電場和磁場板塊整合提能(四)【高考原題】

(2024·浙江卷)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。a、b、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)通電導線受到安培力向下B.a、b兩點的磁感應強度相同C.圓柱內(nèi)的磁感應強度處處為零D.c、d兩點的磁感應強度大小相等由左手定則可知，圖示左側(cè)通電導線受到安培力向下，A項正確;a、b兩點的磁感應強度大小相等，但是方向不同，B項錯誤；磁感線是閉合的曲線，則圓柱內(nèi)的磁感應強度不為零，C項錯誤；因c點的磁感線較d點密集，可知c點的磁感應強度大于d點的磁感應強度，D項錯誤。解析[回歸教材]

教材是高考命題的發(fā)源地，很多高考試題在教材中能找到“根源”。此高考試題源于人教版選擇性必修第二冊第一章第1節(jié)，屬于教材內(nèi)容的擴展。[鏈接教材]從前面的分析可知，安培力總與磁感應強度的方向垂直。電流表的兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱。這樣，極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向，如圖1.1-8所示。線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，線圈左右兩邊所在之處的磁感應強度的大小都相等。圖1.1-8極靴和鐵質(zhì)圓柱使磁場沿半徑方向【教考融合】

高考試題是在教材內(nèi)容的基礎上拓展的，如果只是簡單的記憶教材內(nèi)容，還不能很好地解答本題，要求學生形成完整的物理觀念?！究碱}示例】

(2024·北京卷)我國“天宮”空間站采用霍爾推進器控制姿態(tài)和修正軌道。圖為某種霍爾推進器的放電室(兩個半徑接近的同軸圓筒間的區(qū)域)的示意圖。放電室的左、右兩端分別為陽極和陰極，間距為d。陰極發(fā)射電子，一部分電子進入放電室，另一部分未進入。穩(wěn)定運行時，可視為放電室內(nèi)有方向沿軸向向右的勻強電場和勻強磁場，電場強度和磁感應強度大小分別為E和B1；還有方向沿半徑向外的徑向磁場，大小處處相等。放電室內(nèi)的大量電子可視為處于陽極附近，在垂直于軸線的平面繞軸線做半徑為R的勻速圓周運動(如截面圖所示)，可與左端注入的氙原子碰撞并使其電離。每個氙離子的質(zhì)量為M、電荷量為+e，初速度近似為零。氙離子經(jīng)過電場加速，最終從放電室右端噴出，與陰極發(fā)射的未進入放電室的電子剛好完全中和。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為-e；對于氙離子，僅考慮電場的作用。(1)求氙離子在放電室內(nèi)運動的加速度大小a；(2)求徑向磁場的磁感應強度大小B2；(3)設被電離的氙原子數(shù)和進入放電室的電子數(shù)之比為常數(shù)k，單位時間內(nèi)陰極發(fā)射的電子總數(shù)為n，求此霍爾推進器