專(zhuān)題10磁場(chǎng)

考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)

2025·黑吉遼卷、海南卷

2024·福建卷、重慶卷

考點(diǎn)1磁場(chǎng)

2023·北京卷、海南卷、山東卷

安培力

2022·江蘇卷、全國(guó)乙卷

2021·廣東卷、浙江卷注重基礎(chǔ)，磁場(chǎng)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(shí)仍是考查重點(diǎn)，

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

考點(diǎn)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(shí)際等創(chuàng)設(shè)新情境，

子在磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)2022·湖南卷、遼寧卷常與電場(chǎng)、力學(xué)等知識(shí)結(jié)合命題，考查學(xué)

2021·湖北卷、海南卷生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。此外，

開(kāi)放性、探究性問(wèn)題增多，鼓勵(lì)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(wèn)題的

2024·黑吉遼卷、海南卷、湖南卷能力。

考點(diǎn)3帶電粒

2023·山東卷、海南卷、遼寧卷

子在組合場(chǎng)中

2022·浙江卷、廣東卷

的運(yùn)動(dòng)

2021·河北卷、北京卷

考點(diǎn)01磁場(chǎng)安培力

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

電流。導(dǎo)線周?chē)嬖贛、O、N三點(diǎn)，M與O關(guān)于L1對(duì)稱(chēng)，O與N關(guān)于L2對(duì)稱(chēng)且OM=ON，初始時(shí)，M

處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，現(xiàn)保持L1中電流不變，僅將L2撤去，求N點(diǎn)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。ǎ?/p>

1B2

A．BBB．BC．B2﹣B1D．B1﹣B2

22121

【答案】B

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

B

生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2

02

根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，兩導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)該與M點(diǎn)一樣，為B1

B2

根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，L2在N點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

02

由于L2在N點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于L1在N點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，且方向相反，將L2撤去，N點(diǎn)

B

的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。

21

故選B。

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（）

A．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)B．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)

C．c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)D．a(chǎn)、b、c點(diǎn)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BbBaBc。

故選B。

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abcd，置于始

終豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ad邊與磁場(chǎng)邊界平行，ab邊中點(diǎn)位于磁場(chǎng)邊界。導(dǎo)體框的質(zhì)量m1kg，電

阻R0.5、邊長(zhǎng)L1m。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t連續(xù)變化，01s內(nèi)Bt圖像如圖（b）所示。導(dǎo)體框

中的感應(yīng)電流I與時(shí)間t關(guān)系圖像如圖（c）所示，其中01s內(nèi)的圖像未畫(huà)出，規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏?/p>

正方向。

(1)求t0.5s時(shí)ad邊受到的安培力大小F；

(2)畫(huà)出圖(b)中1~2s內(nèi)Bt圖像（無(wú)需寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）；

(3)從t2s開(kāi)始，磁場(chǎng)不再隨時(shí)間變化。之后導(dǎo)體框解除固定，給導(dǎo)體框一個(gè)向右的初速度v00.1m/s，

求ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v1。

【答案】(1)0.015N

(2)

(3)0.01m/s

1

BL2

【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律0.20.112

E21V0.05V

1tt102

E1

由閉合電路歐姆定律可知，01s內(nèi)線框中的感應(yīng)電流大小為I10.1A

R

由圖（b）可知，t0.5s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.50.15T

所以此時(shí)導(dǎo)線框ad的安培力大小為FB0.5I1L0.150.11N0.015N

（2）01s內(nèi)線框內(nèi)的感應(yīng)電流大小為I10.1A，根據(jù)楞次定律及安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，

由圖（c）可知12s內(nèi)的感應(yīng)電流大小為I20.2A

方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)歐姆定律可知12s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E2I2R0.1V

1

2

由法拉第電磁感應(yīng)定律BL

E20.1V

2tt

ΔBBB

可知12s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為210.2T/s

ΔtΔt

解得t2s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B20.3T

方向垂直于紙面向里，故12s的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化圖為

（3）由動(dòng)量定理可知B2ILtmv1mv0

1

BL2

其中E2

qItt2

RRR

聯(lián)立解得ad經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界的速度大小為v10.01m/s

4．（2025·廣東·高考真題）如圖是一種精確測(cè)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(chēng)重

框架由托盤(pán)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(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變。測(cè)量

分兩個(gè)步驟，步驟①：托盤(pán)內(nèi)放置待測(cè)物塊，其質(zhì)量用m表示，線圈中通大小為I的電流，使稱(chēng)重框

架受力平衡；步驟②：線圈處于斷開(kāi)狀態(tài)，取下物塊，保持線圈不動(dòng)，磁場(chǎng)以速率v勻速向下運(yùn)動(dòng)，測(cè)

得線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E。利用上述測(cè)量結(jié)果可得出m的值，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的有（）

E

A．線圈電阻為B．I越大，表明m越大

I

EI

C．v越大，則E越小D．mM

vg

【答案】BD

【詳解】A．根據(jù)題意電動(dòng)勢(shì)E是線圈斷開(kāi)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，I為線圈閉合時(shí)通入的電流，

E

故不是線圈的電阻；

I

故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)平衡條件有MmgBIL①

故可知I越大，m越大；

故B正確；

C．根據(jù)公式有EBLv②

故可知v越大，E越大；

故C錯(cuò)誤；

EI

D．聯(lián)立①②可得mM

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(zhǎng)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(duì)稱(chēng)軸與兩長(zhǎng)直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長(zhǎng)直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流I1I2，

且I1I2，則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，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(chǎng)方向向里，由于I1I2，可知左側(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，同一

豎直方向上的磁場(chǎng)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FBIL

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C。

6．（2024·福建·高考真題）如圖，用兩根不可伸長(zhǎng)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(chǎng)

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

小為I、方向從a到b的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）

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

C．銅環(huán)所受安培力大小為2rBID．銅環(huán)所受安培力大小為rIB

【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l，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

ΔFBIΔl

根據(jù)對(duì)稱(chēng)性苛刻的，如圖所示，對(duì)稱(chēng)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(cuò)誤；

CD．對(duì)每小段導(dǎo)線所受安培力在豎直方向的分力求和，可得

FFyBIΔlsinθ2rIB

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

方法二：等效法

通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長(zhǎng)度為直徑ab，電流方向ab，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

FBI2r2rIB

根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力

TmgFmg2rIBmg

兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大。

故選AC。

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

中．已知ab邊長(zhǎng)為2l，與磁場(chǎng)方向垂直，bc邊長(zhǎng)為l，與磁場(chǎng)方向平行．該導(dǎo)線受到的安培力為（）

A．0B．BIlC．2BIlD．5BIl

【答案】C

【詳解】因bc段與磁場(chǎng)方向平行，則不受安培力；ab段與磁場(chǎng)方向垂直，則受安培力為

Fab=BI2l=2BIl

則該導(dǎo)線受到的安培力為2BIl。?

故選C。

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(gè)用軟鐵

制成的圓柱。極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，兩者之間有可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈。a、b、c和d為磁場(chǎng)中的

四個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)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(chǎn)、b兩點(diǎn)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(diǎn)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(xiàng)A正確；

B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)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(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．因c點(diǎn)處的磁感線較d點(diǎn)密集，可知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選A。

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

成機(jī)制尚無(wú)共識(shí)。一種理論認(rèn)為地磁場(chǎng)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?，下

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(chǎng)強(qiáng)度增大

D．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地磁場(chǎng)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(cuò)誤；

C．若地表電荷的電量增加，則等效電流越大，地磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度減小，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10．（2018·全國(guó)II卷·高考真題）如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方

向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱(chēng)。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁

場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為

11

B0和B0，方向也垂直于紙面向外，則（）

32

9

A．流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

12

1

B．流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

12

1

C．流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

12

7

D．流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

12

【答案】C

【詳解】設(shè)L1中的電流在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，L2中的電流在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，由安培定則可知L1中的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，L2中的電流在

a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；L1中的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，L2中的電流

在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，所以根據(jù)已知條件得到

B

B(BB)0

0123

B

BBB0

0122

解得

7B

B0

112

B

B0

212

故選C。

11．（2022·福建·高考真題）奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng)。一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)?/p>

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(dòng)勢(shì)以及小磁針位置等因素對(duì)小磁針偏轉(zhuǎn)

情況的影響。他能得到的實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)，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(wú)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(chǎng)仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)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(chǎng)仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；

C．減小伏打電池電動(dòng)勢(shì)，只要導(dǎo)線中有電流，小磁場(chǎng)還是會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

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

情況不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AB。

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

向右，b垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線a所受安培力方向（）

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a左側(cè)部分的空間磁場(chǎng)方向斜向右上，右側(cè)部分的磁場(chǎng)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(guó)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(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

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(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了四次

測(cè)量，每次測(cè)量時(shí)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(cè)量結(jié)果可推知（）

測(cè)量序號(hào)Bx/μTBy/μTBz/μT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A．測(cè)量地點(diǎn)位于南半球

B．當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為50μT

C．第2次測(cè)量時(shí)y軸正向指向南方

D．第3次測(cè)量時(shí)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(gè)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(guò)這兩個(gè)

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(chǎng)豎

直向下，則測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)位于北半球，A錯(cuò)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

2222

BBxBzByBz

計(jì)算得

B≈50μT

B正確；

CD．由選項(xiàng)A可知測(cè)量地在北半球，而北半球地磁場(chǎng)指向北方斜向下，則第2次測(cè)量，測(cè)量By0，

故y軸指向南方，第3次測(cè)量Bx0，故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、D錯(cuò)誤。

故選BC。

14．（2021·福建·高考真題）如圖，四條相互平行的細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直坐標(biāo)系xOy平面，導(dǎo)線與坐標(biāo)平面的交

點(diǎn)為a、b、c、d四點(diǎn)。已知a、b、c、d為正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，正方形中心位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，e為cd的

中點(diǎn)且在y軸上；四條導(dǎo)線中的電流大小相等，其中過(guò)a點(diǎn)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（）

A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由O指向c

C．e點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸正方向

D．e點(diǎn)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O點(diǎn)的距離相等，故四條導(dǎo)線在O點(diǎn)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O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，如圖所示

由圖可知，Bb與Bc相互抵消，Ba與Bd合成，根據(jù)平行四邊形定則，可知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由O

指向c，其大小不為零，故A錯(cuò)誤，B正確；

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

相等，c、d到e點(diǎn)的距離相等，故c、d在e點(diǎn)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O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，如圖所示

由圖可知Bc與Bd大小相等，方向相反，互相抵消；而B(niǎo)b與Ba大小相等，方向如圖所示，根據(jù)平行四

邊形定則，可知兩個(gè)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(cuò)誤，D正確。

故選BD。

15．（2021·全國(guó)甲卷·高考真題）兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O'Q在

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

一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過(guò)電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線

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

A．B、0B．0、2BC．2B、2BD．B、B

【答案】B

【詳解】?jī)芍苯菍?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?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?、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2B；綜上分析B正確。

故選B。

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(shuō)法正確的是（）

A．電流越大，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B．螺線管越長(zhǎng)，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)

C．螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)

D．磁感線畫(huà)得越密，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)

【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(zhǎng)，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

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(zhǎng)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(diǎn)p，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說(shuō)法正確的是（）

A．兩導(dǎo)線受到的安培力Fb125Fa

B．導(dǎo)線所受的安培力可以用FILB計(jì)算

C．移走導(dǎo)線b前后，p點(diǎn)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(cuò)誤；

B．導(dǎo)線所受的安培力可以用FILB計(jì)算，因?yàn)榇艌?chǎng)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(diǎn)磁場(chǎng)方向與b產(chǎn)生磁場(chǎng)方向同向，向里，移走后，p點(diǎn)磁場(chǎng)

方向與a產(chǎn)生磁場(chǎng)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(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)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BCD。

18．（2021·廣東·高考真題）截面為正方形的絕緣彈性長(zhǎng)管中心有一固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，長(zhǎng)管外表面固定著對(duì)稱(chēng)

分布的四根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，若中心直導(dǎo)線通入電流I1，四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，I1I2，電流

方向如圖所示，下列截面圖中可能正確表示通電后長(zhǎng)管發(fā)生形變的是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【詳解】因I1I2，則可不考慮四個(gè)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I2要受到I1吸引的安培力，

形成凹形，正方形上下兩邊的直導(dǎo)線I2要受到I1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(diǎn)02帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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

應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一帶正電的粒子從M0,y0點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度方向與y軸正方向夾角30，從

N0,y0點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知粒子的電荷量為q(q0)，質(zhì)量為m，忽略粒子重力及磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。

(1)求粒子射入磁場(chǎng)的速度大小v1和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1。

B2y3

(2)若在xOy平面內(nèi)某點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷，電荷量為48q，粒子質(zhì)量取m0（k為靜電力常量），粒

k

子仍沿（1）中的軌跡從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，求射入磁場(chǎng)的速度大小v2。

(3)在（2）問(wèn)條件下，粒子從N點(diǎn)射出磁場(chǎng)開(kāi)始，經(jīng)時(shí)間t2速度方向首次與N點(diǎn)速度方向相反，求t2（電

kQ

荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0時(shí)，與該點(diǎn)電荷距離為r處的電勢(shì)）。

r

2qBym

【答案】(1)0，

m3qB

6kq

(2)2

By0

23By3

(3)0

3kq

【詳解】（1）作出正電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示

y

由幾何關(guān)系可知，正電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r02y

sin0

v2

由洛倫茲力提供向心力qvBm1

1r

2qBy

解得正電荷的入射速度大小為v0

1m

2r2m

正電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)

v1qB

2m

所以正電荷從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間為t1T

23qB

48q2v2

（2）由題意可知，在xOy平面內(nèi)的負(fù)電荷在圓心O處，由牛頓第二定律可知qvBkm2，其

2r2r

B2y3

中m0

k

6kq4kq

解得v22或v22（舍去）

By0By0

（3）在（2）的條件下，由題意可知，粒子從N點(diǎn)離開(kāi)，僅在點(diǎn)電荷的作用下運(yùn)動(dòng)，粒子所需要的向

v248q2

心力m大于點(diǎn)電荷提供的庫(kù)侖力k，因此粒子無(wú)法做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即正電荷從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)

rr2

后繞負(fù)電荷做橢圓運(yùn)動(dòng)，如圖所示

12k48q12k48q

由能量守恒定律得mv2qmv3q

2r22r3

由開(kāi)普勒第二定律可知v2r2v3r3

其中r22y0

聯(lián)立解得r36y0

22

48qr2r34

k2m2

由牛頓第二定律rr2T

23

2

43By3

解得T0

3kq

23By3

故正電荷從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)后到首次速度變?yōu)榕cN點(diǎn)的射出速度相反的時(shí)間為t0

23kq

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(cè)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(jiǎn)化如圖（a）所示，圓

筒足夠長(zhǎng)。在O點(diǎn)有一電子源，向空間中各個(gè)方向發(fā)射速度大小為v0的電子，某時(shí)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(chǎng)，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B0時(shí)，恰好沒(méi)有電子落到筒壁上，不計(jì)電子間相互作用及其重力的影響。求：（R、v0、B0均為

已知量）

e

(1)電子的比荷;

m

1

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

20

e2v

【答案】(1)0

mB0R

(2)S232R2

【詳解】（1）當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，電子剛好不會(huì)落到筒壁上。

則電子以速度v0垂直軸線方向射出，電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡恰好與圓筒壁相切，軌跡半

R

徑為R

02

2

mv0

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得eB0v0

R0

e2v

聯(lián)立解得0

mB0R

B0，

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整為后，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)vxvy，電子

2

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

R

最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)，其垂直軸線方向的圓周運(yùn)動(dòng)軌跡與筒壁相切，則軌跡半徑仍為R

02

2

B0mvx

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得evx

2R0

v

聯(lián)立解得v0

x2

T12m2mR

t

由射出到相切，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，用時(shí)22B0eBv

e00

2

3

根據(jù)速度的合成與分解可知vv2v2v

y0x20

3

平行軸線方向運(yùn)動(dòng)距離yvtR

y2

結(jié)合對(duì)稱(chēng)性，被電子擊中的面積S22Ry232R2

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

磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在第二象限內(nèi)，垂直紙面且平行于x軸放置足夠長(zhǎng)的探測(cè)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(diǎn)O的粒子源，沿Oxy平面向x軸上方各個(gè)方向

qBd

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

m

重力、空氣阻力及粒子間的相互作用，則（）

A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2d

B．薄板的上表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為3d

C．薄板的下表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為d

πm

D．薄板接收到的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

6qB

【答案】C

mv2mv

【詳解】A．根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvB，可得Rd，故A錯(cuò)誤；

RqB

B．當(dāng)粒子沿x軸正方向射出時(shí)，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mind；當(dāng)粒子恰能通過(guò)N點(diǎn)到達(dá)薄板上方時(shí)，薄板上表面接收點(diǎn)距離y軸最遠(yuǎn)，如圖軌跡2，根

據(jù)幾何關(guān)系可知，，故上表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為，故錯(cuò)誤；

s上max3ds上3d-dB

C．根據(jù)圖像可知，粒子可以恰好打到下表面N點(diǎn)；當(dāng)粒子沿y軸正方向射出時(shí)，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(shí)離y軸距離為d，故下表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為

d，故C正確；

602mm

D．根據(jù)圖像可知，粒子恰好打到下表面N點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最小，用時(shí)最短，有t，

min360qB3qB

故D錯(cuò)誤。

故選C。

22．（2025·甘肅·高考真題）2025年5月1日，全球首個(gè)實(shí)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(shí)驗(yàn)裝置（BEST）在我國(guó)正式啟動(dòng)總裝。如圖是托卡馬克環(huán)形容器中磁場(chǎng)截面的簡(jiǎn)化示意圖，兩

個(gè)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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，內(nèi)圓半徑為R0。在內(nèi)

圓上A點(diǎn)有a、b、c三個(gè)粒子均在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并都恰好到達(dá)磁場(chǎng)外邊界后返回。已知a、b、c帶正

qqBR

電且比荷均為，a粒子的速度大小為v0，方向沿同心圓的徑向；b和c粒子速度方向相反且

mam

與a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(shuō)法正確的是（）

(3π2)m

A．外圓半徑等于2RB．a(chǎn)粒子返回A點(diǎn)所用的最短時(shí)間為

0qB

2

C．b、c粒子返回A點(diǎn)所用的最短時(shí)間之比為D．c粒子的速度大小為

22

2

v

2a

【答案】BD

【詳解】由題意，作出a粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圖，如圖所示

a粒子恰好到達(dá)磁場(chǎng)外邊界后返回，a粒子運(yùn)動(dòng)的圓周正好與磁場(chǎng)外邊界，

然后沿徑向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好回到A點(diǎn)，

qBR

根據(jù)a粒子的速度大小為v0

am

可得RaR0

設(shè)外圓半徑等于R,由幾何關(guān)系得AOB270

則RR02R0

A錯(cuò)誤；

B．由A項(xiàng)分析，a粒子返回A點(diǎn)所用的最短時(shí)間為第一次回到A點(diǎn)的時(shí)間tmin

2R2m

a粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T0

vaqB

5403m

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tT

1360qB

2R02m

勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2

vaqB

(3π2)m

故a粒子返回A點(diǎn)所用的最短時(shí)間為tmint1t2

qB

B正確；

C．由題意，作出b、c粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圖，如圖所示

q

因?yàn)閎、c粒子返回A點(diǎn)都是運(yùn)動(dòng)一個(gè)圓周，根據(jù)b、c帶正電且比荷均為，所以?xún)闪Ｗ幼鰣A周運(yùn)動(dòng)

m

周期相同，故所用的最短時(shí)間之比為1:1，C錯(cuò)誤；

D．由幾何關(guān)系得2Rc2R0

2

mvc

洛倫茲力提供向心力有qvcB

Rc

2

聯(lián)立解得vv

c2a

D正確。

故選BD。

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(chǎng)，其邊界為正方形；Ⅱ區(qū)有垂直

于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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O點(diǎn)。I區(qū)

和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比值為4∶1。一帶正電的粒子從Ⅱ區(qū)外邊界上a點(diǎn)沿正方形某一條邊的中垂

線方向進(jìn)入磁場(chǎng)，一段時(shí)間后從a點(diǎn)離開(kāi)。取sin37°=0.6。則帶電粒子（）

A．在I區(qū)的軌跡圓心不在O點(diǎn)

B．在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡半徑之上比為1∶2

C．在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡長(zhǎng)度之比為127∶37

D．在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之上比為127∶148

【答案】AD

【詳解】A．由圖可知

在I區(qū)的軌跡圓心不在O點(diǎn)，故A正確；

v2

B．由洛倫茲力提供向心力qvBm

r

mv

可得r

qB

rB1

故在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡半徑之上比為12

r2B14

故B錯(cuò)誤；

r4

D．設(shè)粒子在磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)偏轉(zhuǎn)的圓心角為α，由幾何關(guān)系cos2

r1r25

可得37

3602(9037)2542m

故粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1T

360360qB1

237742m

粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2T

360360qB2

t127

聯(lián)立可得在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之上比為1

t2148

故D正確；

3602(9037)254

C．粒子在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡長(zhǎng)度分別為l2r2r

136013601

23774

l2r2r

236023602

l127

故在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡長(zhǎng)度之比為1