A項分析，。粒子返回A點所用的最短時間為第一次回到A點的時間*1

〃粒子做勻速圓周運動的周期7=

乜qB

在磁場中運動的時間4=%。屋T=—―

360°qB

_2&2m

勻速直線運動的時間，2==-

吃qB

故。粒子返回A點所用的最短時間為％n=。+芍=-

B正確；

C.由題意，作出/?、c粒子運動軌跡圖，如圖所示

因為從c粒子返回A點都是運動一個圓周，根據(jù)6、c帶正電且比荷均為且，所以兩粒子做圓周運動

m

周期相同，故所用的最短時間之比為1:1,c錯誤;

D.由幾何關(guān)系得2凡=起用

洛倫茲力提供向心力有q\B=—

聯(lián)立解得匕=1v.

D正確。

故選BDo

23.（2025?四川?高考真題）如圖所示，I區(qū)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其邊界為正方形；回區(qū)有垂直于

紙面向外的勻強(qiáng)磁場，其外邊界為圓形，內(nèi)邊界與I區(qū)邊界重合；正方形與圓形中心同為。點。I區(qū)和

回區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比值為4回1。一帶正電的粒子從回區(qū)外邊界上a點沿正方形某一條邊的中垂線方向

進(jìn)入磁場，一段時間后從。點離開。取$M37。=0.6。則帶電粒子（）

X

X

XXXi

A.在I區(qū)的軌跡圓心不在。點

B.在I區(qū)和回區(qū)的軌跡半徑之上比為102

C.在I區(qū)和回區(qū)的軌跡長度之比為1271337

D.在I區(qū)和回區(qū)的運動時間之上比為127E148

【答案】AD

【詳解】A.由圖可知

在I區(qū)的軌跡圓心不在。點，故A正確;

B.由洛倫茲力提供向心力qvB=m—

,mv

可得”不

r1

故在I區(qū)和園區(qū)的軌跡半徑之上比為,=看=彳

弓B14

故B錯誤;

弓4

D.設(shè)粒子在磁場回區(qū)偏轉(zhuǎn)的圓心角為電由幾何關(guān)系==y

可得a=37。

360。一2（90。一37。）燈254°2;rm

故粒子在I區(qū)運動的時間為%=一標(biāo)一/=旃'的

2x37°74°2%"

粒子在回區(qū)運動的時間為‘2=析7=研/布

t,127

聯(lián)立可得在I區(qū)和團(tuán)區(qū)的運動時間之上比為；l=

力214o

故D正確;

360°-2(90°-37°)

c.粒子在?區(qū)和回區(qū)的軌跡長度分別為4=x271n=----x2TIK

'360°1

I,127

故在I區(qū)和回區(qū)的軌跡長度之比為片=.

11O

故C錯誤。

故選AD?

24.（2024?天津?高考真題）如圖所示，在O孫平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在半徑為R的半圓形勻強(qiáng)

磁場區(qū)域，半圓與x軸相切于M點，與y軸相切于N點，直線邊界與x軸平行，磁場方向垂直于紙面

向里。在第一象限存在沿+X方向的勻強(qiáng)電場，電場