(2021-2025)五年高考物理真題分類(lèi)匯編(全國(guó))專(zhuān)題10 磁場(chǎng)(原卷版)_第1頁(yè)
(2021-2025)五年高考物理真題分類(lèi)匯編(全國(guó))專(zhuān)題10 磁場(chǎng)(原卷版)_第2頁(yè)
(2021-2025)五年高考物理真題分類(lèi)匯編(全國(guó))專(zhuān)題10 磁場(chǎng)(原卷版)_第3頁(yè)
(2021-2025)五年高考物理真題分類(lèi)匯編(全國(guó))專(zhuān)題10 磁場(chǎng)(原卷版)_第4頁(yè)
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五年(2021-2025)高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題10磁場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1磁場(chǎng)安培力2025·黑吉遼卷、海南卷2024·福建卷、重慶卷2023·北京卷、海南卷、山東卷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),常以選擇題形式出現(xiàn)。題型創(chuàng)新,會(huì)結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際等創(chuàng)設(shè)新情境,考查學(xué)生應(yīng)變與創(chuàng)新能力。注重綜合應(yīng)用,常與電場(chǎng)、力學(xué)等知識(shí)結(jié)合命題,考查學(xué)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)生深入思考,培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力??键c(diǎn)2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2025·四川卷、甘肅卷2024·浙江卷、新課標(biāo)卷、廣東卷2023·北京卷、天津卷、湖北卷2022·湖南卷、遼寧卷2021·湖北卷、海南卷考點(diǎn)3帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2025·北京卷、山東卷2024·黑吉遼卷、海南卷、湖南卷2023·山東卷、海南卷、遼寧卷2022·浙江卷、廣東卷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〢. B. C.B2﹣B1 D.B1﹣B22.(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,置于始終豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,邊與磁場(chǎng)邊界平行,邊中點(diǎn)位于磁場(chǎng)邊界。導(dǎo)體框的質(zhì)量,電阻、邊長(zhǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t連續(xù)變化,內(nèi)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,其中內(nèi)的圖像未畫(huà)出,規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颉?1)求時(shí)邊受到的安培力大小F;(2)畫(huà)出圖(b)中內(nèi)圖像(無(wú)需寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程);(3)從開(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,求ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。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(

)A.線圈電阻為 B.I越大,表明m越大C.v越大,則E越小 D.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,且,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,方向垂直紙面向外,銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流,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 D.銅環(huán)所受安培力大小為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.0 B.BIl C.2BIl D.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。基于此理論,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B0和B0,方向也垂直于紙面向外,則()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B0B.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B0C.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B0D.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B011.(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)旁诎捉鸾z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)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/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為50μTC.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0B.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由O指向cC.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與在一條直線上,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、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B16.(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)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,分別通以和流向相同的電流,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B.導(dǎo)線所受的安培力可以用計(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,四根平行直導(dǎo)線均通入電流,,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.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,一帶正電的粒子從點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度方向與y軸正方向夾角,從點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知粒子的電荷量為,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)的速度大小和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)若在平面內(nèi)某點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷,電荷量為,粒子質(zhì)量取(k為靜電力常量),粒子仍沿(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。(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)間速度方向首次與N點(diǎn)速度方向相反,求(電荷量為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))。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?xí)r,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、、均為已知量)(1)電子的比荷;(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至?xí)r,筒壁上落有電子的區(qū)域面積S。21.(2025·安徽·高考真題)如圖,在豎直平面內(nèi)的直角坐標(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,沿平面向x軸上方各個(gè)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q、質(zhì)量為m、速度大小均為。不計(jì)粒子的重力、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B.薄板的上表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為C.薄板的下表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為dD.薄板接收到的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為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。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帶正電且比荷均為,a粒子的速度大小為,方向沿同心圓的徑向;b和c粒子速度方向相反且與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(

)A.外圓半徑等于 B.a(chǎn)粒子返回A點(diǎn)所用的最短時(shí)間為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∶2C.在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡長(zhǎng)度之比為127∶37D.在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之上比為127∶14824.(2024·天津·高考真題)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),存在半徑為R的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,半圓與x軸相切于M點(diǎn),與y軸相切于N點(diǎn),直線邊界與x軸平行,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。在第一象限存在沿方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.一帶負(fù)電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,從M點(diǎn)以速度v沿方向進(jìn)入第一象限,正好能沿直線勻速穿過(guò)半圓區(qū)域。不計(jì)粒子重力。(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(2)若僅有電場(chǎng),求粒子從M點(diǎn)到達(dá)y軸的時(shí)間t;(3)若僅有磁場(chǎng),改變粒子入射速度的大小,粒子能夠到達(dá)x軸上P點(diǎn),M、P的距離為,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。25.(2024·廣西·高考真題)坐標(biāo)平面內(nèi)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里。質(zhì)量為m,電荷量為的粒子,以初速度v從O點(diǎn)沿x軸正向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),粒子過(guò)y軸時(shí)速度與y軸正向夾角為,交點(diǎn)為P。不計(jì)粒子重力,則P點(diǎn)至O點(diǎn)的距離為()A. B. C. D.26.(2024·湖北·高考真題)如圖所示,在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子沿直徑AC方向從A點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力,下列說(shuō)法正確的是()A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過(guò)O點(diǎn)B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為D.若粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短,粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為27.(2016·全國(guó)III卷·高考真題)平面OM和平面ON之間的夾角為30°,其橫截面(紙面)如圖所示,平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0),沿紙面以大小為v的速度從OM上的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng),速度方向與OM成30°角,已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn),并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)重力。則粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為()A. B. C. D.28.(2023·福建·高考真題)阿斯頓(F.Aston)借助自己發(fā)明的質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖等元素的同位素而獲得諾貝爾獎(jiǎng),質(zhì)譜儀分析同位素簡(jiǎn)化的工作原理如圖所示。在上方存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩個(gè)氖離子在O處以相同速度v垂直磁場(chǎng)邊界入射,在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),分別落在M和N處。已知某次實(shí)驗(yàn)中,,落在M處氖離子比荷(電荷量和質(zhì)量之比)為;P、O、M、N、P'在同一直線上;離子重力不計(jì)。(1)求OM的長(zhǎng)度;(2)若ON的長(zhǎng)度是OM的1.1倍,求落在N處氖離子的比荷。29.(2023·北京·高考真題)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道,其軸線與磁場(chǎng)垂直。管道橫截面半徑為a,長(zhǎng)度為l()。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進(jìn)入管道,粒子在磁場(chǎng)力作用下經(jīng)過(guò)一段圓弧垂直打到管壁上,與管壁發(fā)生彈性碰撞,多次碰撞后從另一端射出,單位時(shí)間進(jìn)入管道的粒子數(shù)為n,粒子電荷量為,不計(jì)粒子的重力、粒子間的相互作用,下列說(shuō)法不正確的是()

A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧半徑為aB.粒子質(zhì)量為C.管道內(nèi)的等效電流為D.粒子束對(duì)管道的平均作用力大小為30.(2023·湖南·高考真題)如圖,真空中有區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,區(qū)域Ⅰ中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向下(與紙面平行),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,等腰直角三角形CGF區(qū)域(區(qū)域Ⅱ)內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。圖中A、C、O三點(diǎn)在同一直線上,AO與GF垂直,且與電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向均垂直。A點(diǎn)處的粒子源持續(xù)將比荷一定但速率不同的粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ中,只有沿直線AC運(yùn)動(dòng)的粒子才能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。若區(qū)域Ⅰ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,則粒子從CF的中點(diǎn)射出,它們?cè)趨^(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0。若改變電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)弱,能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ中的粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是(

A.若僅將區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B1,則t>t0B.若僅將區(qū)域Ⅰ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)?E,則t>t0C.若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?,則D.若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?,則31.(2023·全國(guó)乙卷·高考真題)如圖,一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面(xOy平面)向里,磁場(chǎng)右邊界與x軸垂直。一帶電粒子由O點(diǎn)沿x正向入射到磁場(chǎng)中,在磁場(chǎng)另一側(cè)的S點(diǎn)射出,粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后,沿直線運(yùn)動(dòng)打在垂直于x軸的接收屏上的P點(diǎn);SP=l,S與屏的距離為,與x軸的距離為a。如果保持所有條件不變,在磁場(chǎng)區(qū)域再加上電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),該粒子入射后則會(huì)沿x軸到達(dá)接收屏。該粒子的比荷為(

A. B. C. D.32.(2023·全國(guó)甲卷·高考真題)光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng),筒上P點(diǎn)開(kāi)有一個(gè)小孔,過(guò)P的橫截面是以O(shè)為圓心的圓,如圖所示。一帶電粒子從P點(diǎn)沿PO射入,然后與筒壁發(fā)生碰撞。假設(shè)粒子在每次碰撞前、后瞬間,速度沿圓上碰撞點(diǎn)的切線方向的分量大小不變,沿法線方向的分量大小不變、方向相反;電荷量不變。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是(

A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能通過(guò)圓心OB.最少經(jīng)2次碰撞,粒子就可能從小孔射出C.射入小孔時(shí)粒子的速度越大,在圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短D.每次碰撞后瞬間,粒子速度方向一定平行于碰撞點(diǎn)與圓心O的連線33.(2017·全國(guó)II卷·高考真題)如圖所示,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn),大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng),若粒子射入的速率為,這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為,相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上,不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用,則為()A. B. C. D.34.(2022·北京·高考真題)正電子是電子的反粒子,與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從P點(diǎn)發(fā)出兩個(gè)電子和一個(gè)正電子,三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中1、2、3所示。下列說(shuō)法正確的是()A.磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 B.軌跡1對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大C.軌跡2對(duì)應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大 D.軌跡3對(duì)應(yīng)的粒子是正電子35.(2022·遼寧·高考真題)粒子物理研究中使用的一種球狀探測(cè)裝置橫截面的簡(jiǎn)化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),外圓是探測(cè)器。兩個(gè)粒子先后從P點(diǎn)沿徑向射入磁場(chǎng),粒子1沿直線通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后打在探測(cè)器上的M點(diǎn)。粒子2經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在探測(cè)器上的N點(diǎn)。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài),忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說(shuō)法正確的是()A.粒子1可能為中子B.粒子2可能為電子C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,粒子1可能打在探測(cè)器上的Q點(diǎn)D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探測(cè)器上的Q點(diǎn)36.(2022·湖北·高考真題)在如圖所示的平面內(nèi),分界線SP將寬度為L(zhǎng)的矩形區(qū)域分成兩部分,一部分充滿方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),另一部分充滿方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,SP與磁場(chǎng)左右邊界垂直。離子源從S處射入速度大小不同的正離子,離子入射方向與磁場(chǎng)方向垂直且與SP成30°角。已知離子比荷為k,不計(jì)重力。若離子從Р點(diǎn)射出,設(shè)出射方向與入射方向的夾角為θ,則離子的入射速度和對(duì)應(yīng)θ角的可能組合為()A.kBL,0° B.kBL,0° C.kBL,60° D.2kBL,60°37.(2021·海南·高考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點(diǎn),以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場(chǎng),設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當(dāng)時(shí),粒子垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。則()A.粒子一定帶正電B.當(dāng)時(shí),粒子也垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)C.粒子入射速率為D.粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置到O點(diǎn)的最大距離為38.(2021·湖北·高考真題)一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在某一時(shí)刻突然分裂成a、b和c三個(gè)微粒,a和b在磁場(chǎng)中做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),環(huán)繞方向如圖所示,c未在圖中標(biāo)出。僅考慮磁場(chǎng)對(duì)帶電微粒的作用力,下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)帶負(fù)電荷 B.b帶正電荷C.c帶負(fù)電荷 D.a(chǎn)和b的動(dòng)量大小一定相等39.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子在P點(diǎn)以與x軸正方向成60的方向垂直磁場(chǎng)射入,并恰好垂直于y軸射出磁場(chǎng)。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,OP=a。不計(jì)重力。根據(jù)上述信息可以得出()A.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡方程B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率C.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度40.(2021·全國(guó)乙卷·高考真題)如圖,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從圓周上的M點(diǎn)沿直徑方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn);若射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn),不計(jì)重力,則為()A. B. C. D.考點(diǎn)03帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)41.(2025·廣西·高考真題)如圖,帶等量正電荷q的M、N兩種粒子,以幾乎為0的初速度從S飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng),經(jīng)加速后從O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入速度選擇器(簡(jiǎn)稱(chēng)選擇器)。選擇器中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)選擇器的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,右端開(kāi)口寬度為2d時(shí),M粒子沿軸線OO′穿過(guò)選擇器后,沿水平方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)),并最終打在探測(cè)器上;N粒子以與水平方向夾角為θ的速度從開(kāi)口的下邊緣進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并與M粒子打在同一位置,忽略粒子重力和粒子間的相互作用及邊界效應(yīng),則()A.M粒子質(zhì)量為B.剛進(jìn)入選擇器時(shí),N粒子的速度小于M粒子的速度C.調(diào)節(jié)選擇器,使N粒子沿軸線OO′穿過(guò)選擇器,此時(shí)選擇器的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為D.調(diào)節(jié)選擇器,使N粒子沿軸線OO′進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),打在探測(cè)器上的位置與調(diào)節(jié)前M粒子打在探測(cè)器上的位置間距為42.(2025·福建·高考真題)空間中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B與水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,一帶電體在復(fù)合場(chǎng)中恰能沿著MN做勻速直線運(yùn)動(dòng),MN與水平方向呈45°,NP水平向右。帶電量為q,速度為v,質(zhì)量為m,當(dāng)粒子到N時(shí),撤去磁場(chǎng),一段時(shí)間后粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則()A.電場(chǎng)強(qiáng)度為B.磁場(chǎng)強(qiáng)度為C.NP兩點(diǎn)的電勢(shì)差為D.粒子從N→P時(shí)距離NP的距離最大值為43.(2025·山東·高考真題)如圖甲所示的平面內(nèi),y軸右側(cè)被直線分為兩個(gè)相鄰的區(qū)域I、Ⅱ。區(qū)域I內(nèi)充滿勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域Ⅱ內(nèi)充滿垂直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小、方向均未知。時(shí)刻,質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從O點(diǎn)沿x軸正向出發(fā),在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)軌跡是以y軸為對(duì)稱(chēng)軸的拋物線的一部分,如圖甲所示。時(shí)刻粒子第一次到達(dá)兩區(qū)域分界面,在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的圖像為正弦曲線的一部分,如圖乙所示。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是()A.區(qū)域I內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小,方向沿y軸正方向B.粒子在區(qū)域Ⅱ內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑C.區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,方向垂直平面向外D.粒子在區(qū)域Ⅱ內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)44.(2025·北京·高考真題)電磁流量計(jì)可以測(cè)量導(dǎo)電液體的流量Q——單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積。如圖所示,內(nèi)壁光滑的薄圓管由非磁性導(dǎo)電材料制成,空間有垂直管道軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。液體充滿管道并以速度v沿軸線方向流動(dòng),圓管壁上的兩點(diǎn)連線為直徑,且垂直于磁場(chǎng)方向,兩點(diǎn)的電勢(shì)差為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.N點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)高 B.正比于流量QC.在流量Q一定時(shí),管道半徑越小,越小 D.若直徑與磁場(chǎng)方向不垂直,測(cè)得的流量Q偏小45.(2024·福建·高考真題)如圖,直角坐標(biāo)系中,第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。第Ⅱ、Ⅲ象限中有兩平行板電容器、,其中垂直軸放置,極板與軸相交處存在小孔、;垂直軸放置,上、下極板右端分別緊貼軸上的、點(diǎn)。一帶電粒子從靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)直線加速后從射出,緊貼下極板進(jìn)入,而后從進(jìn)入第Ⅰ象限;經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好垂直軸離開(kāi),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。已知粒子質(zhì)量為、帶電量為,、間距離為,、的板間電壓大小均為,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)重力,忽略邊緣效應(yīng)。求:(1)粒子經(jīng)過(guò)時(shí)的速度大??;(2)粒子經(jīng)過(guò)時(shí)速度方向與軸正向的夾角;(3)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。46.(2024·湖北·高考真題)磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示,MN和PQ是兩平行金屬極板,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里。等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負(fù)帶電粒子)從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場(chǎng),極板間便產(chǎn)生電壓。下列說(shuō)法正確的是()A.極板MN是發(fā)電機(jī)的正極B.僅增大兩極板間的距離,極板間的電壓減小C.僅增大等離子體的噴入速率,極板間的電壓增大D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度,極板間的電壓增大47.(2023·廣東·高考真題)某小型醫(yī)用回旋加速器,最大回旋半徑為,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,質(zhì)子加速后獲得的最大動(dòng)能為.根據(jù)給出的數(shù)據(jù),可計(jì)算質(zhì)子經(jīng)該回旋加速器加速后的最大速率約為(忽略相對(duì)論效應(yīng),)(

)A. B. C. D.48.(2023·海南·高考真題)如圖所示,質(zhì)量為,帶電量為的點(diǎn)電荷,從原點(diǎn)以初速度射入第一象限內(nèi)的電磁場(chǎng)區(qū)域,在(為已知)區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),控制電場(chǎng)強(qiáng)度(值有多種可能),可讓粒子從射入磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)打到接收器上,則(

A.粒子從中點(diǎn)射入磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度滿足B.粒子從中點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)速度為C.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心到的距離為D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓周半徑最大值是49.(2023·海南·高考真題)如圖所示,帶正電的小球豎直向下射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)和受力說(shuō)法正確的是(

A.小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力水平向右 B.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度不變C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度保持不變 D.小球受到的洛倫茲力對(duì)小球做正功50.(2023·新課標(biāo)卷·高考真題)一電子和一α粒子從鉛盒上的小孔O豎直向上射出后,打到鉛盒上方水平放置的屏幕P上的a和b兩點(diǎn),a點(diǎn)在小孔O的正上方,b點(diǎn)在a點(diǎn)的右側(cè),如圖所示。已知α粒子的速度約為電子速度的,鉛盒與屏幕之間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),則電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向可能為()

A.電場(chǎng)方向水平向左、磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.電場(chǎng)方向水平向左、磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.電場(chǎng)方向水平向右、磁場(chǎng)方向垂直紙面向里D.電場(chǎng)方向水平向右、磁場(chǎng)方向垂直紙面向外51.(2022·浙江·高考真題)如圖為某一徑向電場(chǎng)的示意圖,電場(chǎng)強(qiáng)度大小可表示為,a為常量。比荷相同的兩粒子在半徑r不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮粒子間的相互作用及重力,則()A.軌道半徑r小的粒子角速度一定小B.電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大C.粒子的速度大小與軌道半徑r一定無(wú)關(guān)D.當(dāng)加垂直紙面磁場(chǎng)時(shí),粒子一定做離心運(yùn)動(dòng)52.(2022·廣東·高考真題)如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從M點(diǎn)由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過(guò)N、P兩點(diǎn)。已知M、P在同一等勢(shì)面上,下列說(shuō)法正確的有()A.電子從N到P,電場(chǎng)力做正功B.N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)C.電子從M到N,洛倫茲力不做功D.電子在M點(diǎn)所受的合力大于在P點(diǎn)所受的合力53.(2022·全國(guó)甲卷·高考真題)空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于紙面(平面)向里,電場(chǎng)的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。下列四幅圖中,可能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是()A. B.C. D.54.(2021·福建·高考真題)一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中電場(chǎng)的方向與金屬板垂直,磁場(chǎng)的方向與金屬板平行且垂直紙面向里,如圖所示。一質(zhì)子()以速度自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入,恰沿中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列粒子分別自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入,能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是()(所有粒子均不考慮重力的影響)A.以速度的射入的正電子B.以速度射入的電子C.以速度射入的核D.以速度射入的a粒子55.(2021·北京·高考真題)如圖所示,M為粒子加速器;N為速度選擇器,兩平行導(dǎo)體板之間有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從S點(diǎn)釋放一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,經(jīng)M加速后恰能以速度v沿直線(圖中平行于導(dǎo)體板的虛線)通過(guò)N。不計(jì)重力。(1)求粒子加速器M的加速電壓U;(2)求速度選擇器N兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;(3)仍從S點(diǎn)釋放另一初速度為0、質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子,離開(kāi)N時(shí)粒子偏離圖中虛線的距離為d,求該粒子離開(kāi)N時(shí)的動(dòng)能。56.(2021·河北·高考真題)如圖,距離為d的兩平行金屬板P、Q之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,一束速度大小為v的等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間,相距為L(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為,兩導(dǎo)軌分別與P、Q相連,質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,恰好靜止,重力加速度為g,不計(jì)導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力,下列說(shuō)法正確的是()A.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,B.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,C.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,D.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,專(zhuān)題10磁場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1磁場(chǎng)安培力2025·黑吉遼卷、海南卷2024·福建卷、重慶卷2023·北京卷、海南卷、山東卷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),常以選擇題形式出現(xiàn)。題型創(chuàng)新,會(huì)結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際等創(chuàng)設(shè)新情境,考查學(xué)生應(yīng)變與創(chuàng)新能力。注重綜合應(yīng)用,常與電場(chǎng)、力學(xué)等知識(shí)結(jié)合命題,考查學(xué)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)生深入思考,培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。考點(diǎn)2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2025·四川卷、甘肅卷2024·浙江卷、新課標(biāo)卷、廣東卷2023·北京卷、天津卷、湖北卷2022·湖南卷、遼寧卷2021·湖北卷、海南卷考點(diǎn)3帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2025·北京卷、山東卷2024·黑吉遼卷、海南卷、湖南卷2023·山東卷、海南卷、遼寧卷2022·浙江卷、廣東卷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)度大小()A. B. C.B2﹣B1 D.B1﹣B22.(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,置于始終豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,邊與磁場(chǎng)邊界平行,邊中點(diǎn)位于磁場(chǎng)邊界。導(dǎo)體框的質(zhì)量,電阻、邊長(zhǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t連續(xù)變化,內(nèi)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,其中內(nèi)的圖像未畫(huà)出,規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颉?1)求時(shí)邊受到的安培力大小F;(2)畫(huà)出圖(b)中內(nèi)圖像(無(wú)需寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程);(3)從開(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,求ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。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(

)A.線圈電阻為 B.I越大,表明m越大C.v越大,則E越小 D.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,且,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,方向垂直紙面向外,銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流,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 D.銅環(huán)所受安培力大小為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.0 B.BIl C.2BIl D.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B0和B0,方向也垂直于紙面向外,則()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B0B.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B0C.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B0D.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B011.(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)旁诎捉鸾z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)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/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為50μTC.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0B.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由O指向cC.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與在一條直線上,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、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B16.(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)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,分別通以和流向相同的電流,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B.導(dǎo)線所受的安培力可以用計(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,四根平行直導(dǎo)線均通入電流,,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.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,一帶正電的粒子從點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度方向與y軸正方向夾角,從點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知粒子的電荷量為,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)的速度大小和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)若在平面內(nèi)某點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷,電荷量為,粒子質(zhì)量?。╧為靜電力常量),粒子仍沿(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。(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)間速度方向首次與N點(diǎn)速度方向相反,求(電荷量為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))。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?xí)r,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、、均為已知量)(1)電子的比荷;(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至?xí)r,筒壁上落有電子的區(qū)域面積S。21.(2025·安徽·高考真題)如圖,在豎直平面內(nèi)的直角坐標(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,沿平面向x軸上方各個(gè)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q、質(zhì)量為m、速度大小均為。不計(jì)粒子的重力、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B.薄板的上表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為C.薄板的下表面接收到粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為dD.薄板接收到的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為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。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帶正電且比荷均為,a粒子的速度大小為,方向沿同心圓的徑向;b和c粒子速度方向相反且與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(

)A.外圓半徑等于 B.a(chǎn)粒子返回A點(diǎn)所用的最短時(shí)間為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∶2C.在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的軌跡長(zhǎng)度之比為127∶37D.在I區(qū)和Ⅱ區(qū)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之上比為127∶14824.(2024·天津·高考真題)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),存在半徑為R的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,半圓與x軸相切于M點(diǎn),與y軸相切于N點(diǎn),直線邊界與x軸平行,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。在第一象限存在沿方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.一帶負(fù)電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,從M點(diǎn)以速度v沿方向進(jìn)入第一象限,正好能沿直線勻速穿過(guò)半圓區(qū)域。不計(jì)粒子重力。(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)若僅有電場(chǎng),求粒子從M點(diǎn)到達(dá)y軸的時(shí)間t;(3)若僅有磁場(chǎng),改變粒子入射速度的大小,粒子能夠到達(dá)x軸上P點(diǎn),M、P的距離為,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。25.(2024·廣西·高考真題)坐標(biāo)平面內(nèi)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里。質(zhì)量為m,電荷量為的粒子,以初速度v從O點(diǎn)沿x軸正向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),粒子過(guò)y軸時(shí)速度與y軸正向夾角為,交點(diǎn)為P。不計(jì)粒子重力,則P點(diǎn)至O點(diǎn)的距離為()A. B. C. D.26.(2024·湖北·高考真題)如圖所示,在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子沿直徑AC方向從A點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力,下列說(shuō)法正確的是()A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過(guò)O點(diǎn)B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為D.若粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短,粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為27.(2016·全國(guó)III卷·高考真題)平面OM和平面ON之間的夾角為30°,其橫截面(紙面)如圖所示,平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0),沿紙面以大小為v的速度從OM上的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng),速度方向與OM成30°角,已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn),并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)重力。則粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為()A. B. C. D.28.(2023·福建·高考真題)阿斯頓(F.Aston)借助自己發(fā)明的質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖等元素的同位素而獲得諾貝爾獎(jiǎng),質(zhì)譜儀分析同位素簡(jiǎn)化的工作原理如圖所示。在上方存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩個(gè)氖離子在O處以相同速度v垂直磁場(chǎng)邊界入射,在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),分別落在M和N處。已知某次實(shí)驗(yàn)中,,落在M處氖離子比荷(電荷量和質(zhì)量之比)為;P、O、M、N、P'在同一直線上;離子重力不計(jì)。(1)求OM的長(zhǎng)度;(2)若ON的長(zhǎng)度是OM的1.1倍,求落在N處氖離子的比荷。29.(2023·北京·高考真題)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道,其軸線與磁場(chǎng)垂直。管道橫截面半徑為a,長(zhǎng)度為l()。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進(jìn)入管道,粒子在磁場(chǎng)力作用下經(jīng)過(guò)一段圓弧垂直打到管壁上,與管壁發(fā)生彈性碰撞,多次碰撞后從另一端射出,單位時(shí)間進(jìn)入管道的粒子數(shù)為n,粒子電荷量為,不計(jì)粒子的重力、粒子間的相互作用,下列說(shuō)法不正確的是()

A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧半徑為aB.粒子質(zhì)量為C.管道內(nèi)的等效電流為D.粒子束對(duì)管道的平均作用力大小為30.(2023·湖南·高考真題)如圖,真空中有區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,區(qū)域Ⅰ中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向下(與紙面平行),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,等腰直角三角形CGF區(qū)域(區(qū)域Ⅱ)內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。圖中A、C、O三點(diǎn)在同一直線上,AO與GF垂直,且與電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向均垂直。A點(diǎn)處的粒子源持續(xù)將比荷一定但速率不同的粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ中,只有沿直線AC運(yùn)動(dòng)的粒子才能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。若區(qū)域Ⅰ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,則粒子從CF的中點(diǎn)射出,它們?cè)趨^(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0。若改變電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)弱,能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ中的粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是(

A.若僅將區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B1,則t>t0B.若僅將區(qū)域Ⅰ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)?E,則t>t0C.若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?,則D.若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?,則31.(2023·全國(guó)乙卷·高考真題)如圖,一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面(xOy平面)向里,磁場(chǎng)右邊界與x軸垂直。一帶電粒子由O點(diǎn)沿x正向入射到磁場(chǎng)中,在磁場(chǎng)另一側(cè)的S點(diǎn)射出,粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后,沿直線運(yùn)動(dòng)打在垂直于x軸的接收屏上的P點(diǎn);SP=l,S與屏的距離為,與x軸的距離為a。如果保持所有條件不變,在磁場(chǎng)區(qū)域再加上電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),該粒子入射后則會(huì)沿x軸到達(dá)接收屏。該粒子的比荷為(

A. B. C. D.32.(2023·全國(guó)甲卷·高考真題)光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng),筒上P點(diǎn)開(kāi)有一個(gè)小孔,過(guò)P的橫截面是以O(shè)為圓心的圓,如圖所示。一帶電粒子從P點(diǎn)沿PO射入,然后與筒壁發(fā)生碰撞。假設(shè)粒子在每次碰撞前、后瞬間,速度沿圓上碰撞點(diǎn)的切線方向的分量大小不變,沿法線方向的分量大小不變、方向相反;電荷量不變。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是(

A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能通過(guò)圓心OB.最少經(jīng)2次碰撞,粒子就可能從小孔射出C.射入小孔時(shí)粒子的速度越大,在圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短D.每次碰撞后瞬間,粒子速度方向一定平行于碰撞點(diǎn)與圓心O的連線33.(2017·全國(guó)II卷·高考真題)如圖所示,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn),大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng),若粒子射入的速率為,這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為,相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上,不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用,則為()A. B. C. D.34.(2022·北京·高考真題)正電子是電子的反粒子,與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從P點(diǎn)發(fā)出兩個(gè)電子和一個(gè)正電子,三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中1、2、3所示。下列說(shuō)法正確的是()A.磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 B.軌跡1對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大C.軌跡2對(duì)應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大 D.軌跡3對(duì)應(yīng)的粒子是正電子35.(2022·遼寧·高考真題)粒子物理研究中使用的一種球狀探測(cè)裝置橫截面的簡(jiǎn)化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),外圓是探測(cè)器。兩個(gè)粒子先后從P點(diǎn)沿徑向射入磁場(chǎng),粒子1沿直線通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后打在探測(cè)器上的M點(diǎn)。粒子2經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在探測(cè)器上的N點(diǎn)。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài),忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說(shuō)法正確的是()A.粒子1可能為中子B.粒子2可能為電子C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,粒子1可能打在探測(cè)器上的Q點(diǎn)D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探測(cè)器上的Q點(diǎn)36.(2022·湖北·高考真題)在如圖所示的平面內(nèi),分界線SP將寬度為L(zhǎng)的矩形區(qū)域分成兩部分,一部分充滿方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),另一部分充滿方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,SP與磁場(chǎng)左右邊界垂直。離子源從S處射入速度大小不同的正離子,離子入射方向與磁場(chǎng)方向垂直且與SP成30°角。已知離子比荷為k,不計(jì)重力。若離子從Р點(diǎn)射出,設(shè)出射方向與入射方向的夾角為θ,則離子的入射速度和對(duì)應(yīng)θ角的可能組合為()A.kBL,0° B.kBL,0° C.kBL,60° D.2kBL,60°37.(2021·海南·高考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點(diǎn),以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場(chǎng),設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當(dāng)時(shí),粒子垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。則()A.粒子一定帶正電B.當(dāng)時(shí),粒子也垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)C.粒子入射速率為D.粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置到O點(diǎn)的最大距離為38.(2021·湖北·高考真題)一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在某一時(shí)刻突然分裂成a、b和c三個(gè)微粒,a和b在磁場(chǎng)中做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),環(huán)繞方向如圖所示,c未在圖中標(biāo)出。僅考慮磁場(chǎng)對(duì)帶電微粒的作用力,下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)帶負(fù)電荷 B.b帶正電荷C.c帶負(fù)電荷 D.a(chǎn)和b的動(dòng)量大小一定相等39.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子在P點(diǎn)以與x軸正方向成60的方向垂直磁場(chǎng)射入,并恰好垂直于y軸射出磁場(chǎng)。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,OP=a。不計(jì)重力。根據(jù)上述信息可以得出()A.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡方程B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率C.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度40.(2021·全國(guó)乙卷·高考真題)如圖,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從圓周上的M點(diǎn)沿直徑方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn);若射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn),不計(jì)重力,則為()A. B. C. D.考點(diǎn)03帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)41.(2025·廣西·高考真題)如圖,帶等量正電荷q的M、N兩種粒子,以幾乎為0的初速度從S飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng),經(jīng)加速后從O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入速度選擇器(簡(jiǎn)稱(chēng)選擇器)。選擇器中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)選擇器的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,右端開(kāi)口寬度為2d時(shí),M粒子沿軸線OO′穿過(guò)選擇器后,沿水平方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)),并最終打在探測(cè)器上;N粒子以與水平方向夾角為θ的速度從開(kāi)口的下邊緣進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并與M粒子打在同一位置,忽略粒子重力和粒子間的相互作用及邊界效應(yīng),則()A.M粒子質(zhì)量為B.剛進(jìn)入選擇器時(shí),N粒子的速度小于M粒子的速度C.調(diào)節(jié)選擇器,使N粒子沿軸線OO′穿過(guò)選擇器,此時(shí)選擇器的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為D.調(diào)節(jié)選擇器,使N粒子沿軸線OO′進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),打在探測(cè)器上的位置與調(diào)節(jié)前M粒子打在探測(cè)器上的位置間距為42.(2025·福建·高考真題)空間中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B與水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,一帶電體在復(fù)合場(chǎng)中恰能沿著MN做勻速直線運(yùn)動(dòng),MN與水平方向呈45°,NP水平向右。帶電量為q,速度為v,質(zhì)量為m,當(dāng)粒子到N時(shí),撤去磁場(chǎng),一段時(shí)間后粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則()A.電場(chǎng)強(qiáng)度為B.磁場(chǎng)強(qiáng)度為C.NP兩點(diǎn)的電勢(shì)差為D.粒子從N→P時(shí)距離NP的距離最大值為43.(2025·山東·高考真題)如圖甲所示的平面內(nèi),y軸右側(cè)被直線分為兩個(gè)相鄰的區(qū)域I、Ⅱ。區(qū)域I內(nèi)充滿勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域Ⅱ內(nèi)充滿垂直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小、方向均未知。時(shí)刻,質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從O點(diǎn)沿x軸正向出發(fā),在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)軌跡是以y軸為對(duì)稱(chēng)軸的拋物線的一部分,如圖甲所示。時(shí)刻粒子第一次到達(dá)兩區(qū)域分界面,在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的圖像為正弦曲線的一部分,如圖乙所示。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是()A.區(qū)域I內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小,方向沿y軸正方向B.粒子在區(qū)域Ⅱ內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑C.區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,方向垂直平面向外D.粒子在區(qū)域Ⅱ內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)44.(2025·北京·高考真題)電磁流量計(jì)可以測(cè)量導(dǎo)電液體的流量Q——單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積。

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