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五年(2021-2025)高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題08磁場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1安培力2021、2024磁場(chǎng)問(wèn)題常與電場(chǎng)、重力場(chǎng)結(jié)合,分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的螺旋運(yùn)動(dòng)軌跡;或通過(guò)電磁感應(yīng)模型,聯(lián)動(dòng)電路中的電動(dòng)勢(shì)與電流變化規(guī)律。命題逐漸引入非線(xiàn)性磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)化處理,如通過(guò)φ-x圖像的曲率變化判斷磁場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布,結(jié)合積分思想計(jì)算非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁通量變化率。實(shí)驗(yàn)探究方面,常設(shè)計(jì)驗(yàn)證安培力與電流關(guān)系的實(shí)驗(yàn),利用力傳感器測(cè)量F-I曲線(xiàn),結(jié)合圖像斜率計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度并分析誤差來(lái)源,體現(xiàn)理論與實(shí)踐的深度融合。能力要求上,突出數(shù)學(xué)工具的工程化應(yīng)用與邏輯推理的嚴(yán)謹(jǐn)性??忌枋炀氝\(yùn)用導(dǎo)數(shù)分析磁場(chǎng)梯度的空間變化率,或通過(guò)積分計(jì)算變力作用下的磁力矩做功;部分試題引入有限差分法,如通過(guò)分段線(xiàn)性擬合處理復(fù)雜磁場(chǎng)中的帶電粒子偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)探究能力的考查力度顯著增強(qiáng),例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量橋梁阻尼裝置的電磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),需結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處理與多變量耦合關(guān)系的研究。部分試題還引入多維度動(dòng)態(tài)建模能力,如通過(guò)“場(chǎng)-力-能”轉(zhuǎn)化鏈分析智能機(jī)械臂的電磁吸附響應(yīng)問(wèn)題,或利用傅里葉變換簡(jiǎn)化周期性磁場(chǎng)的波動(dòng)特性分析,全面檢驗(yàn)考生對(duì)物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)新應(yīng)用水平。考點(diǎn)2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2024、2025考點(diǎn)3帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2021、2022、2023考點(diǎn)01安培力1.(2024·重慶·高考)小明設(shè)計(jì)了如圖所示的方案,探究金屬桿在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,質(zhì)量分別為2m、m的金屬桿P、Q用兩根不可伸長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)相連,形成閉合回路,兩根導(dǎo)線(xiàn)的間距和P、Q的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),僅在Q的運(yùn)動(dòng)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。Q在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng),P、Q始終保持水平,不計(jì)空氣阻力、摩擦和導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量,忽略回路電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。重力加速度為g,當(dāng)P勻速下降時(shí),求(1)P所受單根導(dǎo)線(xiàn)拉力的大??;(2)Q中電流的大小。
2.(2021·重慶·高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種天平,其裝置如圖所示。兩相同的同軸圓線(xiàn)圈M、N水平固定,圓線(xiàn)圈P與M、N共軸且平行等距。初始時(shí),線(xiàn)圈M、N通以等大反向的電流后,在線(xiàn)圈P處產(chǎn)生沿半徑方向的磁場(chǎng),線(xiàn)圈A.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向外,則在P中通入正向電流B.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向外,則在P中通入負(fù)向電流C.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向內(nèi),則在P中通入正向電流D.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向內(nèi),則在P中通入負(fù)向電流考點(diǎn)02帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.(2025·重慶·高考)研究小組設(shè)計(jì)了一種通過(guò)觀(guān)察粒子在熒光屏上打出的亮點(diǎn)位置來(lái)測(cè)量粒子速度大小的裝置,如題圖所示,水平放置的熒光屏上方有沿豎直方向強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。O、N、M均為熒光屏上的點(diǎn),且在紙面內(nèi)的同一直線(xiàn)上。發(fā)射管K(不計(jì)長(zhǎng)度)位于O點(diǎn)正上方,僅可沿管的方向發(fā)射粒子,一端發(fā)射帶正電粒子,另一端發(fā)射帶負(fù)電粒子,同時(shí)發(fā)射的正、負(fù)粒子速度大小相同,方向相反,比荷均為qm。已知OK=3h,(1)若K水平發(fā)射的粒子在O點(diǎn)產(chǎn)生光點(diǎn),求粒子的速度大小。(2)若K從水平方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,其兩端同時(shí)發(fā)射的正、負(fù)粒子恰都能在N點(diǎn)產(chǎn)生光點(diǎn),求粒子的速度大小。(3)要使(2)問(wèn)中發(fā)射的帶正電粒子恰好在M點(diǎn)產(chǎn)生光點(diǎn),可在粒子發(fā)射t時(shí)間后關(guān)閉磁場(chǎng),忽略磁場(chǎng)變化的影響,求t。4.(2024·重慶·高考)有人設(shè)計(jì)了一粒種子收集裝置。如圖所示,比荷為qm的帶正電的粒子,由固定于M點(diǎn)的發(fā)射槍?zhuān)圆煌乃俾噬涑龊?,沿射線(xiàn)MN方向運(yùn)動(dòng),能收集各方向粒子的收集器固定在MN上方的K點(diǎn),O在MN上,且KO垂直于MN。若打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān),空間將充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),速率為v0的粒子運(yùn)動(dòng)到O(1)求OK間的距離;(2)速率為4v0的粒子射出瞬間打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān),該粒子仍被收集,求MO間的距離;(3)速率為4v0的粒子射出后,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān),該粒子也能被收集。以粒子射出的時(shí)刻為計(jì)時(shí)O點(diǎn)。求打開(kāi)磁場(chǎng)的那一時(shí)刻。
考點(diǎn)03帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5.(2023·重慶·高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種粒子加速器的理想模型。如圖所示,xOy平面內(nèi),x軸下方充滿(mǎn)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸上方被某邊界分割成兩部分,一部分充滿(mǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度與y軸負(fù)方向成α角),另一部分無(wú)電場(chǎng),該邊界與y軸交于M點(diǎn),與x軸交于N點(diǎn)。只有經(jīng)電場(chǎng)到達(dá)N點(diǎn)、與x軸正方向成α角斜向下運(yùn)動(dòng)的帶電粒子才能進(jìn)入磁場(chǎng)。從M點(diǎn)向電場(chǎng)內(nèi)發(fā)射一個(gè)比荷為qm的帶電粒子A,其速度大小為v0、方向與電場(chǎng)方向垂直,僅在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間T后進(jìn)入磁場(chǎng),且通過(guò)N點(diǎn)的速度大小為2v0(1)求角度α及M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差。(2)在該邊界上任意位置沿與電場(chǎng)垂直方向直接射入電場(chǎng)內(nèi)的、比荷為qm的帶電粒子,只要速度大小適當(dāng),就能通過(guò)N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),求N(3)若粒子A第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,以后每次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為上一次的一半,則粒子A從M點(diǎn)發(fā)射后,每次加速均能通過(guò)N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1及粒子A從發(fā)射到第n次通過(guò)N點(diǎn)的時(shí)間。6.(2022·重慶·高考)2021年中國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。為粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況,某同學(xué)將一小段真空室內(nèi)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)理想化為方向均水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(如圖),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若某電荷量為q的正離子在此電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其速度平行于磁場(chǎng)方向的分量大小為v1,垂直于磁場(chǎng)方向的分量大小為v2,不計(jì)離子重力,則(
)A.電場(chǎng)力的瞬時(shí)功率為qEv12+vC.v2與v1的比值不斷變大 D.該離子的加速度大小不變7.(2021·重慶·高考)如圖1所示的Oxy豎直平面內(nèi),在原點(diǎn)O有一粒子源,可沿x軸正方向發(fā)射速度不同、比荷均為qm的帶正電的粒子。在x≥L的區(qū)域僅有垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng);x<L的區(qū)域僅有如圖2所示的電場(chǎng),0~t0時(shí)間內(nèi)和2t0時(shí)刻后的勻強(qiáng)電場(chǎng)大小相等,方向相反(0~t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)方向豎直向下),t0~2t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零。在磁場(chǎng)左邊界x=L直線(xiàn)上的某點(diǎn),固定一粒子收集器(圖中未畫(huà)出)。0時(shí)刻發(fā)射的A粒子在t(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(3)設(shè)2t1.(2025·重慶青木關(guān)中學(xué)·模擬)在未來(lái)太空粒子研究站“激光號(hào)”中,科學(xué)家利用環(huán)形裝置研究高能粒子特性,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖甲所示的模型,在xOy平面內(nèi)存在一個(gè)半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示,在x<-R范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x>R范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(-R,0),一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子在A(yíng)點(diǎn)以初速度v進(jìn)入圓形磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)T時(shí)間達(dá)到(R,0)位置,然后進(jìn)入右側(cè)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在經(jīng)過(guò)T時(shí)間后從(A.磁場(chǎng)的大小和電場(chǎng)的大小的比值為2B.磁場(chǎng)的大小和電場(chǎng)的大小的比值為RC.粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度為vTD.粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度為vT2.(2025·重慶·高三第七次模擬調(diào)研)如圖所示,垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、夾角為60°的V形導(dǎo)體,該導(dǎo)體通過(guò)兩根不可伸長(zhǎng)的軟導(dǎo)線(xiàn)與電源連接。開(kāi)始時(shí),該導(dǎo)體靜止在紙面內(nèi),兩導(dǎo)線(xiàn)豎直伸直且上端均固定。開(kāi)關(guān)S閉合后,導(dǎo)線(xiàn)中通有大小為IA.增大了BIL B.減小了BILC.增大了BIL2 D.減小了3.(2025·重慶南開(kāi)中學(xué)·質(zhì)檢八)如圖所示,空間直角坐標(biāo)系Oxyz(z軸未畫(huà)出,正方向垂直于紙面向外)中,xOy平面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域與y軸相切于O點(diǎn),圓心在O1處,區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿z軸正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,x>0區(qū)域內(nèi),勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向均沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。xOy平面的第三象限內(nèi)有一平行于x軸、中點(diǎn)在O2處的線(xiàn)狀粒子發(fā)射器,O1與O2的連線(xiàn)平行于y軸。粒子發(fā)射器可在寬度為1.6R的范圍內(nèi)沿y軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為A.若發(fā)射速度大小3qB1RB.若發(fā)射速度大小2qB1Rm,在磁場(chǎng)C.若發(fā)射速度大小qB1Rm,則從發(fā)射器最左端發(fā)射的粒子進(jìn)入x>0區(qū)域后,運(yùn)動(dòng)軌跡上與D.若發(fā)射速度大小qB1Rm,則從發(fā)射器最左端發(fā)射的粒子進(jìn)入x>0區(qū)域后,運(yùn)動(dòng)軌跡上與4.(2025·重慶·高三上學(xué)期學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(cè)(第一次))中國(guó)直流高壓輸電技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。如圖為兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)A和B,分別通有大小相等、方向相反的直流電I,a、b、c三點(diǎn)連線(xiàn)與兩長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)共面且垂直,b為兩直導(dǎo)線(xiàn)的中點(diǎn)且ab=bc,不考慮地磁場(chǎng)的影響,下列說(shuō)法正確的是(A.兩通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)A、B相互吸引B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零D.若僅將導(dǎo)線(xiàn)A中電流反向,則c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也反向5.(2025·重慶南開(kāi)中學(xué)·五測(cè))物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步,關(guān)于物理學(xué)史,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線(xiàn)能使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后,得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律C.法拉第發(fā)現(xiàn)靜止導(dǎo)線(xiàn)中的穩(wěn)恒電流可在近旁靜止的線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流D.安培用實(shí)驗(yàn)證明通電導(dǎo)線(xiàn)間就像磁極和磁極之間一樣,也會(huì)發(fā)生相互作用6.(2025·重慶西大附中·一診)如圖所示,空間中同一高度上固定兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)L1、L2,兩導(dǎo)線(xiàn)通有大小相等、方向均垂直于紙面向里的電流。現(xiàn)將另一質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線(xiàn)L3(圖中未畫(huà))平行于L1、L2放置在二者連線(xiàn)的中垂線(xiàn)OP的某點(diǎn)處,當(dāng)LA.L3可能在L1、B.L3所在位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為C.L3D.L37.(2025·重慶八中·三診)如題圖所示,x軸上方存在垂直xOy平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的離子源從t=0時(shí)刻開(kāi)始、沿xOy平面持續(xù)發(fā)射速度大小范圍為0<v≤qBLm、質(zhì)量為A.速度為qBLm的離子,在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為B.速度為qBLm的離子,在x軸上能夠被探測(cè)到的區(qū)間為C.在0~πm2D.在0~πm28.(2025·重慶育才中學(xué)·模擬)一質(zhì)量為m,電量為q(q>0)的粒子始終在一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其速度可用如圖所示的直角坐標(biāo)系中一個(gè)點(diǎn)P(vx,vy)表示,vx、vy分別為速度在兩坐標(biāo)軸上的分量。t=0時(shí)刻,P位于圖中a(v,0)點(diǎn),此時(shí)粒子以速率v水平向右射入垂直紙面向內(nèi)大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I。P沿半圓abc移動(dòng),t=t0時(shí),P移動(dòng)至圖中c(-v,0)點(diǎn)。然后粒子進(jìn)入方向仍為垂直紙面向內(nèi)、大小未知的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域II。P沿半圓cda移動(dòng),t=1.5tA.區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為2BB.粒子在區(qū)域II中的軌跡半徑為2C.t=2tD.t=39.(2025·重慶八中·全真模考)電磁俘能器可利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)發(fā)電,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。把n匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈豎直固定在裝置上。永磁鐵可隨裝置一起上下振動(dòng),且振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)不會(huì)離開(kāi)線(xiàn)圈。圖乙為某時(shí)刻線(xiàn)圈位置與磁場(chǎng)分布圖,此時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)恰好把線(xiàn)框平分為上下兩部分,分界線(xiàn)上下磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。則()A.圖乙時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量0B.永磁鐵上升得越高,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.圖乙中當(dāng)永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駾.圖乙中當(dāng)磁鐵相對(duì)于線(xiàn)圈的速度大小為v時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為nBLv10.(2025·重慶·高考模擬調(diào)研)如圖所示,用某一回旋加速器分別加速兩個(gè)不同的粒子,與加速器平面垂直的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定不變,交變電壓的頻率可調(diào),即兩粒子各自在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率與相應(yīng)的交變電壓頻率相同。則下列說(shuō)法可能正確的是()A.電量大的粒子最后的動(dòng)量大 B.電量小的粒子最后的動(dòng)量大C.電量大的粒子最后的動(dòng)能大 D.電量小的粒子最后的動(dòng)能大11.(2025·重慶·高考模擬調(diào)研)某同學(xué)利用如圖所示電路,來(lái)測(cè)量一長(zhǎng)方體半導(dǎo)體材料(石墨烯)中的載流子(電子)數(shù)。該半導(dǎo)體材料長(zhǎng)為a、寬為b、厚度為c,處于垂直ab平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電極1、3間接入恒壓直流電源,穩(wěn)定時(shí),電流表示數(shù)為I,電極2、4間電壓為U。已知電子的電荷量為e,則穩(wěn)定時(shí)(
)A.電極2的電勢(shì)低于電極4B.電極2的電勢(shì)高于電極4C.載流子定向移動(dòng)的速率為UD.單位體積內(nèi)的載流子數(shù)為BI12.(2025·重慶·高三第六次質(zhì)檢)如圖所示,在ab邊界的右側(cè)和bc邊界的上方有一垂直紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。bc足夠長(zhǎng),ab距離為d,且ab⊥bc,O、a、b、c共面。在O點(diǎn)有一粒子源,O點(diǎn)到ab、bc的距離均為d。打開(kāi)粒子源發(fā)射裝置,能夠沿紙面向各個(gè)方向均勻發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,速率A.從ab邊射出磁場(chǎng)的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的1B.從bc邊射出磁場(chǎng)的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的5C.到達(dá)bc邊的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為πD.能夠打在ab和bc邊上的所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)路徑與最短路徑之比為9:213.(2025·重慶南開(kāi)中學(xué)·五測(cè))電磁技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛:圖甲是磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖、圖乙是回旋加速器的示意圖、圖丙是磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圖丁是利用電磁爐加熱食物。下列說(shuō)法正確的是(
)A.磁流體發(fā)電機(jī)的A板是電源的負(fù)極,B板是電源的正極B.僅增大回旋加速器狹縫間的電壓,被加速粒子獲得的最大動(dòng)能不變C.磁電式儀表中的鋁框可使指針較快停止擺動(dòng),這是利用了電磁驅(qū)動(dòng)的原理D.將電磁爐的電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源,可以增加鍋具的發(fā)熱功率14.(2025·重慶巴蜀中學(xué)·三診)如圖所示,xOy平面內(nèi),在y>0的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向與-y方向夾角為37°;在x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以大小為v0的初速度從原點(diǎn)O沿y軸正方向射出,一段時(shí)間后粒子第一次從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后回到原點(diǎn)O再進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力,取(1)求粒子從O到P點(diǎn)的時(shí)間;(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(3)若在x正半軸上另放置n個(gè)質(zhì)量也為m的不帶電微粒(按碰撞順序標(biāo)號(hào)依次為1、2、3?n),使帶電粒子最初從O點(diǎn)出發(fā)后每次從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)都恰好與一個(gè)不帶電微粒發(fā)生正碰,碰后結(jié)合為一個(gè)整體,該整體仍可視為質(zhì)點(diǎn),且總質(zhì)量與電荷量不變,不計(jì)重力。求第n個(gè)微粒的位置坐標(biāo)x15.(2025·重慶育才中學(xué)·二模)如題圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第三、四象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從y軸上的P(0,62d)以一定的初速度沿x軸正方向射入第一象限,到達(dá)Q(d,64d)時(shí)速度大小為v,又經(jīng)x軸上的(1)M點(diǎn)的坐標(biāo);(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3)撤掉甲圖中的電場(chǎng)和磁場(chǎng),在一、二象限加上圖乙所示的磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁場(chǎng)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),一簇相同的帶正電的粒子從N點(diǎn)以不同方向射入,速度方向與x軸正方向的夾角0<θ<90°,所有粒子穿越磁場(chǎng)后都匯聚于M,已知所有粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為r,求磁場(chǎng)邊界的函數(shù)方程。16.(2025·重慶一中·三模)在xOy平面內(nèi),僅在y軸右側(cè)某邊界上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),大小為E;邊界下方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),大小為B(圖中均未畫(huà)出)。一群質(zhì)量為m、電荷量為+q(q>0)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O,以速度方向與y軸正半軸夾角為α(tanα=35)、大小任意的初速度射入電場(chǎng)區(qū)域,運(yùn)動(dòng)到邊界時(shí),速度方向均與(1)若粒子初速度大小為v0,求粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)求該邊界的方程及粒子軌跡恰好與x軸相切時(shí)的初速度大??;(3)在33mEq17.(2025·重慶育才·全真??迹┬〕赝瑢W(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)選擇一定速率范圍的帶電粒子。MN為水平放置的兩平行金屬板,兩板正對(duì)且長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、板間間距為98L,平行金屬板內(nèi)部有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mvm24qL。金屬板右側(cè)豎直放置一足夠長(zhǎng)的熒光屏,熒光屏到金屬板右側(cè)的距離也為L(zhǎng)。金屬板左側(cè)某區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為粒子源且PM在同一水平面上,粒子源能沿PQ方向發(fā)射質(zhì)量為m、電量為-q(q>0)的某種粒子,粒子速率在0~vm范圍內(nèi)連續(xù)分布。粒子從P射出后會(huì)立即進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,所有粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后均能沿水平方向射入平行金屬板之間,之后打在金屬板上的粒子會(huì)被吸收且對(duì)電場(chǎng)無(wú)影響,速度為vm的粒子恰好從S點(diǎn)垂直進(jìn)入平行金屬板。已知PQ與PM夾角為60°(1)該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??;(2)該磁場(chǎng)的最小面積;(3)熒光屏上有粒子打到的區(qū)域的最大長(zhǎng)度。18.(2025·重慶八中·三診)如題圖所示,在xOy平面第一象限內(nèi),直線(xiàn)y=0與直線(xiàn)y=x之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)x軸下方有一直線(xiàn)CD與x軸平行且與x軸相距為a,x軸與直線(xiàn)CD之間(包含x軸)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在第三象限,直線(xiàn)CD與直線(xiàn)EF之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。紙面內(nèi)有一束寬度為a的平行電子束,如圖,沿y軸負(fù)方向射入第一象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng),各電子的速度隨入射位置不同大小各不相等,電子束的左邊界與y軸的距離也為a,經(jīng)第一象限磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后發(fā)現(xiàn)所有電子都可以通過(guò)原點(diǎn)并進(jìn)入x軸下方的電場(chǎng),最后所有電子都垂直于EF邊界離開(kāi)磁場(chǎng)。已知:電子質(zhì)量為m,電量大小為e,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(1)電子進(jìn)入x軸上方磁場(chǎng)前的最大速度v1的大??;(2)直線(xiàn)EF的方程;(3)現(xiàn)將第一象限的磁場(chǎng)反向(即垂直紙面向外),大小不變。并將第三象限的磁場(chǎng)去掉,同時(shí)在第四象限直線(xiàn)CD的下方,以CD為上邊界,右邊和下邊廣闊,左邊受限,加上一大小為Bx,(Bx未知)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),確保所有電子都匯集到同一點(diǎn)(-8a,-5a),求第四象限所加磁場(chǎng)的大小19.(2025·重慶·高三學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(cè)(三))如圖,在y≥0,0≤x≤L的I區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y≥0,x>L的II區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。置于坐標(biāo)原點(diǎn)O的粒子發(fā)射源可沿x軸正方向發(fā)射初速度為v0、質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,一段時(shí)間后與兩區(qū)域邊界成45°角斜向右上方進(jìn)入II區(qū)域,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直擊中x軸,不計(jì)重力。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。專(zhuān)題08磁場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1安培力2021、2024磁場(chǎng)問(wèn)題常與電場(chǎng)、重力場(chǎng)結(jié)合,分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的螺旋運(yùn)動(dòng)軌跡;或通過(guò)電磁感應(yīng)模型,聯(lián)動(dòng)電路中的電動(dòng)勢(shì)與電流變化規(guī)律。命題逐漸引入非線(xiàn)性磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)化處理,如通過(guò)φ-x圖像的曲率變化判斷磁場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布,結(jié)合積分思想計(jì)算非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁通量變化率。實(shí)驗(yàn)探究方面,常設(shè)計(jì)驗(yàn)證安培力與電流關(guān)系的實(shí)驗(yàn),利用力傳感器測(cè)量F-I曲線(xiàn),結(jié)合圖像斜率計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度并分析誤差來(lái)源,體現(xiàn)理論與實(shí)踐的深度融合。能力要求上,突出數(shù)學(xué)工具的工程化應(yīng)用與邏輯推理的嚴(yán)謹(jǐn)性。考生需熟練運(yùn)用導(dǎo)數(shù)分析磁場(chǎng)梯度的空間變化率,或通過(guò)積分計(jì)算變力作用下的磁力矩做功;部分試題引入有限差分法,如通過(guò)分段線(xiàn)性擬合處理復(fù)雜磁場(chǎng)中的帶電粒子偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)探究能力的考查力度顯著增強(qiáng),例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量橋梁阻尼裝置的電磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),需結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處理與多變量耦合關(guān)系的研究。部分試題還引入多維度動(dòng)態(tài)建模能力,如通過(guò)“場(chǎng)-力-能”轉(zhuǎn)化鏈分析智能機(jī)械臂的電磁吸附響應(yīng)問(wèn)題,或利用傅里葉變換簡(jiǎn)化周期性磁場(chǎng)的波動(dòng)特性分析,全面檢驗(yàn)考生對(duì)物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)新應(yīng)用水平。考點(diǎn)2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2024、2025考點(diǎn)3帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2021、2022、2023考點(diǎn)01安培力1.(2024·重慶·高考)小明設(shè)計(jì)了如圖所示的方案,探究金屬桿在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,質(zhì)量分別為2m、m的金屬桿P、Q用兩根不可伸長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)相連,形成閉合回路,兩根導(dǎo)線(xiàn)的間距和P、Q的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),僅在Q的運(yùn)動(dòng)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。Q在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng),P、Q始終保持水平,不計(jì)空氣阻力、摩擦和導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量,忽略回路電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。重力加速度為g,當(dāng)P勻速下降時(shí),求(1)P所受單根導(dǎo)線(xiàn)拉力的大?。唬?)Q中電流的大小。
2.(2021·重慶·高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種天平,其裝置如圖所示。兩相同的同軸圓線(xiàn)圈M、N水平固定,圓線(xiàn)圈P與M、N共軸且平行等距。初始時(shí),線(xiàn)圈M、N通以等大反向的電流后,在線(xiàn)圈P處產(chǎn)生沿半徑方向的磁場(chǎng),線(xiàn)圈A.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向外,則在P中通入正向電流B.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向外,則在P中通入負(fù)向電流C.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向內(nèi),則在P中通入正向電流D.若P處磁場(chǎng)方向沿半徑向內(nèi),則在P中通入負(fù)向電流考點(diǎn)02帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.(2025·重慶·高考)研究小組設(shè)計(jì)了一種通過(guò)觀(guān)察粒子在熒光屏上打出的亮點(diǎn)位置來(lái)測(cè)量粒子速度大小的裝置,如題圖所示,水平放置的熒光屏上方有沿豎直方向強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。O、N、M均為熒光屏上的點(diǎn),且在紙面內(nèi)的同一直線(xiàn)上。發(fā)射管K(不計(jì)長(zhǎng)度)位于O點(diǎn)正上方,僅可沿管的方向發(fā)射粒子,一端發(fā)射帶正電粒子,另一端發(fā)射帶負(fù)電粒子,同時(shí)發(fā)射的正、負(fù)粒子速度大小相同,方向相反,比荷均為qm。已知OK=3h,(1)若K水平發(fā)射的粒子在O點(diǎn)產(chǎn)生光點(diǎn),求粒子的速度大小。(2)若K從水平方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,其兩端同時(shí)發(fā)射的正、負(fù)粒子恰都能在N點(diǎn)產(chǎn)生光點(diǎn),求粒子的速度大小。(3)要使(2)問(wèn)中發(fā)射的帶正電粒子恰好在M點(diǎn)產(chǎn)生光點(diǎn),可在粒子發(fā)射t時(shí)間后關(guān)閉磁場(chǎng),忽略磁場(chǎng)變化的影響,求t。4.(2024·重慶·高考)有人設(shè)計(jì)了一粒種子收集裝置。如圖所示,比荷為qm的帶正電的粒子,由固定于M點(diǎn)的發(fā)射槍?zhuān)圆煌乃俾噬涑龊?,沿射線(xiàn)MN方向運(yùn)動(dòng),能收集各方向粒子的收集器固定在MN上方的K點(diǎn),O在MN上,且KO垂直于MN。若打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān),空間將充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),速率為v0的粒子運(yùn)動(dòng)到O(1)求OK間的距離;(2)速率為4v0的粒子射出瞬間打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān),該粒子仍被收集,求MO間的距離;(3)速率為4v0的粒子射出后,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān),該粒子也能被收集。以粒子射出的時(shí)刻為計(jì)時(shí)O點(diǎn)。求打開(kāi)磁場(chǎng)的那一時(shí)刻。
考點(diǎn)03帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5.(2023·重慶·高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種粒子加速器的理想模型。如圖所示,xOy平面內(nèi),x軸下方充滿(mǎn)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸上方被某邊界分割成兩部分,一部分充滿(mǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度與y軸負(fù)方向成α角),另一部分無(wú)電場(chǎng),該邊界與y軸交于M點(diǎn),與x軸交于N點(diǎn)。只有經(jīng)電場(chǎng)到達(dá)N點(diǎn)、與x軸正方向成α角斜向下運(yùn)動(dòng)的帶電粒子才能進(jìn)入磁場(chǎng)。從M點(diǎn)向電場(chǎng)內(nèi)發(fā)射一個(gè)比荷為qm的帶電粒子A,其速度大小為v0、方向與電場(chǎng)方向垂直,僅在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間T后進(jìn)入磁場(chǎng),且通過(guò)N點(diǎn)的速度大小為2v0(1)求角度α及M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差。(2)在該邊界上任意位置沿與電場(chǎng)垂直方向直接射入電場(chǎng)內(nèi)的、比荷為qm的帶電粒子,只要速度大小適當(dāng),就能通過(guò)N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),求N(3)若粒子A第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,以后每次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為上一次的一半,則粒子A從M點(diǎn)發(fā)射后,每次加速均能通過(guò)N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1及粒子A從發(fā)射到第n次通過(guò)N點(diǎn)的時(shí)間。6.(2022·重慶·高考)2021年中國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。為粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況,某同學(xué)將一小段真空室內(nèi)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)理想化為方向均水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(如圖),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若某電荷量為q的正離子在此電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其速度平行于磁場(chǎng)方向的分量大小為v1,垂直于磁場(chǎng)方向的分量大小為v2,不計(jì)離子重力,則(
)A.電場(chǎng)力的瞬時(shí)功率為qEv12+vC.v2與v1的比值不斷變大 D.該離子的加速度大小不變7.(2021·重慶·高考)如圖1所示的Oxy豎直平面內(nèi),在原點(diǎn)O有一粒子源,可沿x軸正方向發(fā)射速度不同、比荷均為qm的帶正電的粒子。在x≥L的區(qū)域僅有垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng);x<L的區(qū)域僅有如圖2所示的電場(chǎng),0~t0時(shí)間內(nèi)和2t0時(shí)刻后的勻強(qiáng)電場(chǎng)大小相等,方向相反(0~t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)方向豎直向下),t0~2t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零。在磁場(chǎng)左邊界x=L直線(xiàn)上的某點(diǎn),固定一粒子收集器(圖中未畫(huà)出)。0時(shí)刻發(fā)射的A粒子在t(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3)設(shè)2t1.(2025·重慶青木關(guān)中學(xué)·模擬)在未來(lái)太空粒子研究站“激光號(hào)”中,科學(xué)家利用環(huán)形裝置研究高能粒子特性,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖甲所示的模型,在xOy平面內(nèi)存在一個(gè)半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示,在x<-R范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x>R范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(-R,0),一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子在A(yíng)點(diǎn)以初速度v進(jìn)入圓形磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)T時(shí)間達(dá)到(R,0)位置,然后進(jìn)入右側(cè)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在經(jīng)過(guò)T時(shí)間后從(A.磁場(chǎng)的大小和電場(chǎng)的大小的比值為2B.磁場(chǎng)的大小和電場(chǎng)的大小的比值為RC.粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度為vTD.粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度為vT2.(2025·重慶·高三第七次模擬調(diào)研)如圖所示,垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、夾角為60°的V形導(dǎo)體,該導(dǎo)體通過(guò)兩根不可伸長(zhǎng)的軟導(dǎo)線(xiàn)與電源連接。開(kāi)始時(shí),該導(dǎo)體靜止在紙面內(nèi),兩導(dǎo)線(xiàn)豎直伸直且上端均固定。開(kāi)關(guān)S閉合后,導(dǎo)線(xiàn)中通有大小為IA.增大了BIL B.減小了BILC.增大了BIL2 D.減小了3.(2025·重慶南開(kāi)中學(xué)·質(zhì)檢八)如圖所示,空間直角坐標(biāo)系Oxyz(z軸未畫(huà)出,正方向垂直于紙面向外)中,xOy平面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域與y軸相切于O點(diǎn),圓心在O1處,區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿z軸正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,x>0區(qū)域內(nèi),勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向均沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。xOy平面的第三象限內(nèi)有一平行于x軸、中點(diǎn)在O2處的線(xiàn)狀粒子發(fā)射器,O1與O2的連線(xiàn)平行于y軸。粒子發(fā)射器可在寬度為1.6R的范圍內(nèi)沿y軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為A.若發(fā)射速度大小3qB1RB.若發(fā)射速度大小2qB1Rm,在磁場(chǎng)C.若發(fā)射速度大小qB1Rm,則從發(fā)射器最左端發(fā)射的粒子進(jìn)入x>0區(qū)域后,運(yùn)動(dòng)軌跡上與D.若發(fā)射速度大小qB1Rm,則從發(fā)射器最左端發(fā)射的粒子進(jìn)入x>0區(qū)域后,運(yùn)動(dòng)軌跡上與4.(2025·重慶·高三上學(xué)期學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(cè)(第一次))中國(guó)直流高壓輸電技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。如圖為兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)A和B,分別通有大小相等、方向相反的直流電I,a、b、c三點(diǎn)連線(xiàn)與兩長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)共面且垂直,b為兩直導(dǎo)線(xiàn)的中點(diǎn)且ab=bc,不考慮地磁場(chǎng)的影響,下列說(shuō)法正確的是(A.兩通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)A、B相互吸引B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零D.若僅將導(dǎo)線(xiàn)A中電流反向,則c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也反向5.(2025·重慶南開(kāi)中學(xué)·五測(cè))物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步,關(guān)于物理學(xué)史,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線(xiàn)能使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后,得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律C.法拉第發(fā)現(xiàn)靜止導(dǎo)線(xiàn)中的穩(wěn)恒電流可在近旁靜止的線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流D.安培用實(shí)驗(yàn)證明通電導(dǎo)線(xiàn)間就像磁極和磁極之間一樣,也會(huì)發(fā)生相互作用6.(2025·重慶西大附中·一診)如圖所示,空間中同一高度上固定兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)L1、L2,兩導(dǎo)線(xiàn)通有大小相等、方向均垂直于紙面向里的電流?,F(xiàn)將另一質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線(xiàn)L3(圖中未畫(huà))平行于L1、L2放置在二者連線(xiàn)的中垂線(xiàn)OP的某點(diǎn)處,當(dāng)LA.L3可能在L1、B.L3所在位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為C.L3D.L37.(2025·重慶八中·三診)如題圖所示,x軸上方存在垂直xOy平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的離子源從t=0時(shí)刻開(kāi)始、沿xOy平面持續(xù)發(fā)射速度大小范圍為0<v≤qBLm、質(zhì)量為A.速度為qBLm的離子,在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為B.速度為qBLm的離子,在x軸上能夠被探測(cè)到的區(qū)間為C.在0~πm2D.在0~πm28.(2025·重慶育才中學(xué)·模擬)一質(zhì)量為m,電量為q(q>0)的粒子始終在一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其速度可用如圖所示的直角坐標(biāo)系中一個(gè)點(diǎn)P(vx,vy)表示,vx、vy分別為速度在兩坐標(biāo)軸上的分量。t=0時(shí)刻,P位于圖中a(v,0)點(diǎn),此時(shí)粒子以速率v水平向右射入垂直紙面向內(nèi)大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I。P沿半圓abc移動(dòng),t=t0時(shí),P移動(dòng)至圖中c(-v,0)點(diǎn)。然后粒子進(jìn)入方向仍為垂直紙面向內(nèi)、大小未知的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域II。P沿半圓cda移動(dòng),t=1.5tA.區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為2BB.粒子在區(qū)域II中的軌跡半徑為2C.t=2tD.t=39.(2025·重慶八中·全真模考)電磁俘能器可利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)發(fā)電,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。把n匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈豎直固定在裝置上。永磁鐵可隨裝置一起上下振動(dòng),且振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)不會(huì)離開(kāi)線(xiàn)圈。圖乙為某時(shí)刻線(xiàn)圈位置與磁場(chǎng)分布圖,此時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)恰好把線(xiàn)框平分為上下兩部分,分界線(xiàn)上下磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。則()A.圖乙時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量0B.永磁鐵上升得越高,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.圖乙中當(dāng)永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駾.圖乙中當(dāng)磁鐵相對(duì)于線(xiàn)圈的速度大小為v時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為nBLv10.(2025·重慶·高考模擬調(diào)研)如圖所示,用某一回旋加速器分別加速兩個(gè)不同的粒子,與加速器平面垂直的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定不變,交變電壓的頻率可調(diào),即兩粒子各自在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率與相應(yīng)的交變電壓頻率相同。則下列說(shuō)法可能正確的是()A.電量大的粒子最后的動(dòng)量大 B.電量小的粒子最后的動(dòng)量大C.電量大的粒子最后的動(dòng)能大 D.電量小的粒子最后的動(dòng)能大11.(2025·重慶·高考模擬調(diào)研)某同學(xué)利用如圖所示電路,來(lái)測(cè)量一長(zhǎng)方體半導(dǎo)體材料(石墨烯)中的載流子(電子)數(shù)。該半導(dǎo)體材料長(zhǎng)為a、寬為b、厚度為c,處于垂直ab平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電極1、3間接入恒壓直流電源,穩(wěn)定時(shí),電流表示數(shù)為I,電極2、4間電壓為U。已知電子的電荷量為e,則穩(wěn)定時(shí)(
)A.電極2的電勢(shì)低于電極4B.電極2的電勢(shì)高于電極4C.載流子定向移動(dòng)的速率為UD.單位體積內(nèi)的載流子數(shù)為BI12.(2025·重慶·高三第六次質(zhì)檢)如圖所示,在ab邊界的右側(cè)和bc邊界的上方有一垂直紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。bc足夠長(zhǎng),ab距離為d,且ab⊥bc,O、a、b、c共面。在O點(diǎn)有一粒子源,O點(diǎn)到ab、bc的距離均為d。打開(kāi)粒子源發(fā)射裝置,能夠沿紙面向各個(gè)方向均勻發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,速率A.從ab邊射出磁場(chǎng)的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的1B.從bc邊射出磁場(chǎng)的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的5C.到達(dá)bc邊的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為πD.能夠打在ab和bc邊上的所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)路徑與最短路徑之比為9:213.(2025·重慶南開(kāi)中學(xué)·五測(cè))電磁技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛:圖甲是磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖、圖乙是回旋加速器的示意圖、圖丙是磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圖丁是利用電磁爐加熱食物。下列說(shuō)法正確的是(
)A.磁流體發(fā)電機(jī)的A板是電源的負(fù)極,B板是電源的正極B.僅增大回旋加速器狹縫間的電壓,被加速粒子獲得的最大動(dòng)能不變C.磁電式儀表中的鋁框可使指針較快停止擺動(dòng),這是利用了電磁驅(qū)動(dòng)的原理D.將電磁爐的電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源,可以增加鍋具的發(fā)熱功率14.(2025·重慶巴蜀中學(xué)·三診)如圖所示,xOy平面內(nèi),在y>0的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向與-y方向夾角為37°;在x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以大小為v0的初速度從原點(diǎn)O沿y軸正方向射出,一段時(shí)間后粒子第一次從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后回到原點(diǎn)O再進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力,取(1)求粒子從O到P點(diǎn)的時(shí)間;(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(3)若在x正半軸上另放置n個(gè)質(zhì)量也為m的不帶電微粒(按碰撞順序標(biāo)號(hào)依次為1、2、3?n),使帶電粒子最初從O點(diǎn)出發(fā)后每次從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)都恰好與一個(gè)不帶電微粒發(fā)生正碰,碰后結(jié)合為一個(gè)整體,該整體仍可視為質(zhì)點(diǎn),且總質(zhì)量與電荷量不變,不計(jì)重力。求第n個(gè)微粒的位置坐標(biāo)x15.(2025·重慶育才中學(xué)·二模)如題圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第三、四象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從y軸上的P(0,62d)以一定的初速度沿x軸正方向射入第一象
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