2021屆高考物理三輪沖刺重難點(diǎn)訓(xùn)練：磁場(chǎng)(解析版)

磁場(chǎng)（原卷）

“來(lái)源:2021年江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高考物理第一次聯(lián)考試卷（2月份）］

如圖所示，半圓光滑絕緣軌道仞V固定在豎直平面內(nèi)，。為其圓心，M、〃與0高度相同，勻強(qiáng)

磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直.現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小球自“點(diǎn)由靜止釋放，它將沿軌道在機(jī)〃間

做往復(fù)運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是（）

h小球在〃點(diǎn)和〃點(diǎn)時(shí)均處于平衡狀態(tài)

B.小球由〃到〃所用的時(shí)間大于由〃到"所用的時(shí)間

C小球每次經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小均相等

D.小球每次經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)所受合外力大小均相等

2」來(lái)源:2021年湖北省宜昌市高考物理模擬試卷（2月份）］如圖所示，爾B、C三根通電長(zhǎng)直

導(dǎo)線均水平固定，導(dǎo)線通入的恒定電流大小相等，方向如圖，其中/、8垂直紙面且關(guān)于。對(duì)

稱，則導(dǎo)線。所受磁場(chǎng)力的情況是（）

O/

0B

A.大小為零B.方向豎直向上C.方向豎直向下D.方向水平向左

3.［來(lái)源:2021年廣東省韶關(guān)市高考物理一模試卷］如圖甲所示是一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，一節(jié)5

號(hào)干電池的正極向上，一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在電池的負(fù)極，將一段裸銅導(dǎo)線彎成圖中所示

形狀的線框，線框上端的彎折位置與正極良好接觸，下面彎曲的兩端與磁鐵表面保持良好接

觸，放手后線框就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”的原理圖如圖乙所示，關(guān)于該“簡(jiǎn)易電動(dòng)

機(jī)”，下列說(shuō)法正確的是張平平（）

B.電池的輸出功率等于線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率

C.線框①、②兩部分導(dǎo)線電阻在電路中是串聯(lián)關(guān)系

D.“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”由靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的過程中，線框中的電流減小

4.［來(lái)源:2021年廣東省河源市源城區(qū)高考物理模擬試卷（2月份）］中國(guó)的特高壓直流輸電網(wǎng)已

達(dá)到世界先進(jìn)水平，向家壩-上海特高壓直流輸電工程，是世界上同類工程中容量最大、距離

最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進(jìn)的。圖甲所示為輸電塔，圖乙為其局部放大圖，兩根在同一水平面內(nèi)且相

互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線4和5分別通有方向相同的電流八和七，且八＞/2。反b、c三點(diǎn)連線與兩

根導(dǎo)線等高并垂直，6點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與6點(diǎn)距離相等。不考慮地磁場(chǎng)

的影響。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.a點(diǎn)和。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

B.6點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下

C.導(dǎo)線3對(duì)4的安培力大于導(dǎo)線4對(duì)B的安培力

D.導(dǎo)線人和/之間因安培力的作用而相互吸引

5.［來(lái)源:2021陜西省寶雞市模擬題］如圖所示，a、氏c為水平面內(nèi)的三點(diǎn)，其連線構(gòu)成一個(gè)等

邊三角形，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直放置且過a、b兩點(diǎn)，兩導(dǎo)線中分別通有方向相反的電流八和七。

已知通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可用公式B=kL表示,公式中的A是常數(shù)、/是導(dǎo)線中

電流強(qiáng)度、r是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離。若兩根長(zhǎng)導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿圖

中虛線由c點(diǎn)指向a點(diǎn)，則電流值為

A.1:2B.1：V3C.2:1D.V3:l

6.［來(lái)源:2021年湖北省新高考“八省聯(lián)考”高考物理適應(yīng)性試卷］一長(zhǎng)為/的直導(dǎo)線置于磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的電流為九下列說(shuō)法正確的是()

A.通電直導(dǎo)線受到安培力的大小為3

B.無(wú)論通電直線導(dǎo)如何放置，它都將受到安培力

C.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面

D.安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力對(duì)通電直導(dǎo)線不做功

7.［來(lái)源:2021湖北省模擬題］如圖所示，某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)

極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實(shí)驗(yàn)”，若蹄形磁鐵兩極間正

對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05m,

電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3匕內(nèi)阻r=0,2。，限流電阻A。=4.8。，玻璃皿中兩電極間液體的等

效電阻為R=0.5。，閉合開關(guān)后當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)恒為2匕貝!|()

A,由上往下看，液體做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

B.液體所受的安培力大小為1x1Q-3N

C.閉合開關(guān)后，液體熱功率為0.081W

D.閉合開關(guān)10s,液體具有的動(dòng)能是4.5/

8.［來(lái)源:2021年上海市楊浦區(qū)高考物理一模試卷］如圖，8、。是通電螺線管軸線上的兩點(diǎn)，b、

d是通電螺線管中垂線上、關(guān)于軸線對(duì)稱的兩點(diǎn)，其中（）

ha點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大B.氏d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.從c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.&、。兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反

9.［來(lái)源:2021年上海市奉賢區(qū)高考物理一模試卷］如圖所示，兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以和

名大小相等、方向相反，金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合?？梢允弓h(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向

的感應(yīng)電流的措施及整個(gè)環(huán)受到的安培力的方向分別是（）

A.向下平移，平行于紙面向上B.向下平移，因抵消無(wú)方向

C.向上平移，平行于紙面向下D.向上平移，因抵消無(wú)方向

10.［來(lái)源:2021年上海市虹口區(qū)高考物理一模試卷］在“用刃5研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”

實(shí)驗(yàn)中，探管從螺線管的一端到另一端，以螺線管中央為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨位

置x的變化圖象可能是（）

illllllflllft

O

11.［來(lái)源:2021年湖北省龍泉中學(xué)、宜昌一中高考物理聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示為一種改

進(jìn)后的回旋加速器示意圖，在兩〃形盒左邊的縫隙間放置一對(duì)中心開有小孔a、8的平行金屬

板以花每當(dāng)帶正電的粒子從a孔進(jìn)入時(shí)，立即在兩板間加上恒定電壓，粒子經(jīng)加速后從6

孔射出時(shí)，立即撤去電壓.粒子進(jìn)入〃形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知。形盒的

縫隙間無(wú)磁場(chǎng)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法不正確的是

A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B.粒子運(yùn)動(dòng)的周期不斷變大

C.粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量越來(lái)越小D.增大板間電壓，粒子最終獲得的最大動(dòng)

能變大

12,［來(lái)源:2021年陜西省西安市高考物理猜想試卷（全國(guó)H卷）］如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)以直線

居為分界線，上半圓內(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.下半圓內(nèi)有垂直紙

面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，圓的半徑為R.在磁場(chǎng)左側(cè)有一粒子水平加速器，質(zhì)

量為如電量大小為g的粒子在極板"右側(cè)附近，由靜止釋放，在電場(chǎng)力的作用下加速，以一

定的速度沿直線切射入磁場(chǎng)，直線切與直徑四距離為0.6R.粒子在池上方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后,

恰能垂直直徑四進(jìn)入下面的磁場(chǎng)，之后在居下方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后恰好從0點(diǎn)進(jìn)入四上方的磁

場(chǎng)。帶電粒子的重力不計(jì)。貝式）

A.帶電粒子帶負(fù)電B.加速電場(chǎng)的電壓為陋空

25m

C.粒子進(jìn)入相下方磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑為0.1RD.四下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方磁

場(chǎng)的3倍

13.［來(lái)源:2021年安徽省合肥市高考物理一模試卷］如圖所示，電荷量相等的三個(gè)離子a、b、c,

其質(zhì)量=nibV它們分別以%、%、%的速率進(jìn)入速度選擇器，且%<%=%。有

一個(gè)離子打到極板上，另兩個(gè)離子從速度選擇器射出，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)〃2,離子間的相互作用

和重力均不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是

B.上極板比下極板的電勢(shì)低

C.射出的粒子中到達(dá)&的離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短D.射出的粒子中到達(dá)乙的離子動(dòng)能較

大

14,［來(lái)源:2021年河南鄭州市高考物理猜想試卷（全國(guó)I卷）］如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在半徑

為E的;圓形區(qū)域內(nèi)，P、0點(diǎn)為圓弧形邊界仞V上的兩個(gè)三等分點(diǎn)?，F(xiàn)有三個(gè)比荷相同的

帶電粒子以相同的速率正對(duì)著邊界加垂直射入磁場(chǎng)（不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用），其

中粒子1從材點(diǎn)正對(duì)圓心0射入，恰從〃點(diǎn)射出，粒子2從P點(diǎn)射入，粒子3從。點(diǎn)射入。

已知粒子2與粒子1電性相同，粒子3與粒子1電性相反，則下列說(shuō)法正確的是（）

A,粒子2一定從〃點(diǎn)射出磁場(chǎng)

B.粒子3一定從0、"兩點(diǎn)之間的某點(diǎn)射出磁場(chǎng)

C.粒子1與粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為L(zhǎng)3

D.粒子2與粒子3在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng)之比為L(zhǎng)2

15,［來(lái)源:2021山西省模擬題］科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B

式中常量k>0,/為電流強(qiáng)度，1為距導(dǎo)線的距離。如圖所示，三根完全相同且通有恒定電

流的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c,其截面位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，a、氏。通過的恒定電流大小分

別為〃、Ib.Icfb、。位于光滑絕緣水平面上，三根導(dǎo)線均可保持靜止?fàn)顟B(tài)，貝!1（）

??A■?

?/\、

??

?*^**^**>*>*>*>*^?**>^o-x>^-**>**^^>>,>**>*^**x><>*^-*,,z*

Ka、6通有同向的恒定電流

B.導(dǎo)線a受的合磁場(chǎng)力豎直向上

C.導(dǎo)線以6所受的合磁場(chǎng)力大小相等、方向相反

D.導(dǎo)線db、。上通有的電流大小關(guān)系為七=2〃=2/c

16,［來(lái)源:2021年黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理模擬試卷（2月份）］如圖所示，在直角三角形ABC

內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），費(fèi)邊長(zhǎng)度為d,=￡現(xiàn)垂直秘邊射入一質(zhì)

量均為,、電荷量均為4、速度大小均為，的帶正電粒子，已知垂直4C邊射出的粒子在磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為如，而運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:如（不計(jì)重力）.則下列判斷

中正確的是（）

A.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為4to

B.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為票

c.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為:d

D.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為整

7to

17.［來(lái)源:2021年河南省濮陽(yáng)一中高考物理摸底試卷（3月份）］如圖所示，形與世間有垂直

紙而向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，=30。，尸為四上的點(diǎn)，PB=Lo一對(duì)正、負(fù)電子（重力及電子間

的作用均不計(jì)）同時(shí)從P點(diǎn)以同一速度沿平行于死的方向射入磁場(chǎng)中，正、負(fù)電子中有一個(gè)從

S點(diǎn)垂直于四方向射出磁場(chǎng)，另一個(gè)從0點(diǎn)射出磁場(chǎng)（Q點(diǎn)未標(biāo)出），則下列說(shuō)法正確的是（）

A.正、負(fù)電子先后射出磁場(chǎng)

B.正、負(fù)電子同時(shí)射出磁場(chǎng)

C.正、負(fù)電子各自射出磁場(chǎng)時(shí)，兩速度方向的夾角為150。

D.Q、S兩點(diǎn)間的距離為A

18.［來(lái)源:2021年湖北省龍泉中學(xué)、宜昌一中高考物理聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示，豎直放

置的平行金屬板2、6間電壓為〃0,在B板右側(cè)微W矩形區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，DM

-L

邊長(zhǎng)為乙如邊長(zhǎng)為4,緊靠電場(chǎng)右邊界存在垂直紙面水平向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)左右

邊界為同心圓，圓心。在矩形區(qū)域的幾何中心，磁場(chǎng)左邊界剛好過秋〃兩點(diǎn).質(zhì)量為m、

電荷量為+q的帶電粒子，從力板由靜止開始經(jīng)A夕極板間電場(chǎng)加速后，從邊界切中點(diǎn)水平

向右進(jìn)入矩形區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).當(dāng)矩形區(qū)域中的場(chǎng)強(qiáng)取某一值時(shí)，

粒子從打點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從〃點(diǎn)返回電場(chǎng)區(qū)域，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡恰與磁

場(chǎng)右邊界相切，粒子的重力忽略不計(jì)，sin37°=0.6,cos37°=0.8.

X

(1)求粒子離開8板時(shí)的速度匕；

(2)求磁場(chǎng)右邊界圓周的半徑R；

(3)將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和矩形區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)大小改變?yōu)檫m當(dāng)值時(shí)，粒子從磔間飛入磁場(chǎng)，經(jīng)

磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)返回電場(chǎng)前，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有最大值，求此最長(zhǎng)時(shí)間

19.［來(lái)源:2021年陜西省西安市高考物理猜想試卷(全國(guó)H卷)］如圖所示，兩光滑的平行金屬

軌道與水平面成。角，兩軌道間距為。一金屬棒垂直兩軌道水平放置。金屬棒質(zhì)量為血電

阻為憶軌道上端的電源電動(dòng)勢(shì)為￡,內(nèi)阻為工為使金屬棒能靜止在軌道上，可加一方向豎

直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

(1)則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8應(yīng)是多大?

(2)若將磁場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向下，此時(shí)導(dǎo)軌由靜止下滑的瞬間加速度?

20.［來(lái)源:2021年陜西省渭南市高考物理質(zhì)檢試卷(I)］如圖所示，水平固定的兩長(zhǎng)直正對(duì)金

屬薄板相距為M板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為區(qū)下板下方整個(gè)空間存在著方向水平向里

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為。、電荷量為q的帶正電粒子，從貼近上板的左端以大小為女的初速度

水平射入兩板間，恰好從狹縫尸穿過下板，垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到下板

上到尸點(diǎn)距離為2的0點(diǎn)(圖中未畫出)。粒子不在下板反彈，不計(jì)粒子所受重力。求：

(1)粒子通過狹縫尸時(shí)的速度大小V;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小反

21,［來(lái)源:2021年安徽省阜陽(yáng)市高考物理質(zhì)檢試卷］如圖，在直角坐標(biāo)系x勿內(nèi)，OMxVd的

區(qū)域有方向垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在xNd的區(qū)域有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為反方向沿才軸

負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為小電荷量為＜7的帶正電粒子從坐標(biāo)為(2d,0)的〃點(diǎn)由靜止開始

運(yùn)動(dòng)，從邊界切進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好未從y軸射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子所受重力。

(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(2)若粒子從坐標(biāo)為(5d,0)的〃點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求粒子離開磁場(chǎng)時(shí)到原點(diǎn)0的距離Zo

22.［來(lái)源:2021年河北省五個(gè)一名校聯(lián)盟高考物理二模試卷］如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立,xOy

直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)系所在的空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=苧N/C,同

時(shí)存在著垂直于才如坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.57（電場(chǎng)、磁場(chǎng)圖中均

7

未畫出）。一質(zhì)量m=1x10~kgf電荷量q=-2x10-6。的帶電小球，正以某一速度在xOy

2

坐標(biāo)平面內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度大小g=10m/so

>

OX

（1）求小球做直線運(yùn)動(dòng)的速度吸

（2）當(dāng)小球經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)若僅撤掉磁場(chǎng)（不考慮磁場(chǎng)消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象），求小球再次

經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)。

（3）當(dāng)小球經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)若將電場(chǎng)的方向調(diào)整為豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小調(diào)整為3N/C（不

考慮電場(chǎng)變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象），其他條件不變，求小球運(yùn)動(dòng)中與才軸的最大距離及

在最大距離時(shí)小球的位置坐標(biāo)。

23,［來(lái)源:2021年山東省高考物理模擬試卷］在光滑絕緣的水平面上建有如圖所示的平面直角

坐標(biāo)系0燈，在二、三象限的丁=▲和y=-L區(qū)域中，存在平行于y軸且與y軸正向相反的勻

強(qiáng)電場(chǎng)；在一、四象限的正方形區(qū)域aAd內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形的邊長(zhǎng)為2。

坐標(biāo)原點(diǎn)。為H邊的中點(diǎn)。一質(zhì)量為切的絕緣不帶電小球甲，以速度為沿x軸正向做勻速運(yùn)

動(dòng)，與靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)的帶正電小球乙發(fā)生彈性正碰（碰撞時(shí)間很短），乙球的質(zhì)量為2卬，帶

電量為q,碰撞前后電量保持不變，甲、乙兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，且。、久￡、為均為已知，sin530=

0.8,cos530=0.6?

(1)求碰撞后甲、乙兩球的速度大??；

(2)兩球碰后，若乙球恰從d點(diǎn)離開磁場(chǎng)，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度6的大小以及乙球在磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(3)要使兩球能再次發(fā)生碰撞，求電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)￡和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度人的大小應(yīng)滿足的關(guān)

系。

24,［來(lái)源:2021年河南省新鄉(xiāng)市高考物理摸底試卷(2月份)］如圖甲所示，兩平行金屬板接有

如圖乙所示隨時(shí)間C變化的電壓U,t=0時(shí)上極板帶正電荷，兩金屬板的長(zhǎng)度均為，=0.4m,

間距d=0.3m。在金屬板右側(cè)邊界脈外的區(qū)域有一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，腑與兩

板中線。0,垂直?，F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線。0,連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子進(jìn)入電

場(chǎng)時(shí)的速度大小均為Uo=8x1。4加/$、比荷均為5=1x108?！?。，不計(jì)粒子受到的重力，

取5也37。=0.6,cos31^=0.8,在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作恒定

XXX8X

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

(1)求在0?4s內(nèi)射入極板間的粒子中，能從下極板右邊緣射出對(duì)應(yīng)的射入時(shí)刻;

(2)若從下極板右邊緣射出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子恰好從上極板右邊緣射出磁場(chǎng)再次進(jìn)入電

場(chǎng)，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

25,［來(lái)源:2021年江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高考物理第一次聯(lián)考試卷(2月份)］如圖，在坐標(biāo)系

。-孫的第H象限內(nèi)有一個(gè)接收屏0P,8與y軸正方向夾角30。。在8與+%軸之間存在垂直

紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)。坐標(biāo)原點(diǎn)處有一個(gè)粒子源，從某時(shí)刻起以相同的速率同時(shí)

向第I象限內(nèi)的各個(gè)方向持續(xù)地發(fā)射一種帶正電的粒子。不計(jì)重力及粒子間的相互作用力，

已知粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑為凡試求：

(1)接收屏上能接收到粒子部分的長(zhǎng)度小

(2)當(dāng)屏上接收到第一個(gè)粒子時(shí)，沿與+x軸夾角a方向最先發(fā)射的粒子的位置坐標(biāo);

(3)當(dāng)屏上接收到第一個(gè)粒子時(shí)，已發(fā)射的所有粒子在空間分布圖樣的面積。

26.［來(lái)源:2021年江蘇省揚(yáng)州市高考物理調(diào)研試卷(2月份)(一模)］如圖所示直角坐標(biāo)系中，

在y軸和別之間以x軸為邊界存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I、II,磁場(chǎng)寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小均為5、方向垂直于紙面.一粒子加速器放置在y軸上，其出射口坐標(biāo)為(0,y)且y>0,其

加速電壓可調(diào).初速度為0、質(zhì)量為卬、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速器加速后平行于x軸射入?yún)^(qū)

域I,不計(jì)粒子重力.

(1)若丁=d,調(diào)節(jié)加速電壓，粒子恰好從0點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求加速電壓的大小"

(2)若y=：d,粒子僅經(jīng)過才軸一次，然后垂直于惻從區(qū)域H射出，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

的時(shí)間t；

(3)若粒子以〃=回也速度射入磁場(chǎng)，最終垂直于就射出，求y滿足的條件.

27.［來(lái)源:2021年湖北省九師聯(lián)盟高考物理鞏固試卷(2月份)］如圖所示，在直角坐標(biāo)系x分

中，％=L和y軸之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸左側(cè)有沿才軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電

場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在x軸上％=-L處有一個(gè)粒子源，該粒子源可以在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向射出速

率相同的同種粒子(重力不計(jì))，粒子的質(zhì)量為必、電荷量為+q,沿y軸負(fù)方向射出的粒子經(jīng)電

場(chǎng)和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,恰好不從磁場(chǎng)的右邊界射出，并且第一次和第二次經(jīng)過y軸的位置相距苧加

求：

XX

(1)粒子的初速度大小及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；

(2)沿y軸正方向射出的粒子第二次經(jīng)過y軸的位置坐標(biāo)；

(3)沿與x軸負(fù)方向成45。角向上(圖示方向)射出的粒子第一次經(jīng)過y軸和第二次經(jīng)過y軸

的位置間的距離.

28.［來(lái)源:2021年廣西梧州市高考物理畢業(yè)班聯(lián)考試卷(3月份)］如圖所示的牙分坐標(biāo)系中，

第二象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=502/C,圖中有一個(gè)半徑為R=0.4zn的絕

緣剛性圓環(huán)。圓環(huán)的。點(diǎn)有一個(gè)小孔，如、ZC為互相垂直的直徑，圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

磁場(chǎng)方向垂直x勿平面向外，一個(gè)帶正電的粒子，以卬=200m/s初速度從尸點(diǎn)沿x軸正向

射出，粒子在電場(chǎng)作用下恰好從0孔以速度"=200?m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，已知P點(diǎn)與x軸相距d=

0.2m,不計(jì)帶電粒子的重力。求：

(1)帶電粒子的比荷;

(2)若粒子第一次碰撞圓環(huán)的點(diǎn)在圓環(huán)上的Q點(diǎn),且弧長(zhǎng)0Q是絕緣剛性環(huán)周長(zhǎng)的3,求磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?/p>

(3)若粒子在碰撞絕緣剛性圓環(huán)時(shí)無(wú)能量損失，要使粒子能用最短時(shí)間回到0孔射出圓環(huán)，

求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。

29.［來(lái)源:2021年江蘇省無(wú)錫市高考物理質(zhì)檢試卷(2月份)(一模)］如圖所示，半徑r=0.06m

的半圓形無(wú)場(chǎng)區(qū)的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)。處，半徑R=0.1ms磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=0.075T的圓形

有界磁場(chǎng)區(qū)的圓心坐標(biāo)為(0,0.08m).平行金屬板板的極板長(zhǎng)L=0.3m、間距d=0.1m,極

板間所加電壓U=6.4x102匕其中〃極板收集粒子全部中和吸收.一位于0處的粒子源向

第I、II象限均勻地發(fā)射速度大小u=6xl05m/s的帶正電粒子，經(jīng)圓形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，從第

I象限出射的粒子速度方向均沿x軸正方向.若粒子重力不計(jì)、比荷A=108c〃g、不計(jì)粒

子間的相互作用力及電場(chǎng)的邊緣效應(yīng).sin37°=0.6,cos37°=0.8.

v4n

01S

「：。G?；-----------------------------------"

?一???*?

\.Z、?:

、、：sJ/N.

-0.06O0.06Vtal

(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑Ro；

(2)從坐標(biāo)(0,0.18m)處射出磁場(chǎng)的粒子，其在。點(diǎn)入射方向與y軸夾角6；

(3)N板收集到的粒子占所有發(fā)射粒子的比例小

30.［來(lái)源:2021年江蘇省蘇州市昆山中學(xué)高考物理仿真訓(xùn)練試卷(一)(3月份)］如圖所示，在

紙面上的矩形的區(qū)域內(nèi)，對(duì)角線劭以上的區(qū)域有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為反方向平行于初向下

的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)角線物以下的區(qū)域有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，血邊長(zhǎng)為￡、

相邊長(zhǎng)為2￡。一帶電粒子以大小為火的初速度從2點(diǎn)沿居方向進(jìn)入電場(chǎng)，從對(duì)角線曲的中

點(diǎn)戶進(jìn)入磁場(chǎng)，并從優(yōu)邊上的材點(diǎn)垂直于比邊離開磁場(chǎng)。不計(jì)粒子所受重力。求：

(1)粒子的比荷包；

m

(2)粒子到達(dá)尸點(diǎn)時(shí)速度V的大小和方向;

(3)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

磁場(chǎng)

1.[來(lái)源:2021年江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高考物理第一次聯(lián)考試卷(2月份)]

如圖所示，半圓光滑絕緣軌道冊(cè)固定在豎直平面內(nèi)，。為其圓心，M、〃與。高度相同，勻強(qiáng)

磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直.現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小球自"點(diǎn)由靜止釋放，它將沿軌道在機(jī)〃間

做往復(fù)運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是()

xxnxx

AA?jN

X\xXZX

B

XxxX

A.小球在〃點(diǎn)和〃點(diǎn)時(shí)均處于平衡狀態(tài)

B.小球由〃到〃所用的時(shí)間大于由〃到〃所用的時(shí)間

C小球每次經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小均相等

D.小球每次經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)所受合外力大小均相等

【答案】D

【解析】

【分析】

帶電小球在M、N間往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，小球的機(jī)械能守

恒，由此根據(jù)平衡狀態(tài)的概念、牛頓第二定律等分析解答。

把握帶電小球的受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析是解題的關(guān)鍵。

【解答】

A.小球在M點(diǎn)和N點(diǎn)時(shí)受重力作用，不會(huì)處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.由于小球從M到N和由N到M的平均速率相同，所以小球由M到N所用的時(shí)間等于由N

到M所用的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；

CD.由于洛倫茲力不做功，小球每次通過最低點(diǎn)的速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，以=m=

小球每次經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)所受合外力大小均相等;而小球從M到N通過最低點(diǎn)時(shí),FN+f洛-

mg=m《，小球從N到M通過最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)N-f.-mg=m^所以小球每次經(jīng)過軌道最

低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小不相等，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

2.［來(lái)源:2021年湖北省宜昌市高考物理模擬試卷（2月份）］如圖所示，爾B、C三根通電長(zhǎng)直

導(dǎo)線均水平固定，導(dǎo)線通入的恒定電流大小相等，方向如圖，其中從8垂直紙面且關(guān)于。對(duì)

稱，則導(dǎo)線。所受磁場(chǎng)力的情況是（）

O/

0B

A.大小為零B.方向豎直向上C.方向豎直向下D.方向水平向左

【答案】A

【解析】

0B

解：根據(jù)安培定則，結(jié)合矢量的合成法則，可知，AB水平固定導(dǎo)線在C處的合磁場(chǎng)方向，正

好與導(dǎo)線C電流方向相同，根據(jù)左手定則知：導(dǎo)線C所受的磁場(chǎng)力為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

根據(jù)安培定則，結(jié)合矢量的合成法則，確定AB在水平固定導(dǎo)線在C處的合磁場(chǎng)，再根據(jù)安培

力產(chǎn)生條件，即可求解。

考查安培定則與矢量的合成法則內(nèi)容，掌握安培力產(chǎn)生條件，理解左手定則的作用。

3.［來(lái)源:2021年廣東省韶關(guān)市高考物理一模試卷］如圖甲所示是一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，一節(jié)5

號(hào)干電池的正極向上，一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在電池的負(fù)極，將一段裸銅導(dǎo)線彎成圖中所示

形狀的線框，線框上端的彎折位置與正極良好接觸，下面彎曲的兩端與磁鐵表面保持良好接

觸，放手后線框就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”的原理圖如圖乙所示，關(guān)于該“簡(jiǎn)易電動(dòng)

機(jī)”，下列說(shuō)法正確的是張平平（）

甲

A.從上往下看，該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

B.電池的輸出功率等于線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率

C.線框①、②兩部分導(dǎo)線電阻在電路中是串聯(lián)關(guān)系

D.“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”由靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的過程中，線框中的電流減小

【答案】D

【解析】

解：A.線框的,上下兩條邊受到安培力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的，根據(jù)左手定則可以判斷從上往下

看，線框?qū)⒆鲰槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，

B.電池輸出的電動(dòng)率一部分用來(lái)用于線框的發(fā)熱功率，一部分提供線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率，所

以電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率，故B錯(cuò)誤；

C.線框①、②兩部分導(dǎo)線電阻在電路中是并聯(lián)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D.穩(wěn)定時(shí)，因?qū)Ь€切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源相反，則線框中電流比剛開始轉(zhuǎn)

動(dòng)時(shí)的小，故D正確；

故選：D。

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場(chǎng)內(nèi)受到安培力作用，只有一端接觸也可以轉(zhuǎn)動(dòng)，改變磁極方

向轉(zhuǎn)動(dòng)方向也改變；由于有內(nèi)能產(chǎn)生，所以總功率大于機(jī)械功率；感應(yīng)電流阻礙原來(lái)電流的

大小。

本題考查了安培力。注意點(diǎn)：這個(gè)小實(shí)驗(yàn)線框的轉(zhuǎn)動(dòng)原理不是電磁感應(yīng)而是電流在磁場(chǎng)中安

培力作用。

4.［來(lái)源:2021年廣東省河源市源城區(qū)高考物理模擬試卷（2月份）］中國(guó)的特高壓直流輸電網(wǎng)已

達(dá)到世界先進(jìn)水平，向家壩-上海特高壓直流輸電工程，是世界上同類工程中容量最大、距離

最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進(jìn)的。圖甲所示為輸電塔，圖乙為其局部放大圖，兩根在同一水平面內(nèi)且相

互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線4和5分別通有方向相同的電流人和右，且A〉/2。&、b、c三點(diǎn)連線與兩

根導(dǎo)線等高并垂直，，點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等。不考慮地磁場(chǎng)

的影響。下列說(shuō)法中正確的是（）

甲Z

A.a點(diǎn)和。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

B.力點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下

C.導(dǎo)線5對(duì)4的安培力大于導(dǎo)線力對(duì)6的安培力

D.導(dǎo)線夕和/之間因安培力的作用而相互吸引

【答案】D

【解析】

解：A、由右手定則可知導(dǎo)線A在其左側(cè)的磁場(chǎng)向下，在其右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)向上；導(dǎo)線B在其

左側(cè)的磁場(chǎng)向下，在其右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)向上，因此a點(diǎn)磁場(chǎng)向下，b點(diǎn)磁場(chǎng)向上，故A錯(cuò)誤;

B、由題知I1>Iz，則導(dǎo)線A在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度比導(dǎo)線B在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大,

導(dǎo)線A在b點(diǎn)的磁場(chǎng)水平向左，導(dǎo)線B在b點(diǎn)水平向右，因此b點(diǎn)磁場(chǎng)水平向左，故B錯(cuò)誤；

C、B對(duì)A的安培力與導(dǎo)線A對(duì)B的安培力是一對(duì)相互作用力大小相等、方向相反,故C錯(cuò)誤；

D、A和B導(dǎo)線電流方向相同，同向電流導(dǎo)線相互吸引，則導(dǎo)線AB相互吸引，故D正確。

故選：D。

由右手定則和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加求解；根據(jù)力的作用的相互性判斷；根據(jù)同向電流導(dǎo)線相互

吸引判斷。

本題以中國(guó)的特高壓直流輸電網(wǎng)已達(dá)到世界先進(jìn)水平為情景載體，考查了右手定則、磁感應(yīng)

強(qiáng)度的疊加、安培力等基礎(chǔ)知識(shí)，要求學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)要深刻理解，強(qiáng)化記憶，勤加練習(xí)。

5.［來(lái)源:2021陜西省寶雞市模擬題］如圖所示，a、氏c為水平面內(nèi)的三點(diǎn)，其連線構(gòu)成一個(gè)等

邊三角形，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直放置且過a、5兩點(diǎn)，兩導(dǎo)線中分別通有方向相反的電流"和叫。

已知通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可用公式B=〃表示，公式中的A是常數(shù)、/是導(dǎo)線中

r

電流強(qiáng)度、T是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離。若兩根長(zhǎng)導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿圖

中虛線由c點(diǎn)指向a點(diǎn)，則電流k/2值為

...........■?/>

A.1:2B.1：V3C.2:1D.V3:1

【答案】A

【解析】

首先根據(jù)安培定則得到a、b導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，然后根據(jù)矢量合成的原則，構(gòu)建

矢量三角形，根據(jù)邊長(zhǎng)之比等于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比，結(jié)合題意知磁感應(yīng)強(qiáng)度之比等于電流

之比。

【解答】

a導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直ac斜向右，b導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直be斜向左，合磁感應(yīng)

強(qiáng)度為ca方向，

根據(jù)矢量平移疊加原則，如下圖：

有就+cd=ed，

根據(jù)幾何關(guān)系，人為直角，4=3。。，則有加3。。=意

根據(jù)題給條件，a、b導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流成正比，所以?故A正確,

?22

BCD錯(cuò)誤。

故選A。

6.［來(lái)源:2021年湖北省新高考“八省聯(lián)考”高考物理適應(yīng)性試卷］一長(zhǎng)為/的直導(dǎo)線置于磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為6的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的電流為九下列說(shuō)法正確的是（）

A.通電直導(dǎo)線受到安培力的大小為3

B.無(wú)論通電直線導(dǎo)如何放置，它都將受到安培力

C.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面

D.安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力對(duì)通電直導(dǎo)線不做功

【答案】C

【解析】解：A、只有當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線受到安培力的大小才為IBL,

故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)，它不受安培力，故B錯(cuò)誤；

C、通電直導(dǎo)線所受安培力的方向既垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向又垂直于電流方向，即垂直于磁感

應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面，故C正確；

D、安培力是截流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力對(duì)通電導(dǎo)線也能做功，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

只有當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線受到安培力的大小才為IBL；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)

平行時(shí)，它不受安培力；通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)

成的平面；安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力對(duì)通電導(dǎo)線也能做功。據(jù)此

分析。

解答本題的關(guān)鍵是理解安培力公式，知道公式中各物理量的大小及方向關(guān)系；同時(shí)要注意安

培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力不做功，安培力對(duì)通電導(dǎo)線能做功。

7.［來(lái)源:2021湖北省模擬題］如圖所示，某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)

極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實(shí)驗(yàn)”，若蹄形磁鐵兩極間正

對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05m,

電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3V,內(nèi)阻r=0,2。，限流電阻用）=4.8。，玻璃皿中兩電極間液體的等

效電阻為R=0.5。，閉合開關(guān)后當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)恒為2匕則（）

A.由上往下看，液體做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

B.液體所受的安培力大小為1x10~3N

C.閉合開關(guān)后，液體熱功率為0.081W

D.閉合開關(guān)10s,液體具有的動(dòng)能是4.5/

【答案】B

【解析】

本題主要考查安培力、閉合電路歐姆定律及電路的功率關(guān)系，熟悉電路的結(jié)構(gòu)及左手定則是

解題的關(guān)鍵，難度一般。

在電源外部，電流由正極流向負(fù)極；由左手定理可以判斷出導(dǎo)電液體的安培力方向，從而判

斷液體旋轉(zhuǎn)方向；根據(jù)閉合電路歐姆定律求電流值，根據(jù)安培力計(jì)算公式計(jì)算安培力大小，

根據(jù)焦耳定律計(jì)算熱功率，根據(jù)功能關(guān)系計(jì)算液體獲得的動(dòng)能。

【解答】

A.由于中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形的電極接電源的正極，在

電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心；玻璃皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，

由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的安培力沿逆時(shí)針方向，因此液體沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，故A

錯(cuò)誤；

B.電壓表的示數(shù)為2V,則根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E=U+IRo+Ir,所以電路中的電

流I=E^=J*A=0.2A,液體所受的安培力大?。篎=BIL=BIa=0.1x0.2x

K（）十r勺十u/

0.05N=1x10-3N,故B正確；

C.玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=0.5Q,則液體熱功率為：P熱=I2R=0.22X

0.5W=0.02W,故C錯(cuò)誤；

D.10s末液體的動(dòng)能等于安培力對(duì)液體做的功，通過玻璃皿的電流的功率：P=UI=2x

0.2W=0.4W,所以閉合開關(guān)10s,液體具有的動(dòng)能：

Ek=W領(lǐng)-=（P-RgJ-I=（0.4—0.02）x10J=3-8.7,故D錯(cuò)誤。

故選B。

8」來(lái)源:2021年上海市楊浦區(qū)高考物理一模試卷］如圖，a、。是通電螺線管軸線上的兩點(diǎn)，b、

〃是通電螺線管中垂線上、關(guān)于軸線對(duì)稱的兩點(diǎn)，其中（）

A.a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大B.b、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.b、。兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.a、。兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反

【答案】B

【解析】

解：由安培定則可知，通電螺線管左側(cè)為S極，右側(cè)為N極，磁感線在通電螺線管外部從N

極出發(fā)回到S極，在通電螺線管內(nèi)部由S極回到N極；

AB、a點(diǎn)在螺線管端面處，c點(diǎn)在螺線管內(nèi)部，b、d點(diǎn)在螺線管中部，此時(shí)c點(diǎn)處磁感線最密

集，故c點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，b、d關(guān)于軸線對(duì)稱，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故A

錯(cuò)誤，B正確；

CD、c點(diǎn)位于通電螺線管內(nèi)部，此時(shí)磁感線方向由S極到N極，故此時(shí)c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

向右，b在通電螺線管外部，此時(shí)磁感線從N極出發(fā)回到S極，故b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向左，

a點(diǎn)在S極附近，此時(shí)a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向右，故a、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，b、c

兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，故CD錯(cuò)誤；

故選：Bo

由安培定則分析出通電螺線管周圍磁場(chǎng)的方向，以及磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感線的關(guān)系進(jìn)行分析。

本題主要考查了安培定則和通電螺線管周圍磁場(chǎng)方向和大小的問題，解題關(guān)鍵在于磁感線在

通電螺線管外部從N極出發(fā)回到S極，在通電螺線管內(nèi)部由S極回到N極。

9.［來(lái)源:2021年上海市奉賢區(qū)高考物理一模試卷］如圖所示，兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/和

以大小相等、方向相反，金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合?？梢允弓h(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向

的感應(yīng)電流的措施及整個(gè)環(huán)受到的安培力的方向分別是（）

人向下平移，平行于紙面向上B.向下平移，因抵消無(wú)方向

C.向上平移，平行于紙面向下D.向上平移，因抵消無(wú)方向

【答案】A

【解析】

解：AB、環(huán)向下平移，磁通量向外增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，

所以感應(yīng)電流順時(shí)針，由于感應(yīng)電流的作用效果是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以受到的安培力

平行于紙面向上，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD、環(huán)向上平移，磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，所

以感應(yīng)電流逆時(shí)針，故C錯(cuò)誤、D錯(cuò)誤；

故選：Ao

根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，感應(yīng)電流的效果是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而求解。

本題考查了楞次定律、左手定則，需對(duì)基本定律熟練應(yīng)用，難度不大。

10.［來(lái)源:2021年上海市虹口區(qū)高考物理一模試卷］在“用ZVS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”

實(shí)驗(yàn)中，探管從螺線管的一端到另一端，以螺線管中央為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨位

置x的變化圖象可能是（）

o

【答案】D

【解析】解：通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)可近似認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于內(nèi)部磁感線比管口密，磁

感應(yīng)強(qiáng)度B較大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱，根據(jù)安培定則判斷內(nèi)部磁場(chǎng)方向沿x軸

負(fù)方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)值，故D正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Do

通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)可近似認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度比螺線管管口處磁感應(yīng)強(qiáng)度大。

要明確通電螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流有關(guān)，電流增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大。要了解通電

螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)可近似認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)磁感線的疏密判斷B的大小。

11.［來(lái)源:2021年湖北省龍泉中學(xué)、宜昌一中高考物理聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示為一種改

進(jìn)后的回旋加速器示意圖，在兩，形盒左邊的縫隙間放置一對(duì)中心開有小孔仄6的平行金屬

板必M每當(dāng)帶正電的粒子從a孔進(jìn)入時(shí)，立即在兩板間加上恒定電壓，粒子經(jīng)加速后從6

孔射出時(shí)，立即撤去電壓.粒子進(jìn)入〃形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng).己知〃形盒的

縫隙間無(wú)磁場(chǎng)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法不正確的是

A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B.粒子運(yùn)動(dòng)的周期不斷變大

C.粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量越來(lái)越小D.增大板間電壓，粒子最終獲得的最大動(dòng)

能變大

【答案】ABD

【解析】

解決本題的關(guān)鍵知道該回旋加速器的原理，知道粒子每轉(zhuǎn)一圈，加速一次,且都在AC間加速，

加速的電場(chǎng)不需改變。

【解答】

A.粒子從b孔進(jìn)入磁場(chǎng)后受到的洛倫茲力向右，由左手定則判斷可知，D形盒中的磁場(chǎng)方向垂

直紙面向里，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)洛侖磁力提供向心力得qvB=m=,粒子運(yùn)動(dòng)的周期T=華=智，粒子運(yùn)動(dòng)的周期不

變，故B錯(cuò)誤；

C.粒子第n次加速后，根據(jù)動(dòng)能定理可得：nqU=1mv2,解得v=吃,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)

27m

動(dòng)的半徑r=*,粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量Ad號(hào)署（訴隨轉(zhuǎn)

動(dòng)周數(shù)的增加，粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量越來(lái)越小，故c正確；

D.當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，根據(jù)「=荒，可知最大動(dòng)能Ek=^（式中R為D

形盒的半徑），由此可知，粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無(wú)關(guān)，所以增大兩板間電壓，粒子

最終獲得的最大動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤；

故選ABDo

12,［來(lái)源:2021年陜西省西安市高考物理猜想試卷（全國(guó)H卷）］如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)以直線

"為分界線，上半圓內(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.下半圓內(nèi)有垂直紙

面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，圓的半徑為R.在磁場(chǎng)左側(cè)有一粒子水平加速器，質(zhì)

量為處電量大小為g的粒子在極板"右側(cè)附近，由靜止釋放，在電場(chǎng)力的作用下加速，以一

定的速度沿直線切射入磁場(chǎng)，直線切與直徑相距離為0.6R.粒子在相上方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后,

恰能垂直直徑形進(jìn)入下面的磁場(chǎng)，之后在居下方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后恰好從。點(diǎn)進(jìn)入四上方的磁

場(chǎng)。帶電粒子的重力不計(jì)。貝式）

A,帶電粒子帶負(fù)電B.加速電場(chǎng)的電壓為隨空

25m

C.粒子進(jìn)入"下方磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑為0.1RD.四下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方磁

場(chǎng)的3倍

【答案】AC

【解析】

解：畫出帶電粒子在上下方做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系可得：

FD=JR2-(0.6R)2=0.8R,

而CF=H=0.6R,由幾何關(guān)系和題意，分別求出上下方的軌跡半徑為：

%=0.6Rr2=0.1R

A、根據(jù)粒子的偏轉(zhuǎn)方向和左手定則知道，粒子是帶負(fù)電，故A正確；

B、由于粒子在AB上方做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑％=0.6R,由洛侖茲力提供向心力:Bqv=mg

從而進(jìn)入磁場(chǎng)的速度v=嚶，而該速度是在加速電場(chǎng)中從靜止開始加速獲得，由動(dòng)能定理

5m

Uq=[mv2從而求得加速電壓為：u=塔空，故B錯(cuò)誤；

250m

C、由上述計(jì)算可知，粒子在AB下方做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r2=0.1R,故C正確；

D、由洛侖茲力提供向心力：Bqv=m?可求得：B=手

由于==6「2,所以B上二：B下，即AB下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方磁場(chǎng)的6倍，故D錯(cuò)誤。

故選：ACo

帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)兩次后恰又從00點(diǎn)進(jìn)入AB上方，由

幾何關(guān)系分別能求出帶電粒子在AB上下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，由洛侖茲力提供向心力就能

求出上下磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。

木題是帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)的綜合，要注意的是：①洛侖茲力提供向心力，可

求得半徑公式，應(yīng)用半徑公式從而能得到加速電場(chǎng)的電壓，②帶電粒子在方向相反的兩勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中向相反方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，這些是在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)完成的，由幾何關(guān)系能求出帶電粒子在

兩場(chǎng)區(qū)的軌道半徑。

13.［來(lái)源:2021年安徽省合肥市高考物理一模試卷］如圖所示，電荷量相等的三個(gè)離子a、b、c,

其質(zhì)量=它們分別以%、%、%的速率進(jìn)入速度選擇器，且%V%=%。有

一個(gè)離子打到極板上，另兩個(gè)離子從速度選擇器射出，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)/，離子間的相互作用

和重力均不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是

B.上極板比下極板的電勢(shì)低

C.射出的粒子中到達(dá)①的離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短D.射出的粒子中到達(dá)/的離子動(dòng)能較

大

【答案】CD

【解析】

在速度選擇器中，粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等，有qE=qvB,只有速度滿足一定值的

粒子才能通過速度選擇器；進(jìn)入磁場(chǎng)B2后，由R=蔡、t=焉比較離子的運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)時(shí)

間，根據(jù)Ek=［mv?比較動(dòng)能。

解決本題的關(guān)鍵知道只有速度滿足一定的值，才能通過速度選擇器，由速度選擇器出來(lái)進(jìn)入

磁場(chǎng)B2的離子速度相同，根據(jù)R=而比較偏轉(zhuǎn)半徑關(guān)系。

【解答】

A、離子在速度選擇器中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，qE=qvB1,貝W=￡,與離子比荷無(wú)關(guān)，因只有一個(gè)

離子打到極板上，一定是a離子打到極板上，但不一定打到上極板，故A錯(cuò)誤；

B、由于離子的帶電性質(zhì)未知，不能確定上極板和下極板的電勢(shì)高低，故B錯(cuò)誤;

C、離子在磁場(chǎng)Bz中做圓周運(yùn)動(dòng)，由qvB=m、得，R=器，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=：T—晨，由于速

率相等，q也相等，可知質(zhì)量小的離子半徑小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間也短，所以到達(dá)Ai的離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間

較短，故C正確；

D、離子的動(dòng)能Ek=1mv2,從速度選擇器射出的兩個(gè)離子速率相等，則質(zhì)量大的離子半徑大，

動(dòng)能也較大，故到達(dá)A2的離子動(dòng)能較大，故D正確。

故選CD。

14.［來(lái)源:2021年河南鄭州市高考物理猜想試卷（全國(guó)I卷）］如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在半徑

為目的:圓形區(qū)域加W內(nèi)，P、0點(diǎn)為圓弧形邊界脈上的兩個(gè)三等分點(diǎn)?，F(xiàn)有三個(gè)比荷相同的

帶電粒子以相同的速率正對(duì)著邊界W垂直射入磁場(chǎng)（不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用），其

中粒子1從好點(diǎn)正對(duì)圓心0射入，恰從〃點(diǎn)射出，粒子2從尸點(diǎn)射入，粒子3從。點(diǎn)射入。

已知粒子2與粒子1電性相同，粒子3與粒子1電性相反，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.粒子2一定從〃點(diǎn)射出磁場(chǎng)

B.粒子3一定從0、材兩點(diǎn)之間的某點(diǎn)射出磁場(chǎng)

C.粒子1與粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：3

D.粒子2與粒子3在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng)之比為L(zhǎng)2

【答案】AD

【解析】

帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是根據(jù)洛倫茲力提供向心力，畫出軌跡圖，并結(jié)合幾何

關(guān)系求解。

本題是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的磁聚焦模型，關(guān)鍵是畫出軌跡圖，根據(jù)幾何關(guān)系分析即可。

【解答】

().

A.如圖所示為粒子1和2、3的軌跡，粒子1從M點(diǎn)止對(duì)圓心入射，恰從N射出，根據(jù)兒何

知識(shí)可確定圓心01，運(yùn)動(dòng)軌跡圓的半徑為R,比荷相同的帶電粒子以相同的速率射入磁場(chǎng)，

粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同，粒子2從P正對(duì)邊界0N射入，根據(jù)洛倫茲力指向圓心圓心，圓心。2應(yīng)

在點(diǎn)的上方處，連接、為菱形，大小為所以粒子

PROzP，OP02NO2PONOzNR,2—

定從N點(diǎn)射出磁場(chǎng)，該情境可以理解為磁聚焦模型，軌跡圓的半徑與磁場(chǎng)邊界圓半徑相同時(shí)，

以垂直磁場(chǎng)邊界圓的某直徑射入的粒子最終從同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)，故A正確；

B.粒子3如果與粒子1電性相同，由此匯聚特點(diǎn)可知，粒子3應(yīng)該也打到N點(diǎn)，但粒子3電

性與粒子1相反，由幾何知識(shí)可知粒子3剛好從0點(diǎn)射出，故B錯(cuò)誤；

C.由軌跡圖可知，粒子1對(duì)應(yīng)圓心角為90。,粒子2對(duì)應(yīng)圓心角為30。,粒子3對(duì)應(yīng)圓心角為60。,

粒子比荷相同，粒子運(yùn)動(dòng)周期相同，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間與圓心角成正比，粒子1與粒子2在磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3：