2018年高考物理试题分类解析：磁场

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2018年高考物理试题分类解析：磁场
全国1卷
25.（20分）如图，在y >0的区域存在方向沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E ，在y <0的区
域存在方向垂直于xOy 平面向外的匀强磁场。

一个氕核11H 和一个氘核21H 先后从y 轴上y =h 点以相同的动能射出，速度方向沿x 轴正方向。

已知11H 进入磁场时，速度方向与x 轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O 处第一次射出磁场。

11H 的质量为m ，电荷量为q 不计重力。

求
（1
（2（3【答案】1
1H 在
y 分（2设11设磁感应强度大小为B ，11H 在磁场中运动的圆轨道半径为R 1，由洛伦兹力公式和牛顿第二定
律有21
11
mv qv B R ''=⑦
由几何关系得1112sin s R θ=⑧ 联立以上各式得B =
（3）设21H 在电场中沿x 轴正方向射出的速度大小为v 2，在电场中的加速度大小为a 2，
由题给条件得2
22111222m v mv =（）⑩
由牛顿第二定律有22qE ma =?
设21H 第一次射入磁场时的速度大小为2v '，速度的方向与x 轴正方向夹角为2θ，入射点到原点的距离为s 2，在电场中运动的时间为t 2。

设212
s '全国2卷20上；应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外。

已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为03B 和012
B ，方向也垂直于纸面向外。

则
A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为
07
12B B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为01
12B
C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为01
12B
D ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为07
12
B
【解析】设流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为a B 1，流经L 2电流在a 点产生的磁感应强
度大小为a B 2，已知a 点的磁感应强度大小为0
13B ，根据磁感应强度的叠加原理，考虑磁感应强度
的方向，有02103
1B B B B a a =
-- 同理，b 点的磁感应强度大小为0
12B ，有02102
1
B B B B b b =+-
因为111B B B b a ==（因距离相等），222B B B b a ==，解得01127B B =
,0212
1
B B = 【答案】20．AC
全国2卷25.（20，方向垂直于
平面；磁场的
，电场强度的大小均为M 、N 为它们的连线与y 轴正 （1（2（3M
【解答】解：（2v 0，式中q 和m 分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有v 1=at ②
0l v t '=③1cos v v θ=④
粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
2
mv qvB R
=⑤
由几何关系得2cos l R θ=⑥
联立①②③④⑤⑥式得02El v Bl '
=⑦
（3）由运动学公式和题给数据得10πcot
6
v v =⑧
联立①②③⑦⑧式得
q m =⑨ 设粒子由M 点运动到N 点所用的时间为t '，则ππ
2()
2622πt t T -'=+⑩
式中T
全国3卷
24．(12自M 已知甲种MN 长为l （1（2【答案】R 1，
（2周运动的半径为R 2。

同理有22222
q U m v =
⑤ 22
2222
v q v B m R =⑥
由题给条件有222
l R =
⑦ 由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙两种离子的比荷之比为12
12
:1:4q q m m =⑧ 北京卷
18．某空间存在匀强磁场和匀强电场。

一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀
速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是
A ．磁场和电场的方向
B ．磁场和电场的强弱
C ．粒子的电性和电量
D ．粒子入射时的速度
【解析】匀速直线运动Bqv qE =，q 约去，无关，匀速圆周运动r
mv Bqv 2
=，电量只影响半径大小，
【答案】天津卷
11的半圆P （1（20v 的11.（1
粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，有v =at ④；联立①②③④式得t E
=
⑤； （2）粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，其周期和速度、半径无关，运动时间只由粒子所通过的圆弧所对的圆心角的大小决定，故当轨迹与内圆相切时，所有的时间最短，设粒子在磁
场中的轨迹半径为'r ，由几何关系可知()2
22')'r R r -+=⑥
设粒子进入磁场时速度方向与ab 的夹角为θ，即圆弧所对圆心角的一半，由几何关系可知
tan θ=
；
粒子从Q 射出后在电场中做类平抛运动，在电场方向上的分运动和从P 释放后的运动情况相同，
所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v ，在垂直于电场方向的分速度始终为0v ，由运动的合成和分解可知0
tan v
v θ=⑧ 联立①⑥⑦⑧式得0qBR
v m
=
⑨ 15．（16分）如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d ，宽为d ，中间两个磁场
区域间隔为2d ，中轴线与磁场区域两侧相交于O 、O ′点，各区域磁感应强度大小相等．某粒
2
d
处射（1（2（3O
【答案】（2由d =（3粒子向上的偏移量y =2r （1–cos α）+x tan α 由y ≤2d ，解得3
4
x d ≤
则当x m =3
4d 时，Δt 有最大值
粒子直线运动路程的最大值m
m m 2223x s d x d cos α
=
+-=（） 增加路程的最大值m m –2s s d d ∆== 增加时间的最大值m m 0
5s d
t v v ∆∆=
=。

有的可能以为当中间两磁场分别向中央移动到靠近时，可使粒子从O 运动到O ′的时间增加Δt 最大，错误了，因为此情况粒子飞出左磁场后打到第2个磁场的上边缘了，要飞出磁场了，不能到达O ’。

如下图所示：d d r y 2tan )cos 1(=+-=αα。

海南物理卷 3.如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上，通有电流I 的金属细杆水平静止在斜面上。

若电流变为0.5I ，磁感应强度大小变为3B ，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将
A.沿斜面加速上滑
B.沿斜面加速下滑
C.沿斜面匀速上滑
D.仍静止在斜面上
3.
A 正确。

13.（P 点在纸计重
（1（2如上αsin r =（2【答案】（1）r 3
4
，（2）Bq m 23。