安徽省各地2018-2020年高考物理模擬試題分類九-磁場

2018?2020年安徽省物理高考各地模擬試題分類（9）——磁場

一.選擇題（共7小題）

1.（2020?金安區(qū)校級(jí)模擬）通電直導(dǎo)線A、6與圓形通電導(dǎo)線環(huán)放在問一粗糙絕緣水平面上，。為導(dǎo)線環(huán)

圓心，導(dǎo)線A、8與導(dǎo)線環(huán)直徑CD平行且到CO距離相等，當(dāng)它們通有如圖所示的電流后，均仍處于靜止

狀態(tài)，則（）

D

A.。點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B.導(dǎo)線環(huán)受到向右的摩擦力

C.導(dǎo)線A受到的摩擦力一定向右

D.導(dǎo)線4受到的摩擦力一定向右

2.（2020?蚌埠四模）如圖，橫截面是圓的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（紙面），其半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,方

向垂直于紙面向外。一電荷量為-冢4>0）、質(zhì)量為m的粒子自f點(diǎn)沿與直徑PQ成30°角的方向射入圓形

磁場區(qū)域，粒子射出磁場時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與直徑PQ垂直，不計(jì)粒子的重力，則粒子的速率和在磁場中運(yùn)動(dòng)的

時(shí)間分別為（）

qBR27tmBqBR2mn

2m3qBtn'3qB

3qBR4兀mDqBR2mn

2m'3qBmqB

3.（2020?安徽三模）空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3°,兩根長直導(dǎo)線A、8垂

直于紙面水平放置，兩導(dǎo)線中通入大小相等方向相反的恒定電流，。點(diǎn)為A、B連線的中點(diǎn)，。、〃兩點(diǎn)

關(guān)于5對(duì)稱，若。、6兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為用、B2,方向均豎直向下,則撤去勻強(qiáng)磁場和長直導(dǎo)

線3以后，。、〃兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（)

—BQB、-2B2+3B04+綜4+2員—3B0

2~22

B「B04+2L一3名B\+B。4-26+34)

-2~"2~22

4.（2020?合肥模擬）如圖所示，在一絕緣水平上,固定三根平行且等間距的長直通電導(dǎo)線。、8、c,導(dǎo)

線中道有大小相等的恒定電流。已知導(dǎo)線。受到的安培力方向向左，則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)線b電流方向一定與導(dǎo)線4中電流方向相同

B.導(dǎo)線c受到安培力一定向右

C.導(dǎo)線。、c受到的安培力的大小不一定相等

D.導(dǎo)線b受到的安培力一定最大

5.（2020?安徽模擬）如圖所示，磁場的邊界是兩個(gè)同心圓，內(nèi)圓的半徑為/?磁場方向垂直紙面向里，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為3,A是內(nèi)側(cè)邊界上的一點(diǎn)。在圓心O處沿平行紙面方向射出一個(gè)質(zhì)量為加、電荷量為q的

帶電粒子，粒子速度方向與04成60。角，粒子經(jīng)磁場第一次偏轉(zhuǎn)后剛好從力點(diǎn)射出磁場，不計(jì)粒子重力，

則下列說法正確的是（）

A.粒子一定帶正電

B.粒子第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為駟

C.粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為避&

D.磁場外邊界圓的半徑至少為石r

6.（2019?合肥三模）圖示為一粒子速度選擇器原理示意圖。半徑為的圓柱形桶內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為LOxlOT?*,方向平行于軸線向外，圓桶的某直徑兩端開有小孔，粒子束以不同角度由小孔入

射，將以不同速度從另一個(gè)孔射出。有一粒子源發(fā)射出速度連續(xù)分布、比荷為2.0x10"。/版的帶正電粒子，

若某粒子出射的速度大小為2及xl（）6m/一粒子間相互作用及重力均不計(jì)，則該粒子的入射角。為（）

A.30°B.45°C.53°D.60°

7.（2019?黃山二模）如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在等邊三角形ABC內(nèi)，。是邊的中點(diǎn)，

一群相同的帶負(fù)電的粒子僅在磁場力作用下，從。點(diǎn)沿紙面以平行于8c邊方向，以大小不同的速率射入三

角形內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用力，已知粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為7,則下列說法中正確的是（）

X

D^xX\

/xXx\

BC

2

A.若該粒子在磁場中經(jīng)歷時(shí)間為±7,則它一定從8c邊射出磁場

3

B.若該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,丁，則它一定從4c邊射出磁場

12

C.速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長

D.若該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為則它一定從A8邊射出磁場

4

二.多選題（共20小題）

8.（2020?合肥模擬）如圖所示，半徑為a的三圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

4

小為B,。為圓心，NAOC=90°,。為AC的中點(diǎn)，為一塊很薄的粒子吸收板，一束質(zhì)量為加、電

荷量為e的電了以相同速度v=—^.AD間平行丁方向垂直射入磁場，不考慮屯了的重力及相互作用,

2m

電子打在吸收板.上即被板吸收，則電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為（）

2Be3Be2Be5Be

9.（2020?天長市二模）如圖所示，豎直放置的平行板電容器內(nèi)除電場外還有圖示的勻強(qiáng)磁場，從A板中點(diǎn)

孔P向各個(gè)方向發(fā)射一批不同速度的帶正電的微粒（考慮重力），則A到C的過程中（）

——11-------------

A.微粒一定不做勻變速運(yùn)動(dòng)

B.微粒一定做曲線運(yùn)動(dòng)

C.所有微粒到達(dá)C板時(shí)動(dòng)能一定發(fā)生變化

D.所有微粒到達(dá)C板時(shí)機(jī)械能一定增大

10.（2020?蕪湖一模）如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域出油內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為4、方向垂直紙面向外的勻

強(qiáng)磁場?，F(xiàn)從邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度u垂直于磁場射入、方向垂直于時(shí)，恰能從ad邊

的〃點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎宜向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處

垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為小，電荷量的大小為夕，其重

力不計(jì)；邊長為2/,ad邊長為3/,貝J下列說法中正確的是（）

9

A.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為eB=2

Ev

B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為巨=3

Ev

c.離子穿過磁場和電場的時(shí)間之比上=四

t24

D.離子穿過磁場和電場的時(shí)間之比L=￡

t26

11.（2020?定遠(yuǎn)縣模擬）如圖所示，半整為R=2c機(jī)的圓形區(qū)域中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），

磁感應(yīng)強(qiáng)度5=27,一個(gè)比荷為2x106。,/炮的帶正電的粒子從圓形磁場

邊界上的A點(diǎn)以％=8xl（）4加/$的速度垂直直徑的射入磁場，恰好從N點(diǎn)射出，且NA0V=12O°.下列

選項(xiàng)正確的是（）

A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為

B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心一定在圓形磁場的邊界上

C.若帶電粒子改為從圓形磁場邊界上的C點(diǎn)以相同的速度入射，一定從N點(diǎn)射出

D.若要實(shí)現(xiàn)帶電粒子從A點(diǎn)入射，從N點(diǎn)出射，則該圓形磁場的最小面積為3萬乂1（）762

12.（2019?包河區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，內(nèi)壁粗糙且絕緣的半圓形凹槽固定在水平地面上，空間中存在方

向豎直向下的勻強(qiáng)電場石和方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為機(jī)、帶電量為+4的帶電

小球從與圓心等高處由靜止釋放，在小球沿凹槽下滑到最低點(diǎn)的全過程中，設(shè)重力做功為修、電場力做功

為桃、克服摩擦力做功為嗎、洛倫茲力做功為卬4,則下列說法中正確的是（）

A.小球電勢(shì)能的減少量為嗎

B.小球動(dòng)能的增加量為用+嗎+嗎+叱

C.小球機(jī)械能的增加量為明-%

D.小球機(jī)械能的增加量為叱+嗎+叱

13.（2019?安徽二模）如圖所示是回旋加速器的示意圖，置于真空中的。型金屬盒的半徑為〃兩O型盒接

在高頻交流電源上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與金屬盒的盒面垂直粒了經(jīng)過烏、D2狹縫間的電壓大小恒為

U,若中心粒子源A處產(chǎn)生的質(zhì)量為加，電荷量為+鄉(xiāng)的粒子，可以被狹縫間的電場不斷加速。帶

電粒子的初速度為零不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說法正確的是（）

A.粒子在回旋加速器中的加速次數(shù)與粒子的比荷成正比

B.粒子在回旋加速器中相鄰軌道半徑之差保持不胃_________

c.帶電粒子在2盒中第〃個(gè)半圓的半徑是4='楞鏟叵

D.若加速器的輸出端的等效電流是/,則輸出平均功率是絆上

2m

14.（2019?舒城縣模擬）如圖所示，虛線框'd內(nèi)存在著平行于線框平面的勻強(qiáng)電場或垂直于線框平面的

勻強(qiáng)磁場，一帶正電的粒子從兒邊上的尸點(diǎn)以速度%射入，在虛線框內(nèi)運(yùn)動(dòng)到3邊上的。點(diǎn)飛出，飛出

時(shí)的返度大小也為％.已知尸。間距離為L,粒子在產(chǎn)、。兩點(diǎn)的速度方向與PQ連線的夾角都為，（。＜90。），

粒子重力不計(jì)。下列說法中正確的是（）

A.若為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向可能與P。平行

B.若為勻強(qiáng)電場，粒子從P到Q的最小速度為％

C.不論是電場或磁場，都可以求出粒子從〃到。的時(shí)間

D.若為勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向內(nèi)

15.（2019?合肥一模）如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)

磁場中，電場強(qiáng)度大小為E=2空，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8.一質(zhì)量為團(tuán)、電荷量為g的帶正電小圓環(huán)套在

q

桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為從現(xiàn)使圓環(huán)以初速度匕向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間力，圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)。若圓環(huán)回

到出發(fā)點(diǎn)之前已經(jīng)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）

A.環(huán)經(jīng)嗚時(shí)間剛好到達(dá)最低點(diǎn)

B.環(huán)的最大加速度為勺=g+絲的

m

122

C.環(huán)在F時(shí)間內(nèi)損失的機(jī)械能為（片-」粵?。?/p>

24q~B~

D.環(huán)下降過程和上不過程系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能相等

16.（2019?安徽模擬）如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為5,AE?邊長為d,BC邊長為2d,。是8c邊的中點(diǎn)，石是AD邊的中點(diǎn)，在O點(diǎn)有一粒子源，可

以在紙面內(nèi)向磁場內(nèi)各個(gè)方向射出質(zhì)量均為m、電荷量均為4、有同種電性的帶電粒子，粒子射出的速度

大小相同，速度與08邊的夾角為60°的粒子恰好從E點(diǎn)射出磁場，不計(jì)粒子的重力，則（）

B.粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為幽

m

C.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為匕絲

2qB

D.磁場區(qū)域中有粒子通過的面積為（—）/

4

17.（2019?黃山一模）如圖所示，在xvO與x>0的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為用與星的勻強(qiáng)磁

場，磁場方向均垂直于紙面向里，且4：4=3:2.在原點(diǎn)。處發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量分別為犯和嗎的帶電粒子，

已知粒子。以速度匕沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子6以速率以沿工軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知粒子。帶正電，粒子b帶

負(fù)電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足餌匕=嗎/，若在此后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)粒子。第4次經(jīng)過y軸（出發(fā)

時(shí)經(jīng)過y軸不算在內(nèi)）時(shí)，恰與粒子b相遇'，粒子重力不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.粒子。、人在磁場片中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3:2

B.兩粒子在y正半軸相遇

C.粒了。、。相遇時(shí)的速度方向相同

D.粒子。、b的質(zhì)量之比為1:5

18.（2019?馬鞍山二模）如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板，板長為2J,相距為現(xiàn)將一質(zhì)量為加，

電荷量為4的帶電小球以某一水平速度靠近上板下表面的夕點(diǎn)射入，剛好從下板邊緣射出，若在兩板間加

入豎直向下的勻強(qiáng)電場，再次將該帶電小球以相同速度從P點(diǎn)射入，小球剛好水平向右沿直線運(yùn)動(dòng)；若保

持電場，再加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，再次將該帶電小球以相同速度從P點(diǎn)射入，小球剛好垂直打在板上。

已知重力加速度為g,則下列說法正確的有（）

A.小球從尸點(diǎn)射入的初速度為何7

B.小球帶正電，所加勻強(qiáng)電場七=整

q

C.所加勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，B=—J2dg

2qd

D.加入勻強(qiáng)磁場后，帶電小球在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為7欄

19.（2018?舒城縣校級(jí)模擬）如圖，坐標(biāo)軸上有A（L,0）C（0,6L）兩點(diǎn)。在AOGA區(qū)域內(nèi)有垂直于

直?平面向里的勻強(qiáng)磁場8.一群質(zhì)量為〃?、電荷量為式g>0）的同種粒子（粒子間相互作用不計(jì)），同一

時(shí)刻從OC邊以平行于x軸方向射入磁場，粒子射入磁場前間距均勻（極?。?、速度相同。從OC邊射出的

粒子占粒子總數(shù)75%.不計(jì)重力。下列說法正確的是（）

A.粒子在磁場中按順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

B.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長為工”

qB

c.粒子速度大小為理些

9m

D.當(dāng)粒子速度大小為叵也從0c邊射出的粒子占粒子總數(shù)50%

6m

20.（2018?淮南二模）如圖所示，在wy平面中第一象限內(nèi)有一點(diǎn)OP所在直線下方有垂直

于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，OP上方有平行于OP向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=10W/a。現(xiàn)有質(zhì)量

=依，電量g=2xl0-3。帶正電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)。以初速度％=lxl（）2〃〃s垂直于op方向射

入磁場，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度方向與OP垂直并進(jìn)入電場，在經(jīng)過電場中的“點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)的動(dòng)能為O

點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的2倍，不計(jì)該微粒重力。下列說法正確的是（）

B.OM兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為7.5V

C.粒子從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到“點(diǎn)的時(shí)間等于5xl（）Ts

D.Af點(diǎn)的坐標(biāo)為（3cmJem）

21.（2018?太和縣校級(jí)模擬）如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在矩形次d區(qū)域內(nèi)，且

〃=2:6，0點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場力的作用下，從0點(diǎn)沿紙面以垂直于以邊

的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間％后剛好從c點(diǎn)射出磁場，現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與?！鞒?/p>

30。角的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是（）

cb

XXXX

XXXX

07-?

XXXX

XXXX

-a

A.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是：之,則它可能從c點(diǎn)射出磁場

若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是%。，則它一定從。點(diǎn)射出磁場

B.

c.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是,則它一定從々6邊中點(diǎn)射出磁場

D.該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不可能為

22.（2018?蕪湖模擬）如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于工。廠￥

面向外。在），軸上的A點(diǎn)放置-放射源，可以不斷地沿xQy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)

量為加、電荷量+4的同種粒子，這些粒子打到x軸上的尸點(diǎn)。知。4=OP=￡.貝I"）

o

粒子速度的最小值為叵”

A.

2m

B.粒子速度的最小值為

2m

c.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=—

3qB

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為/=主絲

D.

2qB

23.（2018?合肥二模）如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子以某速度由圓周上

點(diǎn)A沿與直徑AO8成30。角的方向射入磁場，其后從點(diǎn)C射出磁場。已知COD為圓的直徑，N8OC=60°,

E、產(chǎn)分別為AO和AC上的點(diǎn)，粒子重力不計(jì)。則下列說法正確的是（）

八、XX\

町為“XX\

A

\xX弋X/

XX\^c

F

A.該粒子可能帶正電

B.粒子從點(diǎn)C射出時(shí)的速度方向一定垂直于直徑AQ8

C.若僅將粒子的入射位置由點(diǎn)A改為點(diǎn)￡，則粒子仍從C射出

D.若僅將粒子的入射位置由點(diǎn)A改為點(diǎn)F，則粒子仍從C射出

24.（201X?馬鞍山二模）如圖所示，絕緣圓筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.兩帶異種電荷的帶電微粒分

別從小孔尸以等火速率射向圓心O,微粒與筒壁的碰撞是彈性碰撞，最終兩微粒都從小孔尸射出磁場，正、

負(fù)電荷與筒壁分別碰撞了3次和2次（不考慮微粒的重力），則正、負(fù)微粒（）

B.在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑之比是6:1

C.在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2:6

D.比荷之比為JJ:2

25.（2018?安徽模擬）如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入粗糙絕緣水平耒面上的“、N兩小孔中，O為“、

N連線中點(diǎn)，連線上。、人兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱。導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流。已知通電長直導(dǎo)線

在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8=2,，式中左是常數(shù)、/為導(dǎo)線中電流、廣為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。帶負(fù)電

r

的小物體在拉力戶的作用下，以速度y從。點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球與桌面的動(dòng)摩擦

因數(shù)為〃，關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）

B.小物體對(duì)桌面的壓力先減小后增大

C.桌面對(duì)小物體的作用力方向不變

D.拉力尸的功率先減小后增大

26.（2018?安徽模擬）半徑為&的光滑絕緣豎直圓形軌道的最低點(diǎn)，有一個(gè)電量為+4的介質(zhì)小球，以初速

度%=即向右沖上軌道。下面四種情形中，A圖圓心處放置正點(diǎn)電荷，3圖加上豎直向下的勻強(qiáng)電場,

場強(qiáng)七=避，C圖加上水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)七=螫,。圖加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。則小球

2夕q

一定能夠在圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)是（）

?

A.B.

27.（2018?合肥?模）如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長為L,板間距離為d,接在電壓為U的直

流上。在兩板間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為5,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為〃?，電荷量為g的帶正

電油滴，從距金屬板上端高為〃處由靜止開始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線中點(diǎn)尸進(jìn)入板間。油滴在尸點(diǎn)

所受的電場力與磁場力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開電磁場區(qū)域。空氣阻力不計(jì)，重

力加運(yùn)度為g,則下列說法正確的是（）

A.油滴剛進(jìn)入電磁場時(shí)的加速度為g

C.油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開________________

D.油滴離開電磁場時(shí)的速度大小為國+28乙+黑

VmBd2

三.計(jì)算題（共5小題）

28.（2020?池州模擬）如圖所示，My平面與水平地面垂直，x軸在地面上,足夠長的光滑絕緣水平軌道

固定在第〃象限內(nèi)，右邊界垂直且緊貼y軸，豎直光滑絕緣半圓軌道固定在水平軌道左邊界且與水平軌道

平滑連接。在第1象限內(nèi)有垂直直?平面向外的勻強(qiáng)磁場3和沿y軸正向的勻強(qiáng)電場E,且&=-色色，

q

半圓軌道處在沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場￡中。且七二2￡；在水平軌道上放置可視為質(zhì)點(diǎn)的兩小球1和2,

它們均帶正電，兩者中間鎖定一被壓縮的輕質(zhì)絕緣彈簧（彈簧與兩小球不拴接）。解除鎖定，彈簧恢復(fù)原長

后拿走，此后小球1沿水平軌道以速度q=lm/s進(jìn)入第/象限，結(jié)果打在x軸上％=處，小球2沿水平

軌道向左運(yùn)動(dòng)然后進(jìn)入半圓軌道。已知球1質(zhì)量為用。，電荷量為g,球2質(zhì)量為必.電荷量為水平

軌道高為g取IOM/,/,不計(jì)兩小球間的庫侖力，兩小球運(yùn)動(dòng)始終在xQy平面內(nèi)。

（1）求解除鎖定前輕彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能；

（2）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小；

（3）要使球2能沿原路返回進(jìn)入第1象限,求半圓軌道的半徑應(yīng)滿足的條件以及球2進(jìn)入第/象限后打在x

軸上時(shí)速度方向與x軸正向所成角度的正切值。

29.（2019?黃山二模）如圖所示，在豎直平面內(nèi)的町，直角坐標(biāo)系中，x軸上方存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)

磁場，電場強(qiáng)度耳，方向沿y軸向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度4,方向垂直紙面向里。x軸下方存在方向沿y軸向上

的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），場強(qiáng)為七?一質(zhì)量為由、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從y軸上

的A點(diǎn)以速度大?。パ豿軸正方向拋出，經(jīng)x軸上的P點(diǎn)后與x軸正向成45。進(jìn)入x軸上方恰能做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)。。、尸兩點(diǎn)間距離與與。、A兩點(diǎn)間距高%滿足以下關(guān)系:,重力加速度為g,以上物

理量中加、q、%、g為已知量，其余量大小未知。

（1）電場強(qiáng)度4與七的比值；

（2）若小球可多次（大于兩次）通過尸點(diǎn)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度8為多大？

（3）若小球可恰好兩次通過尸點(diǎn)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度8為多大？小球兩次通過尸點(diǎn)時(shí)間間隔為

多少？

30.（2019?安徽模擬）如圖所示,在y>0的空間中存在著垂育my平面向外的勻強(qiáng)磁場，在yvO的空間中

存在著平行于wy平面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向成45。角斜向上。一質(zhì)量為加，帶電量為g的帶

正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度進(jìn)入磁場，方向與％軸負(fù)方向成45。角斜向上，然后經(jīng)過M點(diǎn)進(jìn)人電場，并

與y軸負(fù)半軸相交于N點(diǎn)。已知M點(diǎn)坐標(biāo)為（L,0）,N點(diǎn)坐標(biāo)為（0,-g）（不考慮粒子所受的重力）求：

（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度。

31.（2019?定遠(yuǎn)縣三模）如圖所示，在直角坐標(biāo)系媵*L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在邊長為2L

的正方形必〃區(qū)域（包括邊界）內(nèi)有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一電子從），軸上的40,冷）點(diǎn)以大小

為%的速度沿X軸正方向射入電場，已知電子的質(zhì)量為加、電荷量為6,正方形就cd的中心坐標(biāo)為（3L,0）,

且a方邊與x軸平行，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小七=述。

eL

（1）求電子進(jìn)入磁場時(shí)的位置坐標(biāo)；

（2）若要使電子在磁場中從。入邊射出，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小4滿足的條件。

32.（2019?定遠(yuǎn)縣校級(jí)二模）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域AABC,A點(diǎn)坐標(biāo)為（0,M）,C點(diǎn)坐標(biāo)為（0,-3a）,月點(diǎn)坐標(biāo)為（-2島，

-3公，在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，加上方向沿V軸正方向、場強(qiáng)大小為E=8%的勻強(qiáng)電場，在x=3a

處垂直于x軸放置-平面熒光屏，其與x軸的交點(diǎn)為。.粒子束以相同的速度%由O、。間的各位置垂直y

軸射入，已知從y軸上y=-2a的點(diǎn)射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過。點(diǎn)。忽略粒子間的相互作用,

不計(jì)粒子的重力。

（1）求粒子的比荷；

（2）求粒子束射入電場的縱坐標(biāo)范圍；

（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)最遠(yuǎn)？求出最遠(yuǎn)距離。

E

2

熒

光

X扉

尸/XX

四.解答題（共5小題）

33.（2020?合肥三模）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、二象限內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場片,虛

線是第二、四象限的角平分線，虛線的右上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場8；第三、四象限有水平向左的

勻強(qiáng)電場/，旦4=馬，現(xiàn)有一電荷量為“、質(zhì)量為用的帶電微粒由“軸上的P點(diǎn)（-0七，0）,以大小

為%、方向與x軸正方向成45。角的速度射入第二象限，微粒沿直線運(yùn)動(dòng)到虛線上的。點(diǎn)，然后進(jìn)入磁場,

再從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入第三象限，最后打在y軸上的N點(diǎn)，已知重力加速度為求：

(1)電場強(qiáng)度Ei的大小和磁場感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>

(2)微粒通過N點(diǎn)的位置坐標(biāo)和速度：

(3)微粒從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.

34.(2020?安徽三模)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系x。)，中，在y軸右側(cè)和丫=-％的上方區(qū)域有沿y軸負(fù)

方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E,在工軸下方向和y=-x的左側(cè)區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁

場，在坐標(biāo)原點(diǎn)處沿彳軸正向射出一束質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的帶正電的粒子，這束粒子第一次出電場的范

圍在y二—x上的尸、。兩點(diǎn)之間，OP=L,OQ=2L,從尸點(diǎn)出電場的粒子第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡

剛好與y軸相切，不計(jì)粒子的重力，不計(jì)粒子間的相互作用，求：

(1)粒子從。點(diǎn)射出的速度大小范圍；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?/p>

(3)試分析：第一次從Q點(diǎn)射出電場的粒子，第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)會(huì)不會(huì)穿過y軸，說明理由。

35.(2020?安徽模擬)如圖所示，在xOy坐標(biāo)系所在的平面內(nèi)，第〃象限內(nèi)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，

在第象限內(nèi)有一圓形區(qū)域，與x、y軸分別相切于。(-L,0)、A(0,-L)兩點(diǎn)，在/象限內(nèi)有一未知的矩形區(qū)

域(圖中未畫出)，此未知矩形區(qū)域和第川象限內(nèi)的圓形區(qū)域內(nèi)有完全相同的名強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于工3,

平面向里。一束速度大小為%的電子束從A點(diǎn)沿x軸負(fù)方向射入磁場，經(jīng)C點(diǎn)射入電場，最后從x軸上離O

點(diǎn)的距離為2L的尸點(diǎn)射出；另一束速度大小為的正電子束從x軸上的Q點(diǎn)沿與x軸負(fù)向成45。角的方

向射入第/象限，而后進(jìn)入未知矩形磁場區(qū)域，離開磁場時(shí)正好到達(dá)P點(diǎn)，且恰好與從尸點(diǎn)射出的電子束

正碰，相碰時(shí)兩束粒子速度方向相反。已知正、負(fù)電子電荷量大小均為e、質(zhì)量均為加，正負(fù)電子的重力

不計(jì)。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小和電場場強(qiáng)E的大??；

(2)從A點(diǎn)射人磁場的電子運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)所用的時(shí)間；

(3)x軸上的。點(diǎn)離O點(diǎn)的距離及未知矩形磁場區(qū)域的最小面積S。

36.(2020?安徽三模)如圖，在平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面外均勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小為8；在第四象限內(nèi)存在沿-X軸方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E.兩個(gè)質(zhì)量均為加、電量均為

+4的粒子從y軸上的P(0,*L)點(diǎn)，以相同大小的速度進(jìn)入第一象限(速度方向之間的夾角，=60。)，兩

粒子離開第一象限后均垂直穿過x軸進(jìn)入電場，最后分別從y軸上的M、N點(diǎn)離開電場。兩粒子的重力及

粒子之間的相互作用不計(jì)，求

(1)粒子在尸點(diǎn)的速度大?。?/p>

(2)“、N兩點(diǎn)間的距離

37.(2020?定遠(yuǎn)縣模擬)如圖所示，熒光屏與x軸垂直放置，熒光屏所在位置的橫坐標(biāo)％=60cm,在

第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.6xl()SN/C,在第二象限有半徑

氏=5"〃的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度6=0.87?方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P

點(diǎn)有一個(gè)粒子源，可以向x軸上方180。范圍內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射比荷為旦=1.0x108。/口的帶正電的粒子,

m

已知粒子的發(fā)射速率%=4.0xl06〃/s。不考慮粒子的重力、粒子間的相互作用。求：

(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；

(2)粒子從y軸正半軸上射入電場的縱坐標(biāo)范圍；

(3)帶電粒子打到熒光屏上的位置與。點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。

N

2018?2020年安徽省物理高考各地模擬試題分類（9）——磁場

參考答案與試題解析

一.選擇題（共7小題）

1.（2020?金安區(qū)校級(jí)模擬）通電直導(dǎo)線A、8與圓形通電導(dǎo)線環(huán)放在同一粗糙絕緣水平面上，。為導(dǎo)線環(huán)

圓心，導(dǎo)線A、8與導(dǎo)線環(huán)直徑CZ）平行且到CO距離相等，當(dāng)它們通有如圖所示的電流后，均仍處于靜止

狀態(tài)，則（）

D

A.。點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B.導(dǎo)線環(huán)受到向右的摩擦力

C.導(dǎo)線A受到的摩擦力一定向右

D.導(dǎo)線“受到的摩擦力一定向右

【解答】解：

A、使用右手定則，判斷圓形通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，圓內(nèi)沿紙面向外，圓外沿紙面向內(nèi)。導(dǎo)線B在。點(diǎn)感

應(yīng)磁場沿紙面向內(nèi)，導(dǎo)線A在。點(diǎn)感應(yīng)磁場沿紙面向外。但題目未給出A、8及圓形導(dǎo)線電流大小，故O

點(diǎn)有場強(qiáng)方向無法判斷。故A錯(cuò)誤；

4、導(dǎo)線8在圓形導(dǎo)線感應(yīng)磁場沿紙面向內(nèi)，圓形導(dǎo)線左半圓受安培力向右，右半圓受安培力向左，但左

半圓離導(dǎo)線b距離近，故4對(duì)圓形導(dǎo)線總安培力向右。導(dǎo)線A在圓形導(dǎo)線感應(yīng)磁場沿紙面向外，同理A對(duì)

圓形導(dǎo)線總安培力向左。但未知A、8導(dǎo)線電流大小，故無法判斷圓形導(dǎo)線合力方向，故3錯(cuò)誤；

C、圓形導(dǎo)線在A處產(chǎn)生磁場沿紙面向里，故A受到安培力向左。導(dǎo)線8在A處產(chǎn)生磁場沿紙面向里，故

A受到安培力向左。故A合力向左，則必定受向右摩擦力。故C正確；

。、圓形導(dǎo)線在8處產(chǎn)生磁場沿紙面向里，故8受到安培力向左。導(dǎo)線A在8處產(chǎn)生磁場沿紙面向外，故

4受到安培力向右。因未知圓形導(dǎo)線和A導(dǎo)線電流大小，故3導(dǎo)線受安培力方向無法判斷。故。錯(cuò)誤；

故選：C。

2.（2020?蚌埠四模）如圖，橫截面是圓的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（紙面），其半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方

向垂直于紙面向外。一電荷量為-冢夕＞0）、質(zhì)量為m的粒子自P點(diǎn)沿與直徑P。成30°角的方向射入圓形

磁場區(qū)域，粒子射出磁場時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與直徑PQ垂直，不計(jì)粒子的重力，則粒子的速率和在磁場中運(yùn)動(dòng)的

時(shí)間分別為（）

AqBR24mBqBR2冗m

2m3qBm3qB

C3qBRDqBR24m

2m3qBmqB

【解答】解：根據(jù)半徑與速度垂直找到圓心，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)幾何知識(shí)知速度偏轉(zhuǎn)角度為120。，即

NEOP=120°,則NOPE=NEPQ=30。，根據(jù)三角函數(shù)知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑/*=R,根據(jù)洛倫茲力提供向

心力知80=m匕，解得丫=邇,周期丁=駟，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，=［丁=包，故B正確,ACD錯(cuò)誤。

RmBq33qB

故選：Bo

3.（2020?安徽三模）空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8°,兩根長直導(dǎo)線A、8垂

直于紙面水平放置，兩導(dǎo)線中通入大小相等方向相反的恒定電流，。點(diǎn)為A、3連線的中點(diǎn)，。、8兩點(diǎn)

關(guān)于5對(duì)稱，若。、匕兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為q、方向均豎直向下，則撤去勻強(qiáng)磁場和長直導(dǎo)

線B以后，。、力兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）

Bb

?

4一穌4—26+3瓦)B\+&)B、+2B、—3屁）

22

B-B°B1+2B「3B。片+綜4-26+3穌

2

【解答】解：撤去磁場和長直導(dǎo)線8之前，根據(jù)安培定則可知，。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩直導(dǎo)線A、8和勻

強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩直導(dǎo)線A、8在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場等大同向，均與勻強(qiáng)

磁場方向相同，

匕點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩直導(dǎo)線A、3和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，根據(jù)安培定則可知，直導(dǎo)線A在匕

點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，直導(dǎo)線8在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，

設(shè)撤去磁場和長直導(dǎo)線8以后，。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B二b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B",根據(jù)題意可知，

2B7B0=B1,8〃+穌一"=與，解得：*=8〃=4+2?-3穌,故。正確，/般錯(cuò)誤。

故選：C。

4.（2020?合肥模擬）如圖所示，在一絕緣水平上，固定三根平行且等間距的長直通電導(dǎo)線。、b、c,導(dǎo)

線中道有大小相等的恒定電流。已知導(dǎo)線。受到的安培力方向向左，則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)線Z?電流方向一定與導(dǎo)線。中電流方向相同

B.導(dǎo)線c受到安培力一定向右

C.導(dǎo)線。、c受到的安培力的大小不一定相等

D.導(dǎo)線人受到的安培力一定最大

【解答】解：依據(jù)左手定則，且導(dǎo)線。受到的安培力方向向左，并。、匕、c,導(dǎo)線中通有大小相等電流,

那么三根導(dǎo)線通入電流方向，如下圖2種情況所示：

A、導(dǎo)線b電流方向一定不與導(dǎo)線。中電流方向相同，否則導(dǎo)線。受到的安培力方向不能向左，故A錯(cuò)誤；

笈、根據(jù)左手定則與安培定則可知，導(dǎo)線c受到安培力，左邊圖安培力向右，而右邊圖安培力向左，故8錯(cuò)

誤；

C、由上圖可知，左邊圖中導(dǎo)線a、。受到的安培力的大小是相等，而右邊圖中導(dǎo)線a、。受到的安培力的

大小是不相等，故C正確；

。、導(dǎo)線b受到的安培力不一定最大，比如左邊圖中，導(dǎo)線b的安培力為零，故。錯(cuò)誤；

故選：C。

5.（2020?安徽模擬）如圖所示，磁場的邊界是兩個(gè)同心圓，內(nèi)圓的半徑為r磁場方向垂直紙面向里，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為3,A是內(nèi)側(cè)邊界上的一點(diǎn)。在圓心。處沿平行紙面方向射出一個(gè)質(zhì)量為加、電荷量為4的

帶電粒子，粒子速度方向與。4成60。角，粒子經(jīng)磁場第一次偏轉(zhuǎn)后剛好從A點(diǎn)射出磁場，不計(jì)粒子重力，

則下列說法正確的是（）

八XXXX?、

/*Xxxxxx；\

:XXXX?

葭2屆*、

：：X\?0；/4XX；

x/

\XXXXXx/

、、JxXX/

、、-XXXX，

A.粒子一定帶正電

B.粒子第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為駟

3qB

C.粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為避迪

2m

D.磁場外邊界圓的半徑至少為Gr

【解答】解：A、粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤;

B、粒子第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為/=27=皿，故8錯(cuò)誤；

33qB

C、根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為/?=八21!30。=由「，根據(jù)洛倫茲力提供向心

3

力可得g濁二〃2二，解得-=且隨，故C錯(cuò)誤；

R3m

。、磁場外邊界圓的半徑至少為，=R+」一二百，故。正確。

cos30°

故選：D。

6.（2019?合肥三模）圖示為一粒子速度選擇器原理示意圖。半徑為10砌的圓柱形桶內(nèi)有?勻強(qiáng)磁場，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為LOxlO-T,方向平行于軸線向外，圓桶的某直徑兩端開有小孔，粒子束以不同角度由小孔入

射，將以不同速度從另一個(gè)孔射出。有一粒子源發(fā)射出速度連續(xù)分布、比荷為2.0xl0"C/依的帶正電粒子，

若某粒子出射的速度大小為粒子間相互作用及重力均不計(jì)，則該粒子的入射角。為（）

【解答】解：由牛頓第二定律得：

Bqv=m—V-

r

解得：r=—=5/2x10'rn=\0x[2cmo

qB

過入射速度和出射速度方向作垂線，得到軌跡的圓心o,，畫出軌跡如圖，離子從小孔。射入磁場，與方

向的夾角為則離子從小孔方離開磁場時(shí)速度與?！ǖ膴A角也為a，由幾何知識(shí)得到軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角

為：0=2a

則有：sina=囚=也~

r2

解得：a=45°,故8正確，ACD錯(cuò)誤。

7.（2019?黃山二模）如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在等邊三角形ABC內(nèi)，。是邊的中點(diǎn),

一群相同的帶負(fù)電的粒子僅在磁場力作用下，從。點(diǎn)沿紙面以平行于邊方向，以大小不同的速率射入三

角形內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用力，已知粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為7,則下列說法中正確的是（）

2

A.若該粒子在磁場中經(jīng)歷時(shí)間為士丁，則它一定從8c邊射出磁場

3

B.若該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,丁，則它一定從AC邊射出磁場

12

C.速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長

D.若該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為則它一定從45邊射出磁場

4

【解答】解：ABD、若帶電粒子剛好從8c邊射出磁場，運(yùn)動(dòng)軌跡與8C邊相切，可知圓心角為180。，粒

子在磁場中經(jīng)歷時(shí)間為若帶電粒子剛好從AC邊射出磁場，運(yùn)動(dòng)軌跡與4c邊相切，作圖可得切點(diǎn)為C

2

點(diǎn)，可知圓心角為60。，粒子在磁場中經(jīng)歷時(shí)間為」丁，若帶電粒子從池邊射出磁場，可知圓心角為240。，

6

粒子在磁場中經(jīng)歷時(shí)間為士2丁，所以該粒子在磁場中經(jīng)歷時(shí)間為2士丁，則它一定從邊射出磁場；該粒子