專題09磁場

一、單選題

1.（2024?全國?統(tǒng)考圖考真題）如圖，一磁感應(yīng)強度大小為夕的勻強磁場，萬向垂直

于紙面（xOy平面）向里，磁場右邊界與x軸垂直。一帶電粒子由。點沿x正向入射到

磁場中，在磁場另一側(cè)的S點射出，粒子離開磁場后，沿直線運動打在垂直于x軸的接

收屏上的戶點；SP=1,S與屏的距離為（，與x軸的距離為a。假如保持全部條件不變,

在磁場區(qū)域再加上電場強度大小為少的勻強電場，該粒子入射后則會沿x軸到達接收屏。

該粒子的比荷為（）

XXX

XXXX

X/

XXX-

8/S2接

/收

XXXX屏

、p

、少

AEEcBB

A.---yB.—大C.----yD.—y

2aB2aB22aE2aE2

【答案】A

【詳解】由題知，一帶電粒子由。點沿x正向入射到磁場中，在磁場另一側(cè)的S點射出,

則依據(jù)幾何關(guān)系可知粒子出離磁場時速度方向與豎直方向夾角為30°,則

sin30=-^

r

解得粒子做圓周運動的半徑

r=2a

則粒子做圓周運動有

v2

qvB=m—

r

則有

q=u

m2aB

假如保持全部條件不變，在磁場區(qū)域再加上電場強度大小為￡的勻強電場，該粒子入射

后則會沿x軸到達接收屏，則有

Eq=qvB

聯(lián)立有

qE

m2a-B2

故選Ao

2.（2024?海南?統(tǒng)考高考真題）汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，汽車可簡化為一個矩

形線圈a6cd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時針（俯視）方向電流，當汽車經(jīng)

過線圈時（）

A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上

B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abed

C.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abed

D.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同

【答案】C

【詳解】A.由題知，埋在地下的線圈1、2通順時針（俯視）方向的電流，則依據(jù)右手

定則，可知線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，A錯誤；

B.汽車進入線圈1過程中，磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為

（逆時針），B錯誤；

C.汽車離開線圈1過程中，磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為aAd

（順時針），C正確；

D.汽車進入線圈2過程中，磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為

（逆時針），再依據(jù)左手定則，可知汽車受到的安培力方向與速度方向相反，D錯誤。

故選Co

3.（2024?海南?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，帶正電的小球豎直向下射入垂直紙面對里

的勻強磁場，關(guān)于小球運動和受力說法正確的是（)

-----------?-----------

XXXX

B、，

XXVXX

XXXX

A.小球剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向右B.小球運動過程中的速度不變

C.小球運動過程的加速度保持不變D.小球受到的洛倫茲力對小球做正功

【答案】A

【詳解】A.依據(jù)左手定則，可知小球剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向右，A正確;

BC.小球受洛倫茲力和重力的作用，則小球運動過程中速度、加速度大小，方向都在變,

BC錯誤；

D.洛侖茲力永不做功，D錯誤。

故選Ao

4.（2024?江蘇?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為氏/形導(dǎo)線通

以恒定電流/,放置在磁場中.已知邊長為21,與磁場方向垂直，6c邊長為與

磁場方向平行.該導(dǎo)線受到的安培力為（）

A.0B.BllC.2B11D.^BIl

【答案】C

【詳解】因6c段與磁場方向平行，則不受安培力；ab段與磁場方向垂直，則受安培力

為

則該導(dǎo)線受到的安培力為2BI1。

故選Co

5.（2024?湖南?統(tǒng)考高考真題）如圖，真空中有區(qū)域I和II,區(qū)域I中存在勻強電場

和勻強磁場，電場方向豎直向下（與紙面平行），磁場方向垂直紙面對里，等腰直角三

角形加區(qū)域（區(qū)域H）內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面對外。圖中4a。三點

在同始終線上，/。與沖垂直，且與電場和磁場方向均垂直。/點處的粒子源持續(xù)將比

荷確定但速率不同的粒子射入?yún)^(qū)域I中，只有沿直線4,運動的粒子才能進入?yún)^(qū)域II。

若區(qū)域I中電場強度大小為E、磁感應(yīng)強度大小為B?區(qū)域II中磁感應(yīng)強度大小為B2,

則粒子從少的中點射出，它們在區(qū)域n中運動的時間為心若變更電場或磁場強弱，

能進入?yún)^(qū)域II中的粒子在區(qū)域II中運動的時間為t,不計粒子的重力及粒子之間的相互

作用，下列說法正確的是（）

.G

A.若僅將區(qū)域I中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?百，則t>t0

B.若僅將區(qū)域I中電場強度大小變?yōu)?￡,則大〉打

C.若僅將區(qū)域n中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)樽?,,貝心=2

D.若僅將區(qū)域II中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)槿諡?，貝?0辦

【答案】D

【詳解】由題知粒子在4C做直線運動，則有

qv（）Bi=qE

區(qū)域H中磁感應(yīng)強度大小為員，則粒子從6F的中點射出，則粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為90°,

4乃2

依據(jù)飲3=加亍--，有

71m

t。----

2咨

A.若僅將區(qū)域I中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?E,則粒子在4。做直線運動的速度，有

qvA'2Bi=qE

則

2

2

再依據(jù)4誣=加匕，可知粒子半徑減小，則粒子照舊從CF邊射出，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角

r

仍為90°,則t=t0,A錯誤;

B.若僅將區(qū)域I中電場強度大小變?yōu)?￡,則粒子在2。做直線運動的速度，有

qvBBi=q-2E

則

vB=2Vo

2

再依據(jù)=可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則粒子/點射出，粒子轉(zhuǎn)過的圓心

r

角仍為90。，則t=t0,B錯誤；

C.若僅將區(qū)域n中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)楦?，則粒子在/C做直線運動的速度仍為%,

4

24

再依據(jù)"5=機v亍，可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼姆?gt;2,則粒子從冰邊射出，則畫出粒

子的運動軌跡如下圖

依據(jù)

.八2r

sin"=——

4

蘇

4九"2

可知轉(zhuǎn)過的圓心角。二60°,依據(jù)/歸=相手-r,有

_4671m

9qB?

則

8品0

i--------

9

C錯誤；

D.若僅將區(qū)域n中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)檎颍瑒t粒子在力。做直線運動的速度仍為v。,

42

4

再依據(jù)0出=加一,可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼?>2,則粒子/邊射出，則畫出粒子

的運動軌跡如下圖

依據(jù)

2r

sina=———

4

Hr

4萬2

可知轉(zhuǎn)過的圓心角為a=45°,依據(jù)4VB=加手--，有

2qB2

D正確。

故選Do

6.（2024?浙江?高考真題）某愛好小組設(shè)計的測量大電流的裝置如圖所示，通有電流

I的螺繞環(huán)在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場B=kxI,通有待測電流廠的直導(dǎo)線ab垂直穿過螺

繞環(huán)中心，在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場"二左2，'。調(diào)整電阻兄當電流表示數(shù)為。時，元

件輸出霍爾電壓乙為零，則待測電流/'的方向和大小分別為（）

C.b->a,-1oD.b—a,丁A)

k2

【答案】D

【詳解】依據(jù)安培定則可知螺繞環(huán)在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場方向向下，則要使元件輸出

霍爾電壓UH為零，直導(dǎo)線而在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)向上，依據(jù)安培定則可知

待測電流/'的方向應(yīng)當是bf元件輸出霍爾電壓UH為零，則霍爾元件處合場強為0,

所以有

0—k?I

解得

故選Do

7.（2024?重慶?高考真題）2024年中國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變試驗裝置創(chuàng)建了新的

紀錄。為粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運動狀況，某同學(xué)將一小段真空

室內(nèi)的電場和磁場志向化為方向均水平向右的勻強電場和勻強磁場（如圖），電場強度

大小為￡,磁感應(yīng)強度大小為民若某電荷量為°的正離子在此電場和磁場中運動，其

速度平行于磁場方向的重量大小為匕，垂直于磁場方向的重量大小為小不計離子重力，

A.電場力的瞬時功率為qE1v；+詔B.該離子受到的洛倫茲力大小為

C.。與匕的比值不斷變大D.該離子的加速度大小不變

【答案】D

【詳解】A.依據(jù)功率的計算公式可知Fnos夕，則電場力的瞬時功率為尸%y,A錯

誤；

B.由于匕與磁場8平行，則依據(jù)洛倫茲力的計算公式有戶符刊廠必，B錯誤；

C.依據(jù)運動的疊加原理可知，離子在垂直于紙面內(nèi)做勻速圓周運動，沿水平方向做加

速運動，則%增大，吟不變，吟與力的比值不斷變小，C錯誤；

D.離子受到的洛倫茲力不變，電場力不變，則該離子的加速度大小不變，D正確。

故選D。

8.（2024?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磁場，從尸點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動

軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）

p

1

/2

A.磁場方向垂直于紙面對里B.軌跡1對應(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大D.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子

【答案】A

【詳解】AD.依據(jù)題圖可知，1和3粒子繞轉(zhuǎn)動方向一樣，則1和3粒子為電子，2為

正電子，電子帶負電且順時針轉(zhuǎn)動，依據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面對里，A正確,

D錯誤；

B.電子在云室中運行，洛倫茲力不做功，而粒子受到云室內(nèi)填充物質(zhì)的阻力作用，粒

子速度越來越小，B錯誤；

C.帶電粒子若僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，依據(jù)牛頓其次定律可知

V2

qvB=m—

r

解得粒子運動的半徑為

mv

r=——

qB

依據(jù)題圖可知軌跡3對應(yīng)的粒子運動的半徑更大，速度更大，粒子運動過程中受到云室

內(nèi)物質(zhì)的阻力的狀況下，此結(jié)論也成立，C錯誤。

故選Ao

9.(2024?江蘇?高考真題)如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線a、力相互垂直，a

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a所受安培力方向

()

I

I

A.平行于紙面對上

B.平行于紙面對下

C.左半部分垂直紙面對外，右半部分垂直紙面對里

D.左半部分垂直紙面對里，右半部分垂直紙面對外

【答案】C

【詳解】依據(jù)安培定則，可推斷出導(dǎo)線a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，依據(jù)左手定則可推斷出左半部分垂直紙面對外，右半部分垂直紙

面對里。

10.（2024?海南?高考真題）有一個輻向分布的電場，距離。相等的地方電場強度大

小相等，有一束粒子流通過電場，又垂直進入一勻強磁場，則運動軌跡相同的粒子，它

A.質(zhì)量B.電量C.比荷D.動能

【答案】C

【詳解】粒子在輻射電場中以速度v做勻速圓周運動，電場力完全供應(yīng)向心力，依據(jù)牛

頓其次定律可知

V2

qE=m—

r

解得

mv2

r=------

qE

粒子在勻強磁場中

v2

qvB=m——

r

解得

,mv

r=------

qB

粒子不同場中的軌跡相同，即粒子在不同場中轉(zhuǎn)動半徑相同，所以這些粒子具有相同的

速度V和比荷包。

m

故選C。

11.（2024?廣東?高考真題）如圖所示，一個立方體空間被對角平面“NPQ劃分成兩

個區(qū)域，兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)

子以某一速度從立方體左側(cè)垂直平面進入磁場，并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)

【答案】A

【詳解】AB.由題意知當質(zhì)子射出后先在MN左側(cè)運動，剛射出時依據(jù)左手定則可知在

MN受到y(tǒng)軸正方向的洛倫茲力，即在MN左側(cè)會向y軸正方向偏移，做勻速圓周運動，

y軸坐標增大；在MN右側(cè)依據(jù)左手定則可知洛倫茲力反向，質(zhì)子在y軸正方向上做減

速運動，故A正確，B錯誤；

CD.依據(jù)左手定則可知質(zhì)子在整個運動過程中都只受到平行于平面的洛倫茲力作

用，在z軸方向上沒有運動，z軸坐標不變，故CD錯誤。

故選A。

12.（2024?湖南?統(tǒng)考高考真題）如圖（a）,直導(dǎo)線脈被兩等長且平行的絕緣輕繩懸

掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向的磁場，與。。距離相等位置

的磁感應(yīng)強度大小相等且不隨時間變更，其截面圖如圖（6）所示。導(dǎo)線通以電流/,

靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為夕。下列說法正確的是（）

A.當導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導(dǎo)線中電流方向由N指向〃

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.tan?與電流/成正比

D.sin6與電流/成正比

【答案】D

【詳解】A.當導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，對導(dǎo)線做受力分析有

?0(0)

可知要讓安培力為圖示方向，則導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由〃指向4A錯誤；

BCD.由于與0。距離相等位置的磁感應(yīng)強度大小相等且不隨時間變更，有

,cBIL

sin0=-----,F=ingcos9

mgT

則可看出sin9與電流/成正比，當/增大時。增大,則cosJ減小，靜止后，導(dǎo)線

對懸線的拉力片減小，BC錯誤、D正確。

故選Do

13.（2024,全國?統(tǒng)考高考真題）空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直

于紙面（宜刀平面）向里，電場的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的

作用下，從坐標原點。由靜止起先運動。下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運動軌跡

的是（）

【答案】B

【詳解】解法一：

AC.在x0平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標原點。靜止的帶正電粒子在電場

力作用下會向y軸正方向運動。磁場方向垂直于紙面對里，依據(jù)左手定則，可推斷出向

y軸正方向運動的粒子同時受到沿x軸負方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負方向偏

轉(zhuǎn)。AC錯誤；

BD.運動的過程中在電場力對帶電粒子做功，粒子速度大小發(fā)生變更，粒子所受的洛倫

茲力方向始終與速度方向垂直。由于勻強電場方向是沿y軸正方向，故x軸為勻強電場

的等勢面，從起先到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次運動到x軸時，電場力做功為0,洛倫茲力不做

功，故帶電粒子再次回到x軸時的速度為0,隨后受電場力作用再次進入其次象限重復(fù)

向左偏轉(zhuǎn)，故B正確，D錯誤。

故選B。

解法二：

粒子在。點靜止，對速度進行分解，分解為向x軸正方向的速度心向x軸負方向的速

度X,兩個速度大小相等，方向相反。使得其中一個洛倫茲力平衡電場力，即

qBv'=qE

F

則粒子的在電場、磁場中的運動，可視為，向x軸負方向以速度v'=有做勻速直線運動，

同時在X軸上方做勻速圓周運動。

故選Bo

14.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）利用如圖所示裝置探究勻強磁場中影響通電導(dǎo)線受

力的因素，導(dǎo)線垂直勻強磁場方向放置。先保持導(dǎo)線通電部分的長度/不變，變更電流

/的大小，然后保持電流/不變，變更導(dǎo)線通電部分的長度心得到導(dǎo)線受到的安培力

產(chǎn)分別與/和/的關(guān)系圖象，則正確的是（）

【答案】B

【詳解】依據(jù)

F=BIL

可知先保持導(dǎo)線通電部分的長度/不變，變更電流/的大小，則?/圖象是過原點的

直線。同理保持電流/不變，變更通過電部分的長度則產(chǎn)/圖象是過原點的直線。

故選B。

15.（2024?福建?統(tǒng)考高考真題）一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中

電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行且垂直紙面對里，如圖所示。一質(zhì)

子（:H）以速度%自。點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動。下列粒子分別

自。點沿中軸線射入，能夠做勻速直線運動的是（）（全部粒子均不考慮重力的影

響）

A.以速度年的射入的正電子（1e）

B.以速度%射入的電子（_；e）

C.以速度2%射入的核（；H）

D.以速度4%射入的a粒子（；He）

【答案】B

【詳解】質(zhì)子（［H）以速度%自。點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動，將

受到向上的洛倫茲力和電場力，滿足

q%B=qE

解得

E

%二萬

即質(zhì)子的速度滿足速度選擇器的條件；

A.以速度七的射入的正電子（3）,所受的洛倫茲力小于電場力，正電子將向下偏轉(zhuǎn)，

故A錯誤；

B.以速度”射入的電子（』e）,照舊滿足電場力等于洛倫茲力，而做勻速直線運動，即

速度選擇題不選擇電性而只選擇速度，故B正確；

C.以速度2%射入的核（；H）,以速度4%射入的a粒子（；He）,其速度都不滿足速度選

器的條件%=看，故都不能做勻速直線運動，故CD錯誤；

故選B。

16.（2024?江蘇?高考真題）在光滑桌面上將長為萬乙的軟導(dǎo)線兩端固定，固定點的距

離為2L,導(dǎo)線通有電流/,處于磁感應(yīng)強度大小為反方向豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)

線中的張力為（）

A.BILB.2BILC.兀BILD.2兀BIL

【答案】A

【詳解】從上向下看導(dǎo)線的圖形如圖所示

導(dǎo)線的有效長度為2L,則所受的安培力大小

F=2BIL

設(shè)繩子的張力為T,由幾何關(guān)系可知

解得

T=BIL

故A正確，BCD錯誤。

故選A.

17.（2024?北京?高考真題）如圖所示，在x%坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場。

一帶電粒子在戶點以與x軸正方向成60。的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出

磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為以電荷量為g,OP=a。不計重力。依據(jù)上述信息可以得

出（）

A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程

B.帶電粒子在磁場中運動的速率

C.帶電粒子在磁場中運動的時間

D.該勻強磁場的磁感應(yīng)強度

【答案】A

【詳解】粒子恰好垂直于y軸射出磁場，做兩速度的垂線交點為圓心0.軌跡如圖所

示

A.由幾何關(guān)系可知

V3

OO=atan30°=a

tV

2A/3

---a

因圓心的坐標為（o，￥°）,則帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程為

故A正確；

BD.洛倫茲力供應(yīng)向心力，有

qvB=m——

R

解得帶電粒子在磁場中運動的速率為

m

因軌跡圓的半徑H可求出，但磁感應(yīng)強度3未知，則無法求出帶電粒子在磁場中運動的

速率，故BD錯誤；

2

C.帶電粒子圓周的圓心角為大"，而周期為

3

.2TTR17im

1=------=-------

vqB

則帶電粒子在磁場中運動的時間為

2

tmT2兀m

2萬3qB

因磁感應(yīng)強度B未知，則運動時間無法求得，故C錯誤；

故選Ao

18.（2024?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)線通入電流乙，四根平行

直導(dǎo)線均通入電流4,LA.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（）

?

【詳解】因LA/2,則可不考慮四個邊上的直導(dǎo)線之間的相互作用；依據(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L排斥

的安培力，形成凸形，故變形后的形態(tài)如圖C。

故選Co

19.（2024?全國?高考真題）如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面對里的勻強磁場，質(zhì)量為

以、電荷量為4（4＞。）的帶電粒子從圓周上的〃點沿直徑MQV方向射入磁場。若粒子射

入磁場時的速度大小為，，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)90。；若射入磁場時的速度大小為

彩，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)60。，不計重力，則21

為（

一%

D.73

2

【答案】B

【詳解】依據(jù)題意做出粒子的圓心如圖所示

設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為此依據(jù)幾何關(guān)系有第一次的半徑

其次次的半徑

丫?—^37?

依據(jù)洛倫茲力供應(yīng)向心力有

qvB=-----

r

可得

qrB

v=----

m

所以

%=6

v2r,3

故選Bo

20.（2024?全國?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)，與在一條直線上，尸O,與⑺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，處的磁感應(yīng)強度大小為氏則圖中與導(dǎo)線距離均為，的從及兩點處的磁感應(yīng)

強度大小分別為（）

&—、N

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〃處的磁感應(yīng)強度方向為垂直紙面對里、垂直紙面對外，故〃處的磁感應(yīng)強度為零；

兩直導(dǎo)線在“處的磁感應(yīng)強度方向均垂直紙面對里，故”處的磁感應(yīng)強度為28；綜上

分析B正確。

故選B。

M

EO'Q

21.（2024?河北?高考真題）如圖，距離為d的兩平行金屬板只0之間有一勻強磁場,

磁感應(yīng)強度大小為4,一束速度大小為■的等離子體垂直于磁場噴入板間，相距為/

的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為層，

導(dǎo)軌平面與水平面夾角為凡兩導(dǎo)軌分別與只0相連，質(zhì)量為以電阻為年的金屬棒必

垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，重力加速度為g,不計導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的

粒子重力，下列說法正確的是（）

mgRsin3

A.導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面對上

BxB2Ld

mgRsin3

B.導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面對下

BxB2Ld

mgRtan0

C.導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面對上

BxB2Ld

mgRtan0

D.導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面對下

B{B2Ld

【答案】B

【詳解】等離子體垂直于磁場噴入板間時，依據(jù)左手定則可得金屬板Q帶正電荷，金屬

板P帶負電荷，則電流方向由金屬棒a端流向b端。等離子體穿過金屬板P、Q時產(chǎn)生

的電動勢U滿足

二=處

a

由歐姆定律/==和安培力公式尸=包可得

禺

PRTUBLvd

=B0Lx——=-----

女RR

再依據(jù)金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，可得

五安=mgsin0

則

_mgRsin3

BxB2Ld

金屬棒助受到的安培力方向沿斜面對上，由左手定則可判定導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)

軌平面對下。故B正確。

故選Bo

22.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）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磁場

B.螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

C.螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

D.磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

【答案】B

【詳解】依據(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

感線分布越勻整，越接近兩端，磁感線越不勻整，可知螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近

勻強磁場。

故選Bo

23.（2024?海南?統(tǒng)考高考真題）如圖，在一個蹄形電磁鐵的兩個磁極的正中間放置

一根長直導(dǎo)線，當導(dǎo)線中通有垂直于紙面對里的電流/時，導(dǎo)線所受安培力的方向為

（）

上

【答案】B

【詳解】依據(jù)安培定則，可知蹄形電磁鐵的分布狀況，如圖所示

上

故導(dǎo)線所處位置的磁感應(yīng)線的切線方向為水平向右，依據(jù)左手定則，可以推斷導(dǎo)線所受

安培力的方向為向下。

故選Bo

24.（2024?全國?統(tǒng)考高考真題）真空中有一勻強磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為

a和3a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一速率為「

的電子從圓心沿半徑方向進入磁場。已知電子質(zhì)量為加，電荷量為e,忽視重力。為使

該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強度最小為（）

3mv3mv

C.---D-5^7

4ae

【答案】C

【詳解】電子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力供應(yīng)向心力

v2

eBv=m—

r

則磁感應(yīng)強度與圓周運動軌跡關(guān)系為

B=—

er

即運動軌跡半徑越大，磁場的磁感應(yīng)強度越小。令電子運動軌跡最大的半徑為丁X，為

了使電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，其最大半徑的運動軌跡與實線圓相

切，如圖所示

4點為電子做圓周運動的圓心，電子從圓心沿半徑方向進入磁場，由左手定則可得,

ABLOB,AABO為直角三角形，則由幾何關(guān)系可得

（3a-^）2=r2+a2

\max）max

解得

4

專ax

解得磁場的磁感應(yīng)強度最小值

?mv3mv

故選Co

25.（2024?全國?統(tǒng)考高考真題）CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，CT掃

描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)

生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中秋"之間有一電子束的加速電場，虛線框

內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場；經(jīng)調(diào)整后電子束從靜止起先沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到

靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點記為戶點。則

偏轉(zhuǎn)磁場

MN

圖(b)

A.〃處的電勢高于“處的電勢

B.增大么N之間的加速電壓可使戶點左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面對外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使戶點左移

【答案】D

【詳解】A.由于電子帶負電，要在MN間加速則MN間電場方向由N指向M,依據(jù)沿著

電場線方向電勢慢慢降低可知M的電勢低于N的電勢，故A錯誤；

B.增大加速電壓則依據(jù)

12

eU=—mv

2

可知會增大到達偏轉(zhuǎn)磁場的速度；又依據(jù)在偏轉(zhuǎn)磁場中洛倫茲力供應(yīng)向心力有

V2

evB=m——

R

可得

R=—

eB

可知會增大在偏轉(zhuǎn)磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑，由于磁場寬度相同，故依據(jù)幾何關(guān)系可知會減小

偏轉(zhuǎn)的角度，故P點會右移，故B錯誤；

C.電子在偏轉(zhuǎn)電場中做圓周運動，向下偏轉(zhuǎn)，依據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面對

里，故c錯誤；

D.由B選項的分析可知，當其它條件不變時，增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度會減小半徑，

從而增大偏轉(zhuǎn)角度，使P點左移，故D正確。

故選Do

26.(2024?全國?統(tǒng)考高考真題)一勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為氏方向垂直于紙

面對外，其邊界如圖中虛線所示，加為半圓，ac、6d與直徑共線，ac間的距離等于

半圓的半徑。一束質(zhì)量為以電荷量為g(g>0)的粒子，在紙面內(nèi)從c點垂直于ac射

入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時間最長的

粒子，其運動時間為()

【答案】C

【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動

可得粒子在磁場中的周期

7=現(xiàn)

qB

粒子在磁場中運動的時間

60m

t=-----1=-----

2%qB

則粒子在磁場中運動的時間與速度無關(guān)，軌跡對應(yīng)的圓心角越大，運動時間越長；過C

點做半圓的切線交于e點，如圖所示

由圖可知，粒子從e點離開時，軌跡對應(yīng)的圓心角最大，在磁場中運動時間最長；由圖

中幾何關(guān)系可知，此時軌跡對應(yīng)的最大圓心角為

盤ax=240。

則粒子在磁場中運動的最長時間為

240°十22兀m4萬〃?

------T=—x-------=-------

360°-3~qB~~3qB

故選Co

27.（2024?北京?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，在帶負電荷的橡膠圓盤旁邊懸掛一個小

磁針?，F(xiàn)驅(qū)動圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）

A.偏轉(zhuǎn)緣由是圓盤四周存在電場

B.偏轉(zhuǎn)緣由是圓盤四周產(chǎn)生了磁場

C.僅變更圓盤的轉(zhuǎn)動方向，偏轉(zhuǎn)方向不變

D.僅變更圓盤所帶電荷的電性，偏轉(zhuǎn)方向不變

【答案】B

【詳解】AB.小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因為帶負電荷的橡膠圓盤高速旋轉(zhuǎn)形成電流，而電流四

周有磁場，磁場會對放入其中的小磁針有力的作用，故A錯誤，B正確；

C.僅變更圓盤的轉(zhuǎn)動方向，形成的電流的方向與初始相反，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也與之

前相反，故C錯誤；

D.僅變更圓盤所帶電荷的電性，形成的電流的方向與初始相反，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也

與之前相反，故D錯誤。

故選Bo

28.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示，

兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流人和/2，A>/2Oa、b、

c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，6點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與人點距離

相等，d點位于6點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）

A.6點處的磁感應(yīng)強度大小為0

B.d點處的磁感應(yīng)強度大小為0

C.a點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下

D.c點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下

【答案】C

【詳解】A.通電直導(dǎo)線四周產(chǎn)生磁場方向由右手螺旋定則推斷，a在6點產(chǎn)生的磁場

方向向上，乙在方點產(chǎn)生的磁場方向向下，因為

即

B]>B2

則在b點的磁感應(yīng)強度不為零，故A錯誤；

B.由于

可知電流人產(chǎn)生的磁場在d處的磁感應(yīng)強度大，則d點處的磁場磁感應(yīng)強度不行能為零,

故B錯誤；

C.由右手螺旋定則可知，兩電流產(chǎn)生的磁場在a處都是豎直向下，則兩電流的合磁場

在a處方向豎直向下，故C正確；

D.由右手螺旋定則可知，兩電流產(chǎn)生的磁場在。處都是豎直向上，則兩電流的合磁場

在c處方向豎直向上，故D錯誤。

故選Co

29.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直

彼此絕緣的導(dǎo)線通以大小相同的電流人在角平分線上，對稱放置四個相同的正方形金

屬框。當電流在相同時間間隔內(nèi)增加相同量，則（）

2口“01

、、/

3口E14

，、

A.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向內(nèi)運動

B.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向外運動

C.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向內(nèi)運動

D.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向外運動

【答案】B

【詳解】先對1和3線圈進行分析，依據(jù)安培定則畫出直流導(dǎo)線在線框中的磁場方向:

電流大小相等，線圈關(guān)于兩導(dǎo)線對稱，所以線圈中的磁通量為0,電流增大時，依據(jù)楞

次定律可知線圈中無感應(yīng)電流，不受安培力，所以1和3線圈靜止不動；

再對2和4線圈進行分析，依據(jù)安培定則畫出直流導(dǎo)線在線圈中的磁場方向：

電流增大，依據(jù)楞次定律推斷感應(yīng)電流方向（如圖所示），靠近直流導(dǎo)線的線圈導(dǎo)體四

周磁感應(yīng)強度較大，因此受力起主要作用，依據(jù)左手定則推斷安培力的方向（如圖所示）,

依據(jù)力的合成可知2、4線圈沿著對角線向外運動，故B正確，ACD錯誤。

故選B.

30.（2024?海南?高考真題）如圖，一段半圓形粗銅線固定在絕緣水平桌面（紙面）

上，銅線所在空間有一勻強磁場，磁場方向豎直向下，當銅線通有順時針方向電流時,

銅線所受安培力的方向（）

C.向左D.向右

【答案】A

【詳解】半圓形導(dǎo)線所受的安培力等效于直徑長的直導(dǎo)線所受的安培力，由左手定則可

知，銅線所受安培力的方向向前，故選A.

31.（2024?北京?高考真題）如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場.一

帶電粒子垂直磁場邊界從乃點射入，從6點射出.下列說法正確的是

?XXgX：

:a

?------->

?XXX；

:XXbx：

--------------?---,

A.粒子帶正電

B.粒子在b點速率大于在a點速率

C.若僅減小磁感應(yīng)強度，則粒子可能從6點右側(cè)射出

D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短

【答案】C

【詳解】由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點確定粒子在6、a兩點的速率，

依據(jù)qvB=m—確定粒子運動半徑和運動時間.

r

由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，依據(jù)左手定則，所以粒子應(yīng)帶負電，故A錯誤；由于洛倫茲

力不做功，所以粒子動能不變，即粒子在。點速率與a點速率相等，故B錯誤；若僅減

小磁感應(yīng)強度，由公式4訪=根匕得：r=—,所以磁感應(yīng)強度減小，半徑增大，所以

rqB

粒子有可能從上點右側(cè)射出，故c正確，若僅減小入射速率，粒子運動半徑減小，在磁

場中運動的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運動時間確定變長，故D錯誤.

32.（2024?天津?高考真題）筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元

件。當顯示屏開啟時磁體遠離霍爾元件，電腦正常工作：當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾

元件，屏幕熄滅，電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為。、長為。的矩形半導(dǎo)體霍

爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流時，電子的

定向移動速度為當顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中，

于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U,以此限制屏幕的熄滅。則元件的（）

A.前表面的電勢比后表面的低B.前、后表面間的電壓U與。無關(guān)

U

C.前、后表面間的電壓U與c成正比D.自由