全国各地高考物理试题分类汇编磁场word版本
高考物理真题分类汇编第8章磁场及答案
α=β（2分）
联立得到 （2分）
解得α=30°，或α=90°（各2分）
设M点到O点的距离为h，有
，
联立得到h=R- Rcos(α+30°)（1分）
解得h=(1- )R（α=30°）（2分）
h=(1+ )R（α=90°）（2分）
当α=30°时，粒子在磁场中运动的时间为
（2分）
当α=90°时，粒子在磁场中运动的时间为
答案.A
4.（2013全国新课标理综1第18题）如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q>0）。质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R/2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）
【答案】B
2.（2013·新课标全国卷Ⅱ·T17）（6分）空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为
解析:画出粒子的运动轨迹，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径 ，由 可知 ，本题选A。
A.a，b均带正电
B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C. a在磁场中飞行的路程比b的短
D.a在P上的落点与O点的距离比b的近
解析：根据题述，由左手定则，带电粒子a，b均带正电，选项A正确。由于a b粒子做圆周运动的半径为： 相等，画出轨迹如右图, O1、O2分别为a b粒子运动轨迹所对的圆心，显然a粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角大于b，由 和轨迹图可知，a在磁场中飞行的时间比b的长，a在磁场中飞行的路程比b的长，a在P上的落点与O点的距离比b的近，选项D正确BC错误。
专题16带电粒子在电磁场中运动-2024高考物理真题分类汇编(全国版 含解析)
2024高考物理真题分项解析专题16带电粒子在电磁场中运动1.（2024高考新课程卷·26）．（20分）一质量为m 、电荷量为()0q q >的带电粒子始终在同一水平面内运动，其速度可用图示的直角坐标系内，一个点(),x y P v v 表示，x v 、y v 分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。
粒子出发时P 位于图中()00,a v 点，粒子在水平方向的匀强电场作用下运动，P 点沿线段ab 移动到()00,b v v 点；随后粒子离开电场，进入方向竖直、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，P 点沿以O 为圆心的圆弧移动至()00,c v v -点；然后粒子离开磁场返回电场，P 点沿线段ca 回到a 点。
已知任何相等的时间内P 点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等。
不计重力。
求（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期；（2）电场强度的大小；（3）P 点沿图中闭合曲线移动1周回到a 点时，粒子位移的大小。
试题分析题图给出的是粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量关系图像，不要理解成轨迹图像。
在a 点，粒子速度沿y 方向，做类平抛运动，运动到b 点，粒子做匀速圆周运动到c 点，逆方向类平抛运动，轨迹如图。
解题思路本题考查的考点：带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在匀强磁场中的匀速圆周运动。
（1）根据题述，粒子出发时P 位于图中()00,a v 点，粒子在水平方向的匀强电场作用下运动，P 点沿线段ab 移动到()00,b v v 点；可知带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时的速度2200v v +2v 0，由qvB=m2v r解得r=02mv qB周期T=2πr/v=2mqBπ（2）根据题述，已知任何相等的时间内P 点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等，由于曲线表示的为速度相应的曲线，所以P 点沿图中闭合曲线的加速度相等，故可得02qB v m=qEm 解得2Bv （3）根据题意分析，可知，P 点从b 到c，转过270°。
物理高考试题分类汇编及答案.docx
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
【答案】D
【解析】在地球表面附近，在不考虑地球自转的情况下，物体所受重力等于地球对物体的万有引力，有 ，可得 ，A能求出地球质量。根据万有引力提供卫星、月球、地球做圆周运动的向心力，由 ， ，解得 ；由 ，解得 ；由 ，会消去两边的M；故BC能求出地球质量，D不能求出。
A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
5．【2017·新课标Ⅲ卷】2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的
A．周期变大B．速率变大
C．动能变大D．向心加速度变大
【答案】C
6．【2017·江苏卷】“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其
A．86 cmB．92 cmC．98 cmD．104 cm
【答案】B
2．【2017·天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是
A．绳的右端上移到 ，绳子拉力不变
C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
【答案】C
2．【2017·江苏卷】如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为
专题20电磁感应综合运用-2024高考物理真题分类汇编(全国版 含解析)
2024高考物理真题分项解析专题1电磁感应综合运用2024高考题1.21.（2024年6月浙江省物理选考）某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。
飞轮由三根长0.8m a =的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量1kg m =的物块，细绳与圆环无相对滑动。
飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S 可分别与图示中的电路连接。
已知电源电动势012V E =、内阻0.1r =Ω、限流电阻10.3R =Ω、飞轮每根辐条电阻0.9R =Ω，电路中还有可调电阻R 2（待求）和电感L ，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。
（1）开关S 掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数8V U =。
①判断磁场方向，并求流过电阻R 1的电流I ；②求物块匀速上升的速度v 。
（2）开关S 掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等，①求可调电阻R 2的阻值；②求磁感应强度B的大小。
【答案】（1）①垂直纸面向外，10A ；②5m/s ；（2）①0.2Ω；②2.5T【解析】（1）①物块上升，则金属轮沿逆时针方向转动，辐条受到的安培力指向逆时针方向，辐条中电流方向从圆周指向O 点，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；由闭合电路的欧姆定律可知011()E U I R r -=+则011128A 10A 0.30.1E U I R r --===++②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反，设每根辐条产生的电动势为E 1，则0113r U E I -=解得15V E =此时金属轮可视为电动机11P E I =出当物块P 匀速上升时1P mgv =出解得15m/sv =另解：因8V U =，110A I =根据20113r UI I mgv =+解得5m/sv =（2）①物块匀速下落时，由受力分析可知，辐条受到的安培力与第（1）问相同，经过R 2的电流2110AI I ==由题意可知215m/sv v ==每根辐条切割磁感线产生的感应电动势215VE E ==225V 0.510AE R I ===Ω总023r R R =+总解得20.2R =Ω13.（2024年高考海南卷）两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M 、N 两点绝缘连接，M 、N 等高，间距L =1m ，连接处平滑。
高考物理真题分类汇编 第九章 磁场
第九章磁场9.1磁感应强度9.2安培力9.2.1磁场对通电导线的作用9.2.2电流与电流之间的作用力9.2.3等效法在安培力中的应用9.2.4安培力的实际应用9.2.5用“电流天平”测定磁感应强度9.3带电粒子在单一磁场中的运动9.3.1带电粒子在非匀强磁场中的运动9.3.2带电粒子在匀强磁场中的运动（选择+填空）9.3.3“云室”问题9.3.4带电粒子在匀强磁场中的运动（计算题）9.3.5带电粒子在圆形磁场中的偏转9.4带电粒子在复合场中的运动9.4.1带电粒子在组合场中的运动9.4.2带电粒子在叠加场中的运动（选择题）9.4.3带电粒子在叠加场中的运动（计算题）9.5带电粒子在复合场中运动的应用实例9.5.1速度选择器（质谱仪）9.5.2磁流体发电机9.5.3电磁流量计9.5.4回旋加速器9.5.5霍尔元件9.6带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题9.7带电粒子在磁场中运动的多解问题9.8带电粒子在交变磁场中的运动9.1磁感应强度2002全国13．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为Ｂ２／2μ，式中Ｂ是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常量．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度Ｂ，一学生用一根端面面积为Ａ的条形磁铁吸住一相同面积的铁片Ｐ，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δｌ，并测出拉力Ｆ，如图所示，因为Ｆ所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度Ｂ与Ｆ、Ａ之间的关系为Ｂ＝___________．2012全国18.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、o、b在M、N的连线上，o 为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同2013上海13．如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行。
全国各地高考招生物理试题汇编--磁场.docx
高中物理学习材料5(2013重庆卷)．如题5图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。
当通以从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ，且上表面的电势比下表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为A ．aU q IB ，负 B ．aUq IB ，正 C ．bU q IB ，负 D ．bU q IB ，正 答案:C21【2013广东高考】．如图9，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P 上。
不计重力。
下列说法正确的有A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近答案：AD13【2013上海高考】．如图，足够长的直线ab 靠近通电螺线管，与螺线管平行。
用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ，在计算机屏幕上显示的大致图像是答案：C15【2013江苏高考】. (16 分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x 轴正方向为E 的正方向,垂直纸面向里为B 的正方向. 在坐标原点O 有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q.不计重力. 在t = 2T 时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动. (1)求 P 在磁场中运动时速度的大小 v 0;(2)求B 0 应满足的关系;(3)在t 0(0<t 0 <2T )时刻释放P,求P 速度为零时的坐标. 答案：26【2013上海高考】．(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。
2022年高考物理真题分类汇编选修3-1磁场 Word版含答案
2022年高考物理真题分类汇编：磁场[2022上海21].形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。
【答案】磁感线；磁感应强度【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线，曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向，这样的曲线称为磁感线；磁场的强弱大小用磁感应强度表示，在磁通量中有：B SΦ=，所以磁感应强度也称为刺痛密度。
[2022上海8].如图，一束电子沿z 轴正向流淌，则在图中y 轴上A 点的磁场方向是（A ）+x 方向（B ）-x 方向 （C ）+y 方向 （D ）-y 方向 【答案】A【解析】据题意，电子流沿z 轴正向流淌，电流方向向z 轴负向，由安培定则可以推断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向（沿z 轴负方向看），通过y 轴A 点时方向向外，即沿x 轴正向，则选项A 正确。
[2022理综I-15]现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开头被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开头被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为（ ）A. 11B. 12C. 121D. 144 [答案] D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ，一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ，对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得：2102qU mv =- 得 2qU v m = ①在磁场中应满足 2v qvB m r= ②由题意，由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同．由①②式联立求解得匀速圆周运动的半径12mUr B q=，由于加速电压不变，故1212212111r B m q r B m q =⋅⋅= 其中211212B B q q ==，，可得121144m m = 故一价正离子与质子的质量比约为144[考点]带电粒子在电场、磁场中的运动、质谱仪。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总：磁场
三年高考（2017-2019）各地高考物理真题分类汇总：磁场本文档中含有大量公式，在网页显示可能会出现位置错误的情况，下载后均能正常显示，欢迎下载！ 选择题：1.(2019•全国Ⅱ卷•T4)如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。
ab 边中点有一电子发源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。
已知电子的比荷为k 。
则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A.B. ，C.D.， 【答案】B 【解析】【详解】a 点射出粒子半径R a = =，得：v a = =，d 点射出粒子半径为 ，R =故v d ==，故B 选项符合题意14kBl14kBl 54kBl 12kBl 12kBl 54kBl 4l a mv Bq 4Bql m 4Blk2222l R l R ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭54l 54Bql m 54klB2.(2019•全国Ⅲ卷•T5)如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为A.B.C.D.【答案】B 【解析】 运动轨迹如图:即运动由两部分组成,第一部分是个周期,第二部分是个周期,故总时间为B 选项的结果. 3.(2019•全国Ⅰ卷•T4)如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为A. 2FB. 1.5FC. 0.5FD. 0【答案】B 【解析】12B 5π6m qB7π6m qB11π6mqB13π6mqB1416设每一根导体棒的电阻为R ，长度为L ，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比。
2007-2013七年高考新课标全国卷(物理)分类全解全析 考点10磁场 Word版含解析( 2014高考)
考点10 磁场1 .（2007·新课标全国卷·T24）（17分）在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B 。
一质量为m ，带有电量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点（AP =d ）射入磁场（不计重力影响）。
（1）如果粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。
（2）如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线的夹角为φ（如图）。
求入射粒子的速度。
【解析】⑪由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP 上，AP 是直径。
设入射粒子的速度为v 1211/2v mqBv d = 解得：12qBdv m=⑫设O /是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O /Q ，设O /Q ＝R /。
由几何关系得： /OQO ϕ∠=//OO R R d =+-由余弦定理得：2/22//()2cos OO R R RR ϕ=+- 解得：[]/(2)2(1cos )d R d R R d ϕ-=+-设入射粒子的速度为v ，由2/v m qvB R=解出：[](2)2(1cos )qBd R d v m R d ϕ-=+-【答案】（1）12qBdv m =（2）[](2)2(1cos )qBd R d v m R d ϕ-=+- 2 .（2008·新课标全国卷·T14）（6分）在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c 点的导线所受安培力的方向 （ ）A ．与ab 边平行，竖直向上B ．与ab 边平行，竖直向下C ．与ab 边垂直，指向左边D ．与ab 边垂直，指向右边【解析】本题考查了左手定则的应用。
导线a 在c 处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac 向左，同理导线b 在c 处产生的磁场方向垂直bc 向下，则由平行四边形定则，过c 点的合场方向平行于ab ，根据左手定则可判断导线c 受到的安培力垂直ab 边，指向左边。
近6年全国各地高考物理真题汇编：电磁感应(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：电磁感应学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共12题）1．（2022·全国·高考真题）三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。
则（ ）A ．132I I I <<B ．132I I I >>C ．123I I I =>D ．123I I I ==2．（2017·天津·高考真题）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R 。
金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是（ ）A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小3．（2021·北京·高考真题）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U 型导体框左端连接一阻值为R 的电阻，质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 置于导体框上。
不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
ab 以水平向右的初速度v 0开始运动，最终停在导体框上。
在此过程中 （ ）A ．导体棒做匀减速直线运动B ．导体棒中感应电流的方向为a b →C ．电阻R 消耗的总电能为202()mv R R r +D ．导体棒克服安培力做的总功小于2012mv 4．（2020·江苏·高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。
五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)：磁场 (学生版)
磁场一、单选题1(2023·全国·统考高考真题)如图，一磁感应强度大小为B 的匀强磁场，方向垂直于纸面(xOy 平面)向里，磁场右边界与x 轴垂直。
一带电粒子由O 点沿x 正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S 点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x 轴的接收屏上的P 点；SP =l ，S 与屏的距离为l2，与x 轴的距离为a 。
如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E 的匀强电场，该粒子入射后则会沿x 轴到达接收屏。
该粒子的比荷为()A.E2aB 2B.E aB 2C.B 2aE 2D.B aE 22(2023·海南·统考高考真题)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd ，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同3(2023·海南·统考高考真题)如图所示，带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是()A.小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右B.小球运动过程中的速度不变C.小球运动过程的加速度保持不变D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功4(2023·江苏·统考高考真题)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ．L 形导线通以恒定电流I ，放置在磁场中．已知ab 边长为2l ，与磁场方向垂直，bc 边长为l ，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为()A.0B.BIlC.2BIlD.5BIl5(2023·湖南·统考高考真题)如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF 区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。
全国物理高考分类题(磁场试题)
顺抚市成风阳光实验学校11九、磁场71．电流的磁场夏季高考物理卷第一大题 2小题 4分2A．如下图，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感强度的大小为B，那么去掉导线1后，b点的磁感强度大小为，方向．1. 选择题 2001高考物理卷一大题 4小题 4分考题： 4．初速为v的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如下图，那么A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变2. 选择题 2001夏季高考物理卷一大题 6小题 5分考题： 6．如下图是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C 线路接通。
当S1断开时，由于电磁感作用，D将延迟一段时间才被释放。
那么A．由于A线圈的电磁感作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长3. 选择题 2000夏季高考物理卷一大题 10小题 5分考题： 10．如图a，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图B．所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，那么A．1t时刻N＞G。
B．2t时刻N＞G。
C．2t时刻N＜G。
D．4t时刻N=G。
4. 选择题 2004夏季高考物理卷一大题 4小题 5分考题： 4．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如下图方向的感电流。
那么A．A可能带正电且转速减小。
B．A可能带正电且转速增大。
C．A可能带负电且转速减小。
2021年各地高考物理真题分类汇编： 磁场
答案BCD
解析：
导线所受的安培力可以用 计算，因为磁场与导线垂直，故B正确；移走导线b前，b 电流较大，则p点磁场方向与b产生磁场方向同向，向里，移走后，p点磁场方向与a产生磁场方向相同，向外，故C正确；在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故不存在磁感应强度为零的位置。故D正确。故选BCD。
故选B。
7.(2021·广东卷)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流 ，四根平行直导线均通入电流 ， ，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()
A B. C. D.
答案C
解析：
因 ，则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用；根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，则正方形左右两侧的直导线 要受到 吸引的安培力，形成凹形，正方形上下两边的直导线 要受到 排斥的安培力，形成凸形，故变形后的形状如图C。故选C。
计算题
8.(2021·广东卷)图是一种花瓣形电子加速器简化示意图，空间有三个同心圆a、b、c围成的区域，圆a内为无场区，圆a与圆b之间存在辐射状电场，圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。各区感应强度恒定，大小不同，方向均垂直纸面向外。电子以初动能 从圆b上P点沿径向进入电场，电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速，已知圆a与圆b之间电势差为U，圆b半径为R，圆c半径为 ，电子质量为m，电荷量为e，忽略相对论效应，取 。
由于
联立解得
9.(2021·河北卷 )如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，极板与可调电源相连，正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为 、带正电的粒子束，单个粒子的质量为m、电荷量为q，一足够长的挡板 与正极板成 倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子，C、P是负极板上的两点，C点位于O点的正上方，P点处放置一粒子靶(忽略靶的大小)，用于接收从上方打入的粒子， 长度为 ，忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力。 。
近6年全国各地高考物理真题汇编：磁场(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：磁场学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共10题）1．（2022·全国·高考真题）空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。
一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。
下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）A．B．C．D．2．（2017·天津·高考真题）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。
金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小3．（2022·浙江·高考真题）利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。
先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，然后保持电流I不变，改变导线通电部分的长度L，得到导线受到的力F分别与I和L的关系图象，则正确的是（）A ．B ．C ．D ．4．（2017·全国·高考真题）一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒，不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）A ．3B ωB ．2B ωC ．B ωD ．2Bω 5．（2017·全国·高考真题）如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同方向射入磁场。
全国高考物理真题分类汇编 磁场
2014年高考物理真题分类汇编：磁场15．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A ．安培力的方向可以不垂直于直导线B ．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C ．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D ．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半15．B [解析] 本题考查安培力的大小和方向．安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A 错误，B 正确；安培力F ＝BIL sin θ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角，C 错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原来的一半， D 错误．16．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O ，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A ．2 B.2 C ．1 D.2216．D [解析] 本题考查了带电粒子在磁场中的运动．根据qvB ＝mv 2r 有B 1B 2＝r 2r 1·v 1v 2，穿过铝板后粒子动能减半，则v 1v 2＝2，穿过铝板后粒子运动半径减半，则r 2r 1＝12，因此B 1B 2＝22，D 正确．18．[2014·山东卷] 如图所示，场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ，水平边ab 长为s ，竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电荷量分别为＋q 和－q 的两粒子，由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v 0等于( )A.s 22qE mh B.s 2qE mh C.s 42qE mh D.s 4qE mh 18．B [解析] 两个粒子都做类平抛运动．两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动，因为竖直位移大小相等，所以它们的运动时间相等．两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动，因为运动时间相等，所以水平位移大小相等．综合判断，两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为s 2，竖直位移都为h 2，由h 2＝Eq 2m t 2，s 2＝v 0t 得v 0＝s 2Eq mh，选项B 正确． 20． [2014·新课标Ⅱ卷] 图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是( )A ．电子与正电子的偏转方向一定不同B ．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C ．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D ．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小20．AC [解析] 电子、正电子和质子垂直进入磁场时，所受的重力均可忽略，受到的洛伦兹力的方向与其电性有关，由左手定则可知A 正确；由轨道公式R ＝mv Bq 知 ，若电子与正电子与进入磁场时的速度不同，则其运动的轨迹半径也不相同，故B 错误．由R ＝mv Bq ＝2mE k Bq 知，D 错误．因质子和正电子均带正电，且半径大小无法计算出，故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子，C 正确．9．[2014·江苏卷] 如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I ，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B 与I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为I H ，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足：U H ＝k I H B d，式中k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离．电阻R 远大于R L ，霍尔元件的电阻可以忽略，则( )A ．霍尔元件前表面的电势低于后表面B ．若电源的正负极对调，电压表将反偏C ．I H 与I 成正比D ．电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比9．CD [解析] 由于导电物质为电子，在霍尔元件中，电子是向上做定向移动的，根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面，故霍尔元件的后表面相当于电源的负极，霍尔元件前表面的电势应高于后表面，A 选项错误；若电源的正负极对调，则I H 与B 都反向，由左手定则可判断电子运动的方向不变，B 选项错误；由于电阻R 和R L 都是固定的，且R 和R L 并联，故I H ＝R LR ＋R L I ，则C 正确；因B 与I 成正比，I H 与I 成正比，则U H ＝k I H B d ∝I 2，R L 又是定值电阻，所以D 正确．、18．[2014·安徽卷] “人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞．已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变．由此可判断所需的磁感应强度B 正比于( ) A.T B ．TC.T 3 D ．T 218．A [解析] 本题是“信息题”：考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力．根据洛伦兹力提供向心力有qvB ＝m v 2r 解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r ＝mv qB .由动能的定义式E k ＝12mv 2，可得r ＝2mE k qB，结合题目信息可得B ∝T ，选项A 正确。
2021届高三人教版物理一轮复习 2022年高考分类题库 新课标版 考点10 磁场 Word版含答案
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考点10 磁场一、选择题1.（2022·安徽理综·T19）如图所示,圆形区域内有垂直于纸面对里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC 与OB成60°角.现将带电粒子的速度变为,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为()A.12Δt B.2ΔtC.13Δt D.3Δt【解题指南】解答本题时要留意以下几点：画出轨迹示意图，找出圆心的位置依据几何图形，找出运动时间、速度、偏转角的关系依据的速度的变化确定偏转角的变化，进一步求出运动时间的变化状况【解析】选B.设磁场区域的半径为R，粒子的轨迹半径为r，粒子以速度v在磁场中运动的轨迹如图所示，则由几何关系知，r=3R，又2mTqBπ=，所以603603mt TqBπ∆==，当粒子的速度为v/3时，轨迹半径为'3'333mv mv rr RqB qB====，所以偏转角0'120θ=，1202'23603mt T tqBπ∆===∆，故选项B正确.2.（2022·天津理综·T2）如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.假如仅转变下列某一个条件,θ角的相应变化状况是()A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】选A.金属棒的受力状况如图所示：共点力的平衡影响θ角大小的因素依据各量的大小变化推断θ角的变化状况则有：tan mgmg F BILθ==安，所以棒中的电流I 变大，或者磁感应强度B 变大时，由于重力不变，所以θ角会变大，选项A 对D 错；两悬线等长变短时，对θ角没有影响，选项B 错；金属棒的质量变大时，θ角变小，选项C 错.3.（2022·江苏物理·T9）如图所示,MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界.一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场.若粒子速度为v 0,最远能落在边界上的A 点.下列说法正确的有 ( )A.若粒子落在A 点的左侧,其速度肯定小于0vB.若粒子落在A 点的右侧,其速度肯定大于0vC.若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其速度不行能小于02qBdv m -D.若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其速度不行能大于02qBd v m +【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】选B 、C.只有当带电粒子垂直边界入射时，出射点离入射点的距离为直径时才最远，设OA 之间的距离为l ,由R v m qvB 2=可得：201`l qB mv R ==，当出射点离入射点的最近距离为l -d 时，有22`dl qB mv R -==，联立上式可知此时有最小速度m qBd v v 20-=；当出射点离入射点的最远距离为l+d 时，有22`d l qB mv R +==，联立上式可知此时有最大的垂直入射速度m qBdv v 20+=，考虑当入射速度不垂直边界入射时，要想达到最远距离l +d ，其速度可以比这个临界速度大，所以选项D 不对，C 正确.同理可以推断出A 不对，B 正确，答案选B 、C.4.（2022·北京理综·T16）处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动.将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值 ( ) A.与粒子电荷量成正比 B.与粒子速率成正比 C.与粒子质量成正比D.与磁感应强度成正比【解题指南】本题需要把握以下两点:(1)电流强度的定义式. (2)粒子圆周运动的周期公式.【解析】选D. 粒子在洛伦兹力作用下圆周运动的周期2mT qB π=，电流强度22q q B I T m π==，所以电流强度I 与磁感应强度B 成正比，D 正确.5.（2022·广东理综·T15）质量和电量都相等的带电粒子M 和N,以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )A.M 带负电,N 带正电B.M 的速率小于N 的速率C.洛伦兹力对M 、N 做正功D.M 的运行时间大于N 的运行时间粒子在单一边界磁场偏转最远距离是直径两个临界点的临界速度分析【解题指南】解答本题可按以下思路分析：【解析】选A.由左手定则可知M 带负电，N 带正电，故A 选项正确.由R v mqvB 2=得Bq mvR =，由题知二个带电粒子的质量和电量都相等，又进入到同一个匀强磁场中，由图及A 选项的推断可知M N R R 〈，故M N v v 〈，所以B 选项错误.由于洛仑兹力的方向始终与带电粒子的运动方向垂直，故洛仑兹力永久不会对M 、N 做功，则C 选项错误.由Bq mv R T ππ22==及题给条件可知，这二个带电粒子在磁场中运动的周期相等，又由图可见二个粒子在磁场中的偏转角相等，均偏转了半个周期，故在磁场中运动的时间相等，所以D 选项错误.6.（2022·海南单科·T2）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面对里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板.若不计重力，下列四个物理量中哪一个转变时，粒子运动轨迹不会转变？ ( )A ．粒子速度的大小B ．粒子所带的电荷量C ．电场强度D ．磁感应强度 【解题指南】粒子沿直线运动，受力平衡.【解析】选B.粒子受到电场力和洛伦兹力作用而平衡，即qE=qvB ，所以只要当粒子速度v=E/B 时，粒子运动轨迹就是一条直线，与粒子所带的电荷量q 无关，选项B 正确；当粒子速度的大小、电场强度、磁感应强度三个量任何一个转变时，运动轨迹都会转变，选项A 、C 、D 不符合题意.7.（2022·海南单科·T10）图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a 、b ，导轨两端e 、f ，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动.下列说法正确的是 ( )A ．若a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则L 向右滑动B ．若a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，则L 向右滑动C ．若a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，则L 向左滑动D ．若a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，则L 向左滑动【解题指南】安培定则→磁场方向，左手定则→通电导体在磁场中的受力方向（运动方向）.【解析】选B 、D.若a 接正极，b 接负极，依据安培定则，两磁极之间产生方向向上的磁场，e 接正极，f 接负极，用左手定则可推断L 向左滑动，选项A 错误、同理可知B 正确；若a 接负极，b 接正极，依据安培定则，两磁极之间产生方向向下的磁场，e 接正极，f 接负极，用左手定则可推断L 向右滑动，选项C 错误、同理可知D 正确. 二、计算题左手 定则带电粒子 的电性Bqmv R =判定 vBqm T π2=tT θπ=2确定t1.（2022·天津理综·T12）对铀235的进一步争辩在核能的开发和利用中具有重要意义.如图所示,质量为m、电荷量为q的铀235离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动.离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,离开磁场时离子束的等效电流为I,不考虑离子重力及离子间的相互作用.(1)求加速电场的电压U;(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M;(3)实际上加速电压的大小会在U±ΔU范围内微小变化.若容器A中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述状况它们经电场加速后进入磁场中会发生分别,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,UU∆应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)【解题指南】解答本题时要留意以下几点：（1）依据洛伦兹力充当向心力，可求出离子的速度，再依据动能定理求出加速电压（2）依据等效电流可求出时间t内收集的电荷量，进而求出离子个数和离子的总质量（3）两种离子在磁场中运动的轨道半径均有一个范围值，由于它们的轨迹不交叠的条件应是其中一种离子的轨道半径的最大值小于另一种离子的轨道半径的最小值【解析】(1)离子在电场中加速的过程中，由动能定理得：212qU mv=○1离子进入磁场后做匀速圆周运动，则：2vqvB mR=○2联立○1○2式解得：222qB RUm=○3（2）在t时间内收集到的离子的总电荷量为：Q=It ○4这些离子个数为：QNq=○5离子的总质量为：M=Nm ○6联立○4○5○6式解得：mItMq=○7（3）由○1○2式得：12mURB q=○8由于电压在U U±∆之间有微小变化，铀235离子在磁场中运动的最大半径为：12()maxm U URB q+∆=○9设'm为铀238的离子质量，铀238离子在磁场中运动的最小半径为：min12'()'m U URB q-∆=○10两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠的条件为：max min'R R<○11即：12()12'()m U U m U UB q B q+∆-∆<○12解得：''U m mU m m∆-<+○13设u为原子质量单位，则：238235238235U u uU u u∆-<+○14解得：UU ∆ < 0.63% ○15 【答案】（1）222qB R m （2）mIt q （3）0.63%2.（2022·浙江理综·T24）如图所示,两块水平放置、相距为d 的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面对里的匀强磁场.将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为m 、水平速度均为v 0、带相等电荷量的墨滴.调整电源电压至U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M 点.(1)推断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量. (2)求磁感应强度B 的值.(3)现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置.为了使墨滴仍能到达下板M 点,应将磁感应强度调至B',则B'的大小为多少?【解题指南】墨滴做匀速直线运动,依据二力平衡确定电荷种类并计算电荷量.墨滴做匀速圆周运动时洛伦兹力供应向心力,确定圆心的位置和半径,画出几何图形可以便利求解.留意认真审题,充分挖掘已知条件,如垂直打在下板的M 点.【解析】（1）墨滴受重力和电场力做匀速直线运动，电场力与重力平衡，电场的方向竖直向下，说明墨滴带负电荷，设其电荷量为q ，则有mg d Uq= ①所以U mgdq =②（2）墨滴进入电场和磁场共存区域后，受重力、电场力和洛沦兹力作用，但重力和电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，设圆周运动半径为R ，有R v mB qv 20= ③ 由于墨滴垂直打在下板，墨滴在该区域完成一个四分之一圆周运动，依据几何关系可知，半径R=d ④联立②③④得20gd Uv B =⑤(3)依据题设，墨滴运动轨迹如图所示，设圆周半径为R ’,则有''200R v mB qv = ⑥由图示几何关系，得222)21'('d R d R -+= ⑦ 得dR 45'= ⑧ 联立②⑥⑧式，得2054'gd Uv B =【答案】（1）负电荷，U mgd（2）20gd U v （3）2054gd U v3.（2022·江苏物理·T15）如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,依据带电粒子射入时的受力状况可推想其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1.(2)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U.(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为U0不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如表所示.射入方向y -y z -z受力大小5F 5F 7F 3F请推想该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：(1)粒子射出平移器的速度与射出加速器的速度相同；(2)加速电压增大后粒子的侧位移不变，依据侧位移不变求偏转电压；(3)依据电场力和洛伦兹力确定磁场的方向和电场的方向.【解析】(1)设粒子射出加速器的速度为0v动能定理20012qU mv=由题意得10v v=,即012qUvm=(2)在第一个偏转电场中,设粒子的运动时间为t加速度的大小1qUamd=在离开时,竖直分速度v y=at竖直位移y1=12at2水平位移l=v1t粒子在两偏转电场间做匀速直线运动,经受时间也为t竖直位移y2=v y t由题意知,粒子竖直总位移y=2y1+y2解得21U lyU d=则当加速电压为4U0时,U=4U1(3)①由沿x轴方向射入时的受力状况可知:B平行于x轴.且FEq=②由沿±y轴方向射入时的受力状况可知:E与Oxy平面平行.F2+f252,则f=2F且f=qv1B解得02F mBq qU=③设电场方向与x轴方向夹角为α.若B沿x轴方向,由沿z轴方向射入时的受力状况得(f+Fsinα)2+(Fcosα)27F)2解得α=30°或α=150°即E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°. 同理,若B 沿-x 轴方向E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°. 【答案】(1)12qU v m =(2) 1U 4U =（3）E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°，若B 沿-x 轴方向，E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°. 4.(2022·新课标全国卷·T25）如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）.在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q 的粒子沿图中直线在圆上的a 点射入柱形区域，在圆上的b 点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直.圆心O 到直线的距离为R53.现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a 点射入柱形区域，也在b 点离开该区域.若磁感应强度大小为B ，不计重力，求电场强度的大小.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动.设圆周的半径为r ，由牛顿其次定律和洛仑兹力公式得r vmqvB 2= ①式中v 为粒子在a 点的速度.过b 点和O 点作直线的垂线，分别与直线交于c 和d 点，过O 点再作bc 的垂线交bc 于e 点.由几何关系知，线段ac 、bc 和过a 、b 两点的轨迹圆弧的两条半径围成一正方形.因此r bc ac == ②设x d c =，由几何关系得x R ac +=54③2253x R R c b -+= ④联立②③④式得Rr 57=⑤再考虑粒子在电场中的运动.设电场强度的大小为E ，粒子在电场中做类平抛运动.设其加速度大小为a ，由牛顿其次定律和带电粒子在电场中的受力公式得 qE=ma ⑥粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r ，由运动学公式得221at r =⑦r=vt ⑧ 式中t 是粒子在电场中运动的时间.联立①⑤⑥⑦⑧式得由a 、b 两点速度确定圆心、半径 画帮助线由几何关系求半径、速度由类平抛运动规律求解电场强度m qRB E 2514=⑨ 【答案】2145qRB m5.（2022·山东理综·T23）如图甲所示,相隔肯定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面对里,在边界上固定两长为L 的平行金属极板MN 和PQ,两极板中心各有一小孔S 1、S 2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U 0,周期为T 0.在t=0时刻将一个质量为m 、电量为-q(q>0)的粒子由S 1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t=02T 时刻通过S 2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)(1)求粒子到达S 2时的速度大小v 和极板间距d.(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T 0时刻再次到达S 2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.【解题指南】解答本题应把握以下两点:(1)粒子在电场中做匀变速直线运动,利用牛顿运动定律和动能定理求解问题. (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,速度的大小不变,周期确定. 【解析】(1)粒子由S 1至S 2的过程,依据动能定理得 qU 0=12mv 2 ①由①式得2qU v m =②设粒子的加速度大小为a,由牛顿其次定律得U qma d = ③由运动学公式得201()22T d a = ④ 联立③④式得24T qU d m =⑤(2)设磁感应强度大小为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由牛顿其次定律得2v qvB m R= ⑥要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞,须满足2R>2L⑦联立②⑥⑦式得024mU Lq ⑧ (3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为t 1,有 d=vt 1 ⑨ 联立②⑤⑨式得14T t =⑩若粒子再次到达S 2时速度恰好为零,粒子回到极板间应做匀减速运动,设匀减速运动的时间为t 2,依据运动学公式得d=2vt 2 ○11 联立⑨⑩○11式得t 2=02T ○12 设粒子在磁场中运动的时间为tt=3T 0-02T -t 1-t 2 ⑬联立⑩○12⑬式得t=074T ⑭设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,由⑥式结合运动学公式得T=2mqB π⑮由题意可知T=t ⑯联立⑭⑮⑯式得B=087mqT π ⑰【答案】（1）024T qU m （2）024mU B L q <（3）087m qT π 6.（2022·海南单科·T16）图（a ）所示的xoy 平面处于匀强磁场中，磁场方向与xoy 平面（纸面）垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的周期为T ，变化图线如图（b ）所示.当B 为＋B 0时，磁感应强度方向指向纸外.在坐标原点O 有一带正电的粒子P ，其电荷量与质量恰好等于02TB π.不计重力.设P 在某时刻t 0以某一初速度沿y 轴正向O 点开头运动，将它经过时间T 到达的点记为A.（1）若t 0＝0，则直线OA 与x 轴的夹角是多少？（2）若t 0＝4T，则直线OA 与x 轴的夹角是多少？（3）为了使直线OA 与x 轴的夹角为4π，在0＜t 0＜4T的范围内，t 0应取何值？【解题指南】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其运动周期与磁场变化的周期刚好相等.【解析】（1）设粒子P 质量、电荷量和初速度分别为m 、q 、v ，粒子在洛伦兹力作用下在xy 平面内做匀速圆周运动，设运动半径和周期分别为R 和T’，则有RT m qvB 220'4π= ①RT v '2π=②由①②和已知条件得T’=T ③粒子在t=0到t=2T时间内，沿顺时针方向运动半个圆周，到达x 轴上的B 点，此时磁场方向反转，在t=2T到t=T 时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达x 轴上的A 点，如图所示，OA 与x 轴的夹角θ=0 ④（2）粒子P 在40T t =开头运动，在4T t =到2Tt =时间内沿顺时针方向运动四分之一圆周到达C 点，此时磁场方向反向，在2Tt =到t=T 时间内沿逆时针方向运动半个圆周到B 点，此时磁场方向再反转，在t=T 到45Tt =时间内沿顺时针方向运动四分之一圆周到达A 点，如图所示，OA 与x 轴的夹角2πθ=⑤（3）若在任意时刻t=t 0(400T t <<)粒子P 开头运动，在0t t =到2Tt =时间内沿顺时针方向做圆周运动到达C 点，圆心O’位于x 轴上，圆弧OC 对应圆心角∠OO’C=)2(20t TT -π ⑥此时磁场方向反转，在2Tt =到t=T 时间内沿逆时针方向运动半个圆周到B 点，此时磁方向再反转，在t=T 到0t T t +=时间内沿顺时针方向做圆周运动到达A 点，设圆心为O’’， 圆弧BA 对应圆心角∠BO’’A=02t T π ⑦如图所示，由几何关系可知，C 、B 均在O’O”连线上，且OA ∥O’O” ⑧若要OA 与x 轴成4π，则有∠OO’C=43π⑨联立⑥⑨式可得80T t =【答案】（1）0 （2）2π （3）8T。
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全国各地高考招生物理试题汇编--磁场5(2013重庆卷)．如题5图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。
当通以从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ，且上表面的电势比下表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为 A ．aU q IB ，负 B ．aU q IB，正 C ．bU q IB ，负 D ．bUq IB，正 答案:C21【2013广东高考】．如图9，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P 上。
不计重力。
下列说法正确的有 A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近 答案：AD13【2013上海高考】．如图，足够长的直线ab 靠近通电螺线管，与螺线管平行。
用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ，在计算机屏幕上显示的大致图像是答案：C15【2013江苏高考】. (16 分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x 轴正方向为E 的正方向,垂直纸面向里为B 的正方向. 在坐标原点O 有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q. 不计重力. 在t =2T时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动. (1)求 P 在磁场中运动时速度的大小 v 0; (2)求B 0 应满足的关系;(3)在t 0(0<t 0 < 2T)时刻释放P,求P 速度为零时的坐标.答案：26【2013上海高考】．(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS 等组成)如图所示。
首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。
26答案．有无无18（2013全国新课标I）、如图，半径为 R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。
一电荷量为q(q>0)，质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域，射入点与ab的距离为R/2。
已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600。
，则粒子的速率为(不计重力 )A qBR/2m B．qBR/m C． 3qBR/2m D 2qBR/m答案：B解析：带电粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域做匀速圆周运动，运动轨迹如图。
设运动半径为r，圆心为Oˊ，连接OC、OOˊ，OOˊ垂直平分弦长CD。
已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600，所以∠C OˊD=600，又CE= R/2，所以∠C OE=300，则∠C O O ˊ=∠C O ˊO= 300，C O ˊ=CO ，即r=R 。
再根据洛仑兹力提供向心力有，Rv m qvB 2=解得mqBRv =，所以B 选项正确。
15(2013安徽高考)．图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。
一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右 【答案】B23．(2013安徽高考)（16分）如图所示的平面直角坐标系xoy ，在第Ⅰ象限内有平行于y 轴的匀强电场，方向沿y 正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc 区域内有匀强电场，方向垂直于xoy 平面向里，正三角形边长为L ，且ab 边与y 轴平行。
一质量为m 、电荷量为q 的粒子，从y 轴上的(,)p o h 点，以大小为0v 的速度沿x 轴正方向射入电场，通过电场后从x 轴上的(2,)a h o又经过磁场从y 轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y 轴负方向成45的重力。
求： （1）电场强度E 的大小； （2）粒子到达a 点时速度的大小和方向； （3）abc 区域内磁场的磁感应强度B 的最小值。
【答案】（1）202mv qh（20方向指向第IV 象限与x 轴正方向成450角（3）2mv qL【解析】（1）设粒子在电场中运动的时间为t ，则有02x v t h == 212y at h == qE ma =联立以上各式可得 202mv E qh=（2）粒子到达a 点时沿负y 方向的分速度为0y v at v == 所以0v ==方向指向第IV 象限与x 轴正方向成450角（3）粒子在磁场中运动时，有2v qvB m r=当粒子从b 点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有 22r L =所以02mv B qL= （2）（2013山东理综）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。
如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，在M 、N 间出现电压U H ，这个现象称为霍尔效应，U H 称为霍尔电压，且满足dIBKU H =，式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数。
某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量U H 时，应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M ”或“N ”)端通过导线相连。
②已知薄片厚度d =0.40mm ，该同学保持磁感应强度B =0.10T 不变，改变电流I 的大小，测量相应的U H 值，记录数据如下表所示。
根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出U H —I 图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________11310---⋅⋅⋅⨯TA m V （保留2位有效数字）。
③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S 1、S 2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。
为使电流从Q 端流入，P 端流出，应将S 1掷向_______（填“a ”或“b ”）, S 2掷向_______（填“c ”或“d ”）。
为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。
在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。
21答案（2）○1M ○2如右图所示，1.5（1.4或1.6） ○3b ，c ；S 1，E （或S 2，E ） 23（2013山东理综）.（18分）如图所示，在坐标系xoy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy 面向里；第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E . 一质量为m 、带电量为q 的粒子自y 轴的P 点沿x 轴正方向射入第四象限，经x 轴上的Q 点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。
已知OP =d ,OQ =2d ,不计粒子重力。
（1）求粒子过Q 点时速度的大小和方向。
（2）若磁感应强度的大小为一定值B 0，粒子将以垂直y 轴的方向进入第二象限，求B 0； （3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q 点，且速度与第一次过Q 点时相同，求该粒子相邻两次经过Q 点所用的时间。
23.解：（1）设粒子在电场中运动的时间为0t ，加速度的大小为a ，粒子的初速度为0v ，过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为y v ，速度与x 轴正方向间的夹角为θ，由牛顿第二定律得ma qE = ○1 由运动学公式得221=at d ○2 00=2t v d ○3 0=at v y ○4 220+=y v v v ○5 0=tan v v θy ○6 联立○1○2○3○4○5○6式得 mqEdv 2= ○7 °45=θ ○8 （2）设粒子做圆周运动的半径为1R ，粒子在第一象限的运动轨迹如图所示，1O 为圆心，由几何关系可知△O 1OQ 为等腰直角三角形，得 d R 22=1 ○9 由牛顿第二定律得120=R v m qvB ○10联立○7○9○10式得qdmEB 2=0 ○11 （3）设粒子做圆周运动的半径为2R ，由几何分析（粒子运动的轨迹如图所示，2O 、2′O 是粒子做圆周运动的圆心，Q 、F 、G 、H 是轨迹与两坐标轴的交点，连接2O 、2′O ，由几何关系知，22′O FG O 和22′O QH O 均为矩形，进而知FQ 、GH 均为直径，QFGH 也是矩形，又FH ⊥GQ ，可知QFGH 是正方形，△QOG 为等腰直角三角形）可知，粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆，得 d R 22=22 ○12 粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段，得 22==R HQ FG ○13 设粒子相邻两次经过Q 点所用的时间为t ，则有vR πHQ FG t 22++=○14 联立○7○12○13○14得 qEmdπt 2)+2(= ○15 22(2013北京高考)．（16分）如图所示，两平行金属板间距为，电势差为，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场。
带电量为+、质量为的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。
忽略重力的影响，求：⑴匀强电场场强E 的大小；⑵粒子从电场射出时速度的大小；⑶粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R 。
解析：⑴匀强电场的电场强度的大小：（2）根据动能定理有： ，解得：（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有：，将上述代入解得：24(2013北京高考).（20分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行分析研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
⑴一段横截面积为S、长为L的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。
该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为V。
求导线中的电流I⑵将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。
⑶正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。