1、磁場的磁感應強度最小為（）3mv A.-2aemvB.ae3mv D.-5ae2020年全國全部10套高考物理試題全解全析匯編磁場一、2020年高考物理試卷情況：1、全國I卷：河南、河北、湖南、湖北、山西、江西、安徽、廣東、福建2、全國II卷：甘肅、青海、內蒙古、黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、新疆、陜西、重慶3、全國III卷：云南、廣西、貴州、四川、西藏4、北京卷5、天津卷6、江蘇卷7、浙江卷（1月卷和7月卷）8、山東卷9、海南卷二、2020年高考物理試題賞析：1、（2020 浙江7月卷T9）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 線分別通有方向相同的電流11和

2、12 , 11 12。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中 點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）b點處的磁感應強度大小為0d點處的磁感應強度大小為0a點處的磁感應強度方向豎直向下c點處 磁感應強度方向豎直向下2、（2020 全國I卷-T18） 一勻強磁場的磁感應強度大小為可 方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，ab 為半圓，ac、的bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質量為朋、電荷量為q （q0）的粒子，在紙面 內從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

3、粒子， 其運動時間為（）撥至M端時圓環向左運動，撥至N端時向右運動撥至M端時圓環向右運動，撥至N端時向左運動【答案】B【解析】無論開關S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有， 從而引起穿過圓環的磁通量突然增大，根據楞次定律（增反減同），右邊圓環中產生了與左邊線圈中方向相反的電流， 異向電流相互排斥，所以無論哪種情況，圓環均向右運動。故選B。4、（2020 全國III卷-T18）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v的電子從圓心沿半徑方向進入磁場。已知電子質量為

4、朋，電荷量 為。，忽略重力。為使該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區域內3mv C.- 4ae5、（2020 天津卷-T7）如圖所示，在Ox平面的第一象限內存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強 磁場。一帶電粒子從軸上的M點射入磁場，速度方向與軸正方向的夾角。=45。粒子經過磁場偏轉后在N點（圖中未畫出）垂直穿過x軸。已知OM = a，粒子電荷量為q，質量為朋，重力不計。則（）尹K X XX X XXXXqBa粒子帶負電荷B.粒子速度大小為mC.粒子在磁場中運動的軌道半徑為aD. N與O點相距（巨+ 1）a6、（2020 浙江1月卷-T11）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相

5、互垂直彼此絕緣的導線通以大小相同 的電流/。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增加相同量，則（）7兀m5兀m4兀m3兀m2 頃 Zfl3、（2020 全國III卷T14）如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環。圓環初 始時靜止。將圖中開關S由斷開狀態撥至連接狀態，電路接通的瞬間，可觀察到（）歸 CJ41、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向內運動1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向外運動2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向內運動2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向外運動撥至M端或N端，圓環都向左運動撥至M端或N端

6、，圓環都向右運動7、（2020 全國II卷-T24）如圖，在0Kh, 一*0）的粒子以速度從磁場區域左側沿x軸進入磁場，不計重 力。（1）若粒子經磁場偏轉后穿過軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應強度的最小值 Bm；（2）如果磁感應強度大小為Bm，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x軸正 方向的夾角及該點到x軸的距離。9、（2020 浙江1月卷-T22）通過測量質子在磁場中的運動軌跡和打到探測板上的計數率（即打到探測板上質子數 與衰變產生總質子數N的比值），可研究中子（0n ）的P衰變。中子衰變后轉化成質子和電子，同時放出質量可視 為零的反

7、中微子Ve。如圖所示，位于P點的靜止中子經衰變可形成一個質子源，該質子源在紙面內各向均勻地發射 N個質子。在P點下方放置有長度L = 1.2m以。為中點的探測板，P點離探測板的垂直距離OP為。在探測板的 上方存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強磁場。已知電子質量m = 9.1 x 10-31kg = 0.51MeV/c2，中子質量m = 939.57MeV /c2，質子質量m = 938.27MeV/c2（c為光速，不考慮粒子之間的相互作用）。nP若質子的動量 P = 4.8 x10 -21kg - m - s-1 = 3 x 10-8 MeV - s - m-1。（1）寫出中子衰變

8、的核反應式，求電子和反中微子的總動能（以MeV為能量單位）；（2）當a = 0.15m， B = 0.1T時，求計數率；（3）若a取不同的值，可通過調節B的大小獲得與（2）問中同樣的計數率，求B與a的關系并給出B的范圍。K X X X X X.K X M X X X陽戚8、（2020 浙江1月卷-T21）如圖甲所示，在禎水平面內，固定放置著間距為l的兩平行金屬直導軌，其間連接 有阻值為R的電阻，電阻兩端連接示波器（內阻可視為無窮大），可動態顯示電阻R兩端的電壓。兩導軌間存在大小 為B、方向垂直導軌平面的勻強磁場。 = 0時一質量為m 長為l的導體棒在外力H作用下從x = X0。位置開始做 簡諧

9、運動，觀察到示波器顯示的電壓隨時間變化的波形是如圖乙所示的正弦曲線。取X =-=，則簡諧運動的02兀 Bl平衡位置在坐標原點。不計摩擦阻力和其它電阻，導體棒始終垂直導軌運動。（提示：可以用F -x圖象下的“面 積”代表力F所做的功）（1）求導體棒所受到的安培力FA隨時間t的變化規律;（2）求在0至0.257時間內外力F的沖量；（3）若t = 0時外力F0 = IN,1 = lm,T = 2兀s,m = 1kg,R = &,七=.5V,B = 0.5T，求外力與安培力大小相等時 棒的位置坐標和速度。10、(2020 江蘇卷T23)空間存在兩個垂直于。巧平面的勻強磁場，y軸為兩磁場的邊界，磁感應強

10、度分別為2B0、 3凡。甲、乙兩種比荷不同的粒子同時從原點。沿x軸正向射入磁場，速度均為V。甲第1次、第2次經過y軸的位 置分別為P、0其軌跡如圖所示。甲經過Q時，乙也恰好同時經過該點。已知甲的質量為朋，電荷量為0。不考慮 粒子間的相互作用和重力影響。求：0到O的距離d；甲兩次經過P點的時間間隔心；乙的比荷m可能的最小值。11、(2020 浙江7月卷-T23)某種離子診斷測量簡化裝置如圖所示。豎直平面內存在邊界為矩形EFGH、方向 垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場，探測板CD平行于HG水平放置，能沿豎直方向緩慢移動且接地。 a、b、c三束寬度不計、間距相等的離子束中的離子均以相同速度

11、持續從邊界EH水平射入磁場，b束中的離子在磁 場中沿半徑為R的四分之一圓弧運動后從下邊界HG豎直向下射出，并打在探測板的右邊緣Q點。已知每束每秒射 入磁場的離子數均為N，離子束間的距離均為0.6R，探測板CD的寬度為0.5R，離子質量均為m、電荷量均為q， 不計重力及離子間的相互作用。求離子速度V的大小及c束中的離子射出磁場邊界HG時與H點的距離s；求探測到三束離子時探測板與邊界HG的最大距離L ；max若打到探測板上的離子被全部吸收，求離子束對探測板的平均作用力的豎直分量H與板到HG距離L的關系。：VIc；在b點產生的磁場方向向上，12在b點產生的磁場方向向下，因為I I即2020年全國全部

12、10套高考物理試題全解全析匯編磁場一、2020年高考物理試卷情況：1、全國I卷：河南、河北、湖南、湖北、山西、江西、安徽、廣東、福建2、全國II卷：甘肅、青海、內蒙古、黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、新疆、陜西、重慶3、全國III卷：云南、廣西、貴州、四川、西藏4、北京卷5、天津卷6、江蘇卷7、浙江卷（1月卷和7月卷）8、山東卷9、海南卷二、2020年高考物理試題賞析：1、（2020 浙江7月卷T9）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 線分別通有方向相同的電流11和12 , /疽匕。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中 點，a、c兩點

13、與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）B B則在b點的磁感應強度不為零，A錯誤；BCD.如圖所示，d點處的磁感應強度不為零，a點處的磁感應強度豎直向下，c點處的磁感應強度豎直向上，BD 錯誤，C正確。故選C。2、（2020 全國I卷-T18） 一勻強磁場的磁感應強度大小為可 方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，ab 為半圓，ac、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質量為朋、電荷量為q （q0）的粒子，在紙面 內從c點垂直于ac射入磁場 其運動時間為（，ac、，ac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，7兀mA.

14、B.6qB【答案】C【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動4qBC.3qBD.2qBmv2 qBv =r2兀rT =vb點處的磁感應強度大小為0d點處的磁感應強度大小為0a點處的磁感應強度方向豎直向下c點處 磁感應強度方向豎直向下【答案】C【解析】A.通電直導線周圍產生磁場方向由安培定判斷，如圖所示可得粒子在磁場中的周期粒子在磁場中運動的時間2兀mT =qBt = 2. t = 2兀qB軌跡對應的圓心角越大，運動時間越長。則粒子在磁場中運動的時間與速度無關粒子垂直ac射入磁場，則軌跡圓心必在ac直線上，將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大。當半徑r 1.5R時，粒子分別從ac、bd區域射出，磁場中的軌跡為

15、半圓，運動時間等于半個周期。當0.5Rr1.5R時，粒子從半圓邊界射出，逐漸將軌跡半徑從0.5R逐漸放大，粒子射出位置從半圓頂端向下移動， 軌跡圓心角從兀逐漸增大，當軌跡半徑為R時，軌跡圓心角最大，然后再增大軌跡半徑，軌跡圓心角減小，因此當 軌跡半徑等于R時軌跡圓心角最大，即軌跡對應的最大圓心角ac、采用放縮圓解決該問題，粒子運動最長時間為故選C。4冗，U T 32 冗 m4 冗 m一況一茹 qB 3qBA點為電子做圓周運動的圓心，為半徑，由圖可知AABO為直角三角形，則由幾何關系可得（3a r =r 2 + a 23mv，故C正確，ABD錯誤。 4ae3、（2020 全國III卷T14）如圖

16、，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環。圓環初 始時靜止。將圖中開關S由斷開狀態撥至連接狀態，電路接通的瞬間，可觀察到（）4解得r = amax 3由洛倫茲力提供向心力V 2 eBv = m r解得B .min故選C。5、（2020 天津卷T7）如圖所示，在Ox平面的第一象限內存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強 磁場。一帶電粒子從軸上的M點射入磁場，速度方向與軸正方向的夾角。=45。粒子經過磁場偏轉后在N點（圖中未畫出）垂直穿過x軸。已知OM = a，粒子電荷量為0，質量為朋，重力不計。則（）A.粒子帶負電荷C.粒子在磁場中運動的軌道半徑為aBC錯誤;撥至M

17、端或N端，圓環都向左運動撥至M端或N端，圓環都向右運動撥至M端時圓環向左運動，撥至N端時向右運動撥至M端時圓環向右運動，撥至N端時向左運動【答案】B【解析】 無論開關S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有， 從而引起穿過圓環的磁通量突然增大，根據楞次定律（增反減同），右邊圓環中產生了與左邊線圈中方向相反的電流， 異向電流相互排斥，所以無論哪種情況，圓環均向右運動。故選B。4、（2020全國III卷-T18）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v的電子從圓心沿半

18、徑方向進入磁場。已知電子質量為朋，電荷量 為。，忽略重力。為使該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區域內，磁場的磁感應強度最小為（）3mvmv3mv3mvA.B.C.D.-2aeae4ae5ae【答案】C【解析】為了使電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區域內，則其運動軌跡，如圖所示qBaB.粒子速度大小為-mD. N與O點相距（Ji + 1）a【答案】AD【解析】A.粒子向下偏轉，根據左手定則判斷洛倫茲力，可知粒子帶負電，A正確;BC.粒子運動的軌跡如圖由于速度方向與軸正方向的夾角。=45。，根據幾何關系可知ZOMO = ZOOM = 45。， OM = OO = a則粒子運動的軌道半徑為11

19、_1r = OM = ： 2a洛倫茲力提供向心力八V 2qvB = m 一r解得 （2020 -浙江1月卷-T11）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線通以大小相同 的電流/。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增加相同量，則（）1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向內運動1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向外運動2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向內運動2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向外運動【答案】B【解析】先對1和3線圈進行分析，根據安培定則畫出直流導線在線框中的磁場方向:mvn【答案】（1）磁場方向垂直于

20、紙面向里；Bm =就；（2） a= - ； y = （2 返）h【解析】（1）由題意，粒子剛進入磁場時應受到方向向上的洛倫茲力，因此磁場方向垂直于紙面向里。設粒子進入 磁場中做圓周運動的半徑為R根據洛倫茲力公式和圓周運動規律，有八 V 2qv B = m-R 由此可得R =舞qB粒子穿過y軸正半軸離開磁場，其在磁場中做圓周運動的圓心在y軸正半軸上，半徑應滿足R h由題意，當磁感應強度大小為Bm時，粒子的運動半徑最大，由此得mvBm=qh （2）若磁感應強度大小為Bm，粒子做圓周運動的圓心仍在y軸正半軸上，由式可得，此時圓弧半徑為R = 2h 粒子會穿過圖中戶點離開磁場，運動軌跡如圖所示。設粒子

21、在戶點的運動方向與x軸正方向的夾角為a，電流大小相等，線圈關于兩導線對稱，所以線圈中的磁通量為0，電流增大時，根據楞次定律可知線圈中無感應電 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，根據安培定則畫出直流導線在線圈中的磁場方向：電流增大，根據楞次定律判斷感應電流方向（如圖所示）靠近直流導線的線圈導體周圍磁感應強度較大，因此受力 起主要作用，根據左手定則判斷安培力的方向（如圖所示），根據力的合成可知2、4線圈沿著對角線向外運動，故 B正確，ACD錯誤。故選B.7、（2020 全國II卷-T24）如圖，在0Kh， y 0）的粒子以速度從磁場區域左側沿x軸進入磁場，不計重 力。

22、（1）若粒子經磁場偏轉后穿過軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應強度的最小值 Bm；（2）如果磁感應強度大小為Bm，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與X軸正 方向的夾角及該點到X軸的距離。由幾何關系n即a= 6由幾何關系可得，戶點與x軸的距離為y = 2h(1 cos a)聯立式得y = （2 S） h 8、（2020 浙江1月卷-T21）如圖甲所示，在My水平面內，固定放置著間距為l的兩平行金屬直導軌，其間連接 有阻值為R的電阻，電阻兩端連接示波器（內阻可視為無窮大），可動態顯示電阻R兩端的電壓。兩導軌間存在大小 為B、方向垂直導軌平面的

23、勻強磁場。 = 0時一質量為m 長為l的導體棒在外力H作用下從x = X0。位置開始做 簡諧運動，觀察到示波器顯示的電壓隨時間變化的波形是如圖乙所示的正弦曲線。取X =-，則簡諧運動的02兀 Bl平衡位置在坐標原點。不計摩擦阻力和其它電阻，導體棒始終垂直導軌運動。（提示：可以用F -x圖象下的“面 積”代表力F所做的功）（1）求導體棒所受到的安培力fa隨時間，的變化規律；（2）求在0至0.257時間內外力F的沖量；（3）若t = 0時外力F 1N, 1 = Im,T = 2丸s,m = 1kg,R = 1Q,U = 0.5V, B = 0.5T，求外力與安培力大小相等時棒的位置坐標和速度。m【

24、答案】（1） JBUsin*t RTI = B1U ? * mU,（2）f - 2丸 R + Blm（3）X1=m和 V1=輯m/s ；【解析】（1）由顯示的波形可得X2-m 和 v，= -2 m v5和 2 v5.2丸U = U sintI = msin 竺 tR T安培力隨時間變化規律：F =-BI1 =-也 sin 攵 taR T（2）安培力的沖量： HYPERLINK l bookmark188 o Current Document I =- Bl Aq = -B2 o2aR由動量定理，有：I +1 = mv解得:J寫+牛J m HYPERLINK l bookmark194 o Cu

25、rrent Document F2兀 RBl（3）棒做簡諧運動，有：F + F = - kx當 Fa=- F 時：ax = 0v = v = 1m/s當 Fa = F 時，設 X = x，v = vF = 一 kx002 x，= v，根據動能定理：1 mv22k (x 2 72 )012,12解得 x,= m 和 v = m/sx, =- m 和 v =- m解得：15和1 v525和2 展9、（2020 浙江1月卷 T22）通過測量質子在磁場中的運動軌跡和打到探測板上的計數率（即打到探測板上質子數與衰變產生總質子數N的比值），可研究中子（m ）的。衰變。中子衰變后轉化成質子和電子，同時放出質

26、量可視 _0為零的反中微子V e。如圖所示，位于P點的靜止中子經衰變可形成一個質子源，該質子源在紙面內各向均勻地發射 N個質子。在P點下方放置有長度L = 1.2m以O為中點的探測板，P點離探測板的垂直距離OP為。在探測板的 上方存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強磁場。已知電子質量m = 9.1 x 10-31kg = 0.51MeV/c2，中子質量m = 939.57MeV /c2，質子質量m = 938.27MeV/c2 enp（c為光速，不考慮粒子之間的相互作用）。若質子的動量 P = 4.8 x 10 -21 kg - m - s-1 = 3 x 10-8 MeV - s

27、- m-1。（1）寫出中子衰變的核反應式，求電子和反中微子的總動能（以MeV為能量單位）；（2）當 a = 0.15m，B = 0.1T時，求計數率；（3）若a取不同的值，可通過調節B的大小獲得與（2）問中同樣的計數率，求B與a的關系并給出B的范圍?！敬鸢浮?1) 0.7468MeV(2) 2 (3) B 也 T340【解析】（1）核反應方程滿足質量數和質子數守恒:核反應過程中：根據動量和動能關系:則總動能為：（2）質子運動半徑:如圖甲所示：/ 打到探測板對應發射角度:可得質子計數率為：m 1p + 1e + 0 v eAE = m c2 -(m c2 + m c2)= 0.79MeVEp =

28、 2m = 0.0432MeVpE + E =AEd - Ep = 0.7468MeVR = -P = 0.3meB4kT 2T| =匚一=一27132（3）在確保計數率為門的情況下：R = 2a200a恰能打到探測板左端的條件為:max 44即：b垂T4010、（2Q20 江蘇卷T23）空間存在兩個垂直于平面的勻強磁場,歹軸為兩磁場的邊界，磁感應強度分別為28。、 3氣。幣、乙兩種比荷不同的粒子同時從原點。沿x軸正向射入磁場，速度均為n甲第1次、第2次經過軸的位 置分別為P、Q,其軌跡如圖所示。甲經過口時，乙也恰好同時經過該點。已知甲的質量為m,電荷量為0。不考慮 粒子間的相互作用和重力影響

29、。求：（1）。到O的距離d；（2）甲兩次經過P點的時間間隔Ar ； （3）乙的比荷義可能的最小值。mrmv5k m2a【答案】（1）”=蓊萬；（2） = 5； 一=一 oo【解析】V2（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，由g = 得,R_ mv _ mv23b000。的曲離為：d = 2R -2R =業土i 2 3qB o（2）由可知，完成一周期運動上升的距離為a,粒子再次經過尸，經過n個周期,AT OP 2R cN = = =3 d d所以，再次經過P點的時間為t = NT = 3T由勻速圓周運動的規律得，e R Tim1 =3-=v qBo-2ti R 27im/ _ - v 3qBo繞一周的時間為：e T T1 二 i + T22解得：T _5nm6qBo所以，再次經過P點的時間為2qBo兩次經過P點時間間隔為：2解得：的qBoV2(3)由洛倫茲力提供向心力，由qvB = m一 得,R1 2qB2 3qBod = 2R 2R 12若乙粒子從第一象限進入第二象限的過程中與甲粒子在點相遇，則:2R + nd = 0Q = diT T TT Tn(i -)=-H- H2-22222結合以上式子，無解。若乙粒子從第二象限進入第一象限的過程中與甲離子在。點相遇，則:nd = 0Q計算可得q q上=旦3=1, 2, 3)m mR