磁場（原卷）

“來源:2021年江西省重點中學協作體高考物理第一次聯考試卷（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，。為其圓心，M、〃與0高度相同，勻強

磁場方向與軌道平面垂直.現將一個帶正電的小球自“點由靜止釋放，它將沿軌道在機〃間

做往復運動.下列說法中正確的是（）

h小球在〃點和〃點時均處于平衡狀態

B.小球由〃到〃所用的時間大于由〃到"所用的時間

C小球每次經過軌道最低點時對軌道的壓力大小均相等

D.小球每次經過軌道最低點時所受合外力大小均相等

2」來源: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三根通電長直

導線均水平固定，導線通入的恒定電流大小相等，方向如圖，其中/、8垂直紙面且關于。對

稱，則導線。所受磁場力的情況是（）

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.［來源:2021年廣東省韶關市高考物理一模試卷］如圖甲所示是一個“簡易電動機”，一節5

號干電池的正極向上，一塊圓柱形強磁鐵吸附在電池的負極，將一段裸銅導線彎成圖中所示

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，放手后線框就會轉動起來。該“簡易電動機”的原理圖如圖乙所示，關于該“簡易電動

機”，下列說法正確的是張平平（）

B.電池的輸出功率等于線框轉動的機械功率

C.線框①、②兩部分導線電阻在電路中是串聯關系

D.“簡易電動機”由靜止到轉動起來的過程中，線框中的電流減小

4.［來源:2021年廣東省河源市源城區高考物理模擬試卷（2月份）］中國的特高壓直流輸電網已

達到世界先進水平，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、技術最先進的。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且相

互平行的長直導線4和5分別通有方向相同的電流八和七，且八＞/2。反b、c三點連線與兩

根導線等高并垂直，6點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與6點距離相等。不考慮地磁場

的影響。下列說法中正確的是（）

A.a點和。點處的磁感應強度方向相同

B.6點處的磁感應強度方向豎直向下

C.導線3對4的安培力大于導線4對B的安培力

D.導線人和/之間因安培力的作用而相互吸引

5.［來源:2021陜西省寶雞市模擬題］如圖所示，a、氏c為水平面內的三點，其連線構成一個等

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

已知通電直導線產生磁場的磁感應強度可用公式B=kL表示,公式中的A是常數、/是導線中

電流強度、r是該點到直導線的距離。若兩根長導線在。點產生的磁場的磁感應強度方向沿圖

中虛線由c點指向a點，則電流值為

A.1:2B.1：V3C.2:1D.V3:l

6.［來源:2021年湖北省新高考“八省聯考”高考物理適應性試卷］一長為/的直導線置于磁感

應強度大小為5的勻強磁場中，導線中的電流為九下列說法正確的是()

A.通電直導線受到安培力的大小為3

B.無論通電直線導如何放置，它都將受到安培力

C.通電直導線所受安培力的方向垂直于磁感應強度方向和電流方向構成的平面

D.安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現，所以安培力對通電直導線不做功

7.［來源:2021湖北省模擬題］如圖所示，某同學用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負

極，沿邊緣放一個圓環形電極接電源的正極做“旋轉的液體的實驗”，若蹄形磁鐵兩極間正

對部分的磁場視為勻強磁場，磁感應強度為B=0.1T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05m,

電源的電動勢為E=3匕內阻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。，閉合開關后當液體旋轉時電壓表的示數恒為2匕貝!|()

A,由上往下看，液體做順時針旋轉

B.液體所受的安培力大小為1x1Q-3N

C.閉合開關后，液體熱功率為0.081W

D.閉合開關10s,液體具有的動能是4.5/

8.［來源:2021年上海市楊浦區高考物理一模試卷］如圖，8、。是通電螺線管軸線上的兩點，b、

d是通電螺線管中垂線上、關于軸線對稱的兩點，其中（）

ha點磁感應強度最大B.氏d兩點磁感應強度相同

C.從c兩點磁感應強度方向相同D.&、。兩點磁感應強度方向相反

9.［來源:2021年上海市奉賢區高考物理一模試卷］如圖所示，兩個勻強磁場的磁感應強度以和

名大小相等、方向相反，金屬圓環的直徑與兩磁場的邊界重合。可以使環中產生順時針方向

的感應電流的措施及整個環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，因抵消無方向

C.向上平移，平行于紙面向下D.向上平移，因抵消無方向

10.［來源:2021年上海市虹口區高考物理一模試卷］在“用刃5研究通電螺線管的磁感應強度”

實驗中，探管從螺線管的一端到另一端，以螺線管中央為坐標原點，測得磁感應強度8隨位

置x的變化圖象可能是（）

illllllflllft

O

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

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

板以花每當帶正電的粒子從a孔進入時，立即在兩板間加上恒定電壓，粒子經加速后從6

孔射出時，立即撤去電壓.粒子進入〃形盒中的勻強磁場后做勻速圓周運動.已知。形盒的

縫隙間無磁場，不考慮相對論效應，則下列說法不正確的是

A.磁場方向垂直紙面向外B.粒子運動的周期不斷變大

C.粒子每運動一周直徑的增加量越來越小D.增大板間電壓，粒子最終獲得的最大動

能變大

12,［來源:2021年陜西省西安市高考物理猜想試卷（全國H卷）］如圖所示，圓形區域內以直線

居為分界線，上半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B.下半圓內有垂直紙

面向外的勻強磁場，磁感應強度大小未知，圓的半徑為R.在磁場左側有一粒子水平加速器，質

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

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

恰能垂直直徑四進入下面的磁場，之后在居下方磁場中偏轉后恰好從0點進入四上方的磁

場。帶電粒子的重力不計。貝式）

A.帶電粒子帶負電B.加速電場的電壓為陋空

25m

C.粒子進入相下方磁場時的運動半徑為0.1RD.四下方磁場的磁感應強度為上方磁

場的3倍

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

其質量=nibV它們分別以%、%、%的速率進入速度選擇器，且%<%=%。有

一個離子打到極板上，另兩個離子從速度選擇器射出，進入勻強磁場〃2,離子間的相互作用

和重力均不計，下列說法正確的是

B.上極板比下極板的電勢低

C.射出的粒子中到達&的離子運動時間較短D.射出的粒子中到達乙的離子動能較

大

14,［來源:2021年河南鄭州市高考物理猜想試卷（全國I卷）］如圖所示，勻強磁場分布在半徑

為E的;圓形區域內，P、0點為圓弧形邊界仞V上的兩個三等分點。現有三個比荷相同的

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

中粒子1從材點正對圓心0射入，恰從〃點射出，粒子2從P點射入，粒子3從。點射入。

已知粒子2與粒子1電性相同，粒子3與粒子1電性相反，則下列說法正確的是（）

A,粒子2一定從〃點射出磁場

B.粒子3一定從0、"兩點之間的某點射出磁場

C.粒子1與粒子2在磁場中運動的時間之比為L3

D.粒子2與粒子3在磁場中運動軌跡的弧長之比為L2

15,［來源:2021山西省模擬題］科學實驗證明，通電長直導線周圍磁場的磁感應強度大小B

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

流的長直導線a、b、c,其截面位于等邊三角形的三個頂點，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，三根導線均可保持靜止狀態，貝!1（）

??A■?

?/\、

??

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

Ka、6通有同向的恒定電流

B.導線a受的合磁場力豎直向上

C.導線以6所受的合磁場力大小相等、方向相反

D.導線db、。上通有的電流大小關系為七=2〃=2/c

16,［來源:2021年黑龍江省實驗中學高考物理模擬試卷（2月份）］如圖所示，在直角三角形ABC

內充滿垂直紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），費邊長度為d,=￡現垂直秘邊射入一質

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

中運動的時間為如，而運動時間最長的粒子在磁場中的運動時間為:如（不計重力）.則下列判斷

中正確的是（）

A.粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為4to

B.該勻強磁場的磁感應強度大小為票

c.粒子在磁場中運動的軌道半徑為:d

D.粒子進入磁場時速度大小為整

7to

17.［來源:2021年河南省濮陽一中高考物理摸底試卷（3月份）］如圖所示，形與世間有垂直

紙而向里的勻強磁場，=30。，尸為四上的點，PB=Lo一對正、負電子（重力及電子間

的作用均不計）同時從P點以同一速度沿平行于死的方向射入磁場中，正、負電子中有一個從

S點垂直于四方向射出磁場，另一個從0點射出磁場（Q點未標出），則下列說法正確的是（）

A.正、負電子先后射出磁場

B.正、負電子同時射出磁場

C.正、負電子各自射出磁場時，兩速度方向的夾角為150。

D.Q、S兩點間的距離為A

18.［來源:2021年湖北省龍泉中學、宜昌一中高考物理聯考試卷（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板右側微W矩形區域存在豎直向下的勻強電場，DM

-L

邊長為乙如邊長為4,緊靠電場右邊界存在垂直紙面水平向里的有界勻強磁場，磁場左右

邊界為同心圓，圓心。在矩形區域的幾何中心，磁場左邊界剛好過秋〃兩點.質量為m、

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

向右進入矩形區域的勻強電場，飛出電場后進入勻強磁場.當矩形區域中的場強取某一值時，

粒子從打點進入磁場，經磁場偏轉后從〃點返回電場區域，且粒子在磁場中運動軌跡恰與磁

場右邊界相切，粒子的重力忽略不計，sin37°=0.6,cos37°=0.8.

X

(1)求粒子離開8板時的速度匕；

(2)求磁場右邊界圓周的半徑R；

(3)將磁感應強度大小和矩形區域的場強大小改變為適當值時，粒子從磔間飛入磁場，經

磁場偏轉返回電場前，在磁場中運動的時間有最大值，求此最長時間

19.［來源:2021年陜西省西安市高考物理猜想試卷(全國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。金屬棒質量為血電

阻為憶軌道上端的電源電動勢為￡,內阻為工為使金屬棒能靜止在軌道上，可加一方向豎

直向上的勻強磁場。

(1)則該磁場的磁感應強度8應是多大?

(2)若將磁場方向變為豎直向下，此時導軌由靜止下滑的瞬間加速度?

20.［來源:2021年陜西省渭南市高考物理質檢試卷(I)］如圖所示，水平固定的兩長直正對金

屬薄板相距為M板間勻強電場的電場強度大小為區下板下方整個空間存在著方向水平向里

的勻強磁場。一質量為。、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，垂直磁場方向進入勻強磁場，最后粒子回到下板

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

(1)粒子通過狹縫尸時的速度大小V;

(2)勻強磁場的磁感應強度大小反

21,［來源:2021年安徽省阜陽市高考物理質檢試卷］如圖，在直角坐標系x勿內，OMxVd的

區域有方向垂直坐標平面向外的勻強磁場，在xNd的區域有電場強度大小為反方向沿才軸

負方向的勻強電場。一質量為小電荷量為＜7的帶正電粒子從坐標為(2d,0)的〃點由靜止開始

運動，從邊界切進入磁場后恰好未從y軸射出磁場。不計粒子所受重力。

(1)求勻強磁場的磁感應強度大小B；

(2)若粒子從坐標為(5d,0)的〃點由靜止開始運動，求粒子離開磁場時到原點0的距離Zo

22.［來源:2021年河北省五個一名校聯盟高考物理二模試卷］如圖所示，在豎直平面內建立,xOy

直角坐標系，坐標系所在的空間中存在水平向右的勻強電場，電場強度大小E=苧N/C,同

時存在著垂直于才如坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.57（電場、磁場圖中均

7

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

2

坐標平面內沿直線運動。已知重力加速度大小g=10m/so

>

OX

（1）求小球做直線運動的速度吸

（2）當小球經過。點時若僅撤掉磁場（不考慮磁場消失引起的電磁感應現象），求小球再次

經過x軸時的位置坐標。

（3）當小球經過。點時若將電場的方向調整為豎直向下，電場強度的大小調整為3N/C（不

考慮電場變化引起的電磁感應現象），其他條件不變，求小球運動中與才軸的最大距離及

在最大距離時小球的位置坐標。

23,［來源: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

坐標系0燈，在二、三象限的丁=▲和y=-L區域中，存在平行于y軸且與y軸正向相反的勻

強電場；在一、四象限的正方形區域aAd內存在豎直向下的勻強磁場，正方形的邊長為2。

坐標原點。為H邊的中點。一質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

動，與靜止在坐標原點的帶正電小球乙發生彈性正碰（碰撞時間很短），乙球的質量為2卬，帶

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

0.8,cos530=0.6?

(1)求碰撞后甲、乙兩球的速度大小；

(2)兩球碰后，若乙球恰從d點離開磁場，求磁場的磁感應強度6的大小以及乙球在磁場

中運動的時間；

(3)要使兩球能再次發生碰撞，求電場的場強￡和磁場的磁感應強度人的大小應滿足的關

系。

24,［來源:2021年河南省新鄉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

如圖乙所示隨時間C變化的電壓U,t=0時上極板帶正電荷，兩金屬板的長度均為，=0.4m,

間距d=0.3m。在金屬板右側邊界脈外的區域有一方向垂直紙面向里的勻強磁場，腑與兩

板中線。0,垂直。現有帶正電的粒子流沿兩板中線。0,連續射入電場中，已知每個粒子進入電

場時的速度大小均為Uo=8x1。4加/$、比荷均為5=1x108。〃。，不計粒子受到的重力，

取5也37。=0.6,cos31^=0.8,在每個粒子通過電場區域的極短時間內，電場可視作恒定

XXX8X

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

(1)求在0?4s內射入極板間的粒子中，能從下極板右邊緣射出對應的射入時刻;

(2)若從下極板右邊緣射出電場進入磁場的粒子恰好從上極板右邊緣射出磁場再次進入電

場，求磁場的磁感應強度大小及該粒子在磁場中運動的時間。

25,［來源:2021年江西省重點中學協作體高考物理第一次聯考試卷(2月份)］如圖，在坐標系

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

紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出)。坐標原點處有一個粒子源，從某時刻起以相同的速率同時

向第I象限內的各個方向持續地發射一種帶正電的粒子。不計重力及粒子間的相互作用力，

已知粒子在磁場中的偏轉半徑為凡試求：

(1)接收屏上能接收到粒子部分的長度小

(2)當屏上接收到第一個粒子時，沿與+x軸夾角a方向最先發射的粒子的位置坐標;

(3)當屏上接收到第一個粒子時，已發射的所有粒子在空間分布圖樣的面積。

26.［來源:2021年江蘇省揚州市高考物理調研試卷(2月份)(一模)］如圖所示直角坐標系中，

在y軸和別之間以x軸為邊界存在兩個勻強磁場區域I、II,磁場寬度為d,磁感應強度大

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

加速電壓可調.初速度為0、質量為卬、電荷量為+q的粒子經加速器加速后平行于x軸射入區

域I,不計粒子重力.

(1)若丁=d,調節加速電壓，粒子恰好從0點射出磁場，求加速電壓的大小"

(2)若y=：d,粒子僅經過才軸一次，然后垂直于惻從區域H射出，求粒子在磁場中運動

的時間t；

(3)若粒子以〃=回也速度射入磁場，最終垂直于就射出，求y滿足的條件.

27.［來源:2021年湖北省九師聯盟高考物理鞏固試卷(2月份)］如圖所示，在直角坐標系x分

中，％=L和y軸之間有垂直紙面向里的勻強磁場，y軸左側有沿才軸正方向的勻強電場，電

場強度大小為E,在x軸上％=-L處有一個粒子源，該粒子源可以在紙面內沿各個方向射出速

率相同的同種粒子(重力不計)，粒子的質量為必、電荷量為+q,沿y軸負方向射出的粒子經電

場和磁場偏轉后,恰好不從磁場的右邊界射出，并且第一次和第二次經過y軸的位置相距苧加

求：

XX

(1)粒子的初速度大小及磁場的磁感應強度大小；

(2)沿y軸正方向射出的粒子第二次經過y軸的位置坐標；

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

的位置間的距離.

28.［來源:2021年廣西梧州市高考物理畢業班聯考試卷(3月份)］如圖所示的牙分坐標系中，

第二象限有沿y軸負方向的勻強電場，場強E=502/C,圖中有一個半徑為R=0.4zn的絕

緣剛性圓環。圓環的。點有一個小孔，如、ZC為互相垂直的直徑，圓環區域內有勻強磁場，

磁場方向垂直x勿平面向外，一個帶正電的粒子，以卬=200m/s初速度從尸點沿x軸正向

射出，粒子在電場作用下恰好從0孔以速度"=200?m/s進入磁場，已知P點與x軸相距d=

0.2m,不計帶電粒子的重力。求：

(1)帶電粒子的比荷;

(2)若粒子第一次碰撞圓環的點在圓環上的Q點,且弧長0Q是絕緣剛性環周長的3,求磁

場的磁感應強度的大小；

(3)若粒子在碰撞絕緣剛性圓環時無能量損失，要使粒子能用最短時間回到0孔射出圓環，

求磁感應強度的大小和粒子在磁場中運動的最短時間。

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

的半圓形無場區的圓心在坐標原點。處，半徑R=0.1ms磁感應強度大小8=0.075T的圓形

有界磁場區的圓心坐標為(0,0.08m).平行金屬板板的極板長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象限均勻地發射速度大小u=6xl05m/s的帶正電粒子，經圓形磁場偏轉后，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、比荷A=108c〃g、不計粒

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

v4n

01S

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

?一???*?

\.Z、?:

、、：sJ/N.

-0.06O0.06Vtal

(1)粒子在磁場中的運動半徑Ro；

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

(3)N板收集到的粒子占所有發射粒子的比例小

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

紙面上的矩形的區域內，對角線劭以上的區域有電場強度大小為反方向平行于初向下

的勻強電場，對角線物以下的區域有方向垂直紙面的勻強磁場(圖中未畫出)，血邊長為￡、

相邊長為2￡。一帶電粒子以大小為火的初速度從2點沿居方向進入電場，從對角線曲的中

點戶進入磁場，并從優邊上的材點垂直于比邊離開磁場。不計粒子所受重力。求：

(1)粒子的比荷包；

m

(2)粒子到達尸點時速度V的大小和方向;

(3)磁場的磁感應強度大小B。

磁場

1.[來源:2021年江西省重點中學協作體高考物理第一次聯考試卷(2月份)]

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

磁場方向與軌道平面垂直.現將一個帶正電的小球自"點由靜止釋放，它將沿軌道在機〃間

做往復運動.下列說法中正確的是()

xxnxx

AA?jN

X\xXZX

B

XxxX

A.小球在〃點和〃點時均處于平衡狀態

B.小球由〃到〃所用的時間大于由〃到〃所用的時間

C小球每次經過軌道最低點時對軌道的壓力大小均相等

D.小球每次經過軌道最低點時所受合外力大小均相等

【答案】D

【解析】

【分析】

帶電小球在M、N間往復運動的過程中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，小球的機械能守

恒，由此根據平衡狀態的概念、牛頓第二定律等分析解答。

把握帶電小球的受力分析和運動狀態分析是解題的關鍵。

【解答】

A.小球在M點和N點時受重力作用，不會處于平衡狀態，故A錯誤；

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所用的時間等于由N

到M所用的時間，故B錯誤；

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

小球每次經過軌道最低點時所受合外力大小均相等;而小球從M到N通過最低點時,FN+f洛-

mg=m《，小球從N到M通過最低點時，FN-f.-mg=m^所以小球每次經過軌道最

低點時對軌道的壓力大小不相等，故C錯誤，D正確。

故選D。

2.［來源: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三根通電長直

導線均水平固定，導線通入的恒定電流大小相等，方向如圖，其中從8垂直紙面且關于。對

稱，則導線。所受磁場力的情況是（）

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：根據安培定則，結合矢量的合成法則，可知，AB水平固定導線在C處的合磁場方向，正

好與導線C電流方向相同，根據左手定則知：導線C所受的磁場力為零，故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

根據安培定則，結合矢量的合成法則，確定AB在水平固定導線在C處的合磁場，再根據安培

力產生條件，即可求解。

考查安培定則與矢量的合成法則內容，掌握安培力產生條件，理解左手定則的作用。

3.［來源:2021年廣東省韶關市高考物理一模試卷］如圖甲所示是一個“簡易電動機”，一節5

號干電池的正極向上，一塊圓柱形強磁鐵吸附在電池的負極，將一段裸銅導線彎成圖中所示

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，放手后線框就會轉動起來。該“簡易電動機”的原理圖如圖乙所示，關于該“簡易電動

機”，下列說法正確的是張平平（）

甲

A.從上往下看，該“簡易電動機”逆時針旋轉

B.電池的輸出功率等于線框轉動的機械功率

C.線框①、②兩部分導線電阻在電路中是串聯關系

D.“簡易電動機”由靜止到轉動起來的過程中，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生轉動的，根據左手定則可以判斷從上往下

看，線框將做順時針轉動，故A錯誤，

B.電池輸出的電動率一部分用來用于線框的發熱功率，一部分提供線框轉動的機械功率，所

以電池輸出的電功率大于線框旋轉的機械功率，故B錯誤；

C.線框①、②兩部分導線電阻在電路中是并聯關系，故C錯誤；

D.穩定時，因導線切割磁感應線，產生的感應電動勢與電源相反，則線框中電流比剛開始轉

動時的小，故D正確；

故選：D。

線圈轉動是因為通電導線在磁場內受到安培力作用，只有一端接觸也可以轉動，改變磁極方

向轉動方向也改變；由于有內能產生，所以總功率大于機械功率；感應電流阻礙原來電流的

大小。

本題考查了安培力。注意點：這個小實驗線框的轉動原理不是電磁感應而是電流在磁場中安

培力作用。

4.［來源:2021年廣東省河源市源城區高考物理模擬試卷（2月份）］中國的特高壓直流輸電網已

達到世界先進水平，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、技術最先進的。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且相

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

根導線等高并垂直，，點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與b點距離相等。不考慮地磁場

的影響。下列說法中正確的是（）

甲Z

A.a點和。點處的磁感應強度方向相同

B.力點處的磁感應強度方向豎直向下

C.導線5對4的安培力大于導線力對6的安培力

D.導線夕和/之間因安培力的作用而相互吸引

【答案】D

【解析】

解：A、由右手定則可知導線A在其左側的磁場向下，在其右側產生的磁場向上；導線B在其

左側的磁場向下，在其右側產生的磁場向上，因此a點磁場向下，b點磁場向上，故A錯誤;

B、由題知I1>Iz，則導線A在b點產生的磁感應強度比導線B在b點產生的磁感應強度大,

導線A在b點的磁場水平向左，導線B在b點水平向右，因此b點磁場水平向左，故B錯誤；

C、B對A的安培力與導線A對B的安培力是一對相互作用力大小相等、方向相反,故C錯誤；

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

故選：D。

由右手定則和磁感應強度的疊加求解；根據力的作用的相互性判斷；根據同向電流導線相互

吸引判斷。

本題以中國的特高壓直流輸電網已達到世界先進水平為情景載體，考查了右手定則、磁感應

強度的疊加、安培力等基礎知識，要求學生對這部分知識要深刻理解，強化記憶，勤加練習。

5.［來源:2021陜西省寶雞市模擬題］如圖所示，a、氏c為水平面內的三點，其連線構成一個等

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

已知通電直導線產生磁場的磁感應強度可用公式B=〃表示，公式中的A是常數、/是導線中

r

電流強度、T是該點到直導線的距離。若兩根長導線在。點產生的磁場的磁感應強度方向沿圖

中虛線由c點指向a點，則電流k/2值為

...........■?/>

A.1:2B.1：V3C.2:1D.V3:1

【答案】A

【解析】

首先根據安培定則得到a、b導線在c處的磁感應強度方向，然后根據矢量合成的原則，構建

矢量三角形，根據邊長之比等于磁感應強度大小之比，結合題意知磁感應強度之比等于電流

之比。

【解答】

a導線在c處產生的磁場垂直ac斜向右，b導線在c處產生的磁場垂直be斜向左，合磁感應

強度為ca方向，

根據矢量平移疊加原則，如下圖：

有就+cd=ed，

根據幾何關系，人為直角，4=3。。，則有加3。。=意

根據題給條件，a、b導線在c處的磁感應強度的大小與電流成正比，所以?故A正確,

?22

BCD錯誤。

故選A。

6.［來源:2021年湖北省新高考“八省聯考”高考物理適應性試卷］一長為/的直導線置于磁感

應強度大小為6的勻強磁場中，導線中的電流為九下列說法正確的是（）

A.通電直導線受到安培力的大小為3

B.無論通電直線導如何放置，它都將受到安培力

C.通電直導線所受安培力的方向垂直于磁感應強度方向和電流方向構成的平面

D.安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現，所以安培力對通電直導線不做功

【答案】C

【解析】解：A、只有當通電導線與磁場方向垂直時，通電導線受到安培力的大小才為IBL,

故A錯誤；

B、當通電導線與磁場平行時，它不受安培力，故B錯誤；

C、通電直導線所受安培力的方向既垂直于磁感應強度方向又垂直于電流方向，即垂直于磁感

應強度方向和電流方向構成的平面，故C正確；

D、安培力是截流子受到的洛倫茲力的宏觀表現，安培力對通電導線也能做功，故D錯誤。

故選：Co

只有當通電導線與磁場方向垂直時，通電導線受到安培力的大小才為IBL；當通電導線與磁場

平行時，它不受安培力；通電直導線所受安培力的方向垂直于磁感應強度方向和電流方向構

成的平面；安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現，安培力對通電導線也能做功。據此

分析。

解答本題的關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系；同時要注意安

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

7.［來源:2021湖北省模擬題］如圖所示，某同學用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負

極，沿邊緣放一個圓環形電極接電源的正極做“旋轉的液體的實驗”，若蹄形磁鐵兩極間正

對部分的磁場視為勻強磁場，磁感應強度為B=0.1T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05m,

電源的電動勢為E=3V,內阻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。，閉合開關后當液體旋轉時電壓表的示數恒為2匕則（）

A.由上往下看，液體做順時針旋轉

B.液體所受的安培力大小為1x10~3N

C.閉合開關后，液體熱功率為0.081W

D.閉合開關10s,液體具有的動能是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系，熟悉電路的結構及左手定則是

解題的關鍵，難度一般。

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

斷液體旋轉方向；根據閉合電路歐姆定律求電流值，根據安培力計算公式計算安培力大小，

根據焦耳定律計算熱功率，根據功能關系計算液體獲得的動能。

【解答】

A.由于中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環形的電極接電源的正極，在

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

由左手定則可知，導電液體受到的安培力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉，故A

錯誤；

B.電壓表的示數為2V,則根據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小：F=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錯誤；

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

0.2W=0.4W,所以閉合開關10s,液體具有的動能：

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

故選B。

8」來源:2021年上海市楊浦區高考物理一模試卷］如圖，a、。是通電螺線管軸線上的兩點，b、

〃是通電螺線管中垂線上、關于軸線對稱的兩點，其中（）

A.a點磁感應強度最大B.b、d兩點磁感應強度相同

C.b、。兩點磁感應強度方向相同D.a、。兩點磁感應強度方向相反

【答案】B

【解析】

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

極出發回到S極，在通電螺線管內部由S極回到N極；

AB、a點在螺線管端面處，c點在螺線管內部，b、d點在螺線管中部，此時c點處磁感線最密

集，故c點處磁感應強度最大，b、d關于軸線對稱，磁感應強度大小相等，方向相同，故A

錯誤，B正確；

CD、c點位于通電螺線管內部，此時磁感線方向由S極到N極，故此時c點磁感應強度方向

向右，b在通電螺線管外部，此時磁感線從N極出發回到S極，故b點磁感應強度方向向左，

a點在S極附近，此時a點的磁感應強度方向向右，故a、c兩點磁感應強度方向相同，b、c

兩點磁感應強度方向相反，故CD錯誤；

故選：Bo

由安培定則分析出通電螺線管周圍磁場的方向，以及磁感應強度與磁感線的關系進行分析。

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

通電螺線管外部從N極出發回到S極，在通電螺線管內部由S極回到N極。

9.［來源:2021年上海市奉賢區高考物理一模試卷］如圖所示，兩個勻強磁場的磁感應強度/和

以大小相等、方向相反，金屬圓環的直徑與兩磁場的邊界重合。可以使環中產生順時針方向

的感應電流的措施及整個環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，因抵消無方向

C.向上平移，平行于紙面向下D.向上平移，因抵消無方向

【答案】A

【解析】

解：AB、環向下平移，磁通量向外增大，根據楞次定律，感應電流產生的磁場垂直紙面向里，

所以感應電流順時針，由于感應電流的作用效果是阻礙導體的相對運動，所以受到的安培力

平行于紙面向上，故A正確，B錯誤；

CD、環向上平移，磁通量向里增大，根據楞次定律，感應電流產生的磁場垂直紙面向外，所

以感應電流逆時針，故C錯誤、D錯誤；

故選：Ao

根據楞次定律判斷感應電流的方向，感應電流的效果是阻礙導體的相對運動，從而求解。

本題考查了楞次定律、左手定則，需對基本定律熟練應用，難度不大。

10.［來源:2021年上海市虹口區高考物理一模試卷］在“用ZVS研究通電螺線管的磁感應強度”

實驗中，探管從螺線管的一端到另一端，以螺線管中央為坐標原點，測得磁感應強度8隨位

置x的變化圖象可能是（）

o

【答案】D

【解析】解：通電螺線管內部的磁場可近似認為是勻強磁場，由于內部磁感線比管口密，磁

感應強度B較大，磁感應強度的大小關于。點對稱，根據安培定則判斷內部磁場方向沿x軸

負方向，磁感應強度為負值，故D正確，ACD錯誤。

故選：Do

通電螺線管內部的磁場可近似認為是勻強磁場，磁感應強度比螺線管管口處磁感應強度大。

要明確通電螺線管內部的磁感應強度與電流有關，電流增大，磁感應強度增大。要了解通電

螺線管內部的磁場可近似認為是勻強磁場，根據磁感線的疏密判斷B的大小。

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

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

板必M每當帶正電的粒子從a孔進入時，立即在兩板間加上恒定電壓，粒子經加速后從6

孔射出時，立即撤去電壓.粒子進入〃形盒中的勻強磁場后做勻速圓周運動.己知〃形盒的

縫隙間無磁場，不考慮相對論效應，則下列說法不正確的是

A.磁場方向垂直紙面向外B.粒子運動的周期不斷變大

C.粒子每運動一周直徑的增加量越來越小D.增大板間電壓，粒子最終獲得的最大動

能變大

【答案】ABD

【解析】

解決本題的關鍵知道該回旋加速器的原理，知道粒子每轉一圈，加速一次,且都在AC間加速，

加速的電場不需改變。

【解答】

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

直紙面向里，故A錯誤；

B.根據洛侖磁力提供向心力得qvB=m=,粒子運動的周期T=華=智，粒子運動的周期不

變，故B錯誤；

C.粒子第n次加速后，根據動能定理可得：nqU=1mv2,解得v=吃,粒子在磁場中運

27m

動的半徑r=*,粒子每運動一周直徑的增加量Ad號署（訴隨轉

動周數的增加，粒子每運動一周直徑的增加量越來越小，故c正確；

D.當粒子從D形盒中出來時，速度最大，根據「=荒，可知最大動能Ek=^（式中R為D

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

最終獲得的最大動能不變，故D錯誤；

故選ABDo

12,［來源:2021年陜西省西安市高考物理猜想試卷（全國H卷）］如圖所示，圓形區域內以直線

"為分界線，上半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B.下半圓內有垂直紙

面向外的勻強磁場，磁感應強度大小未知，圓的半徑為R.在磁場左側有一粒子水平加速器，質

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

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

恰能垂直直徑形進入下面的磁場，之后在居下方磁場中偏轉后恰好從。點進入四上方的磁

場。帶電粒子的重力不計。貝式）

A,帶電粒子帶負電B.加速電場的電壓為隨空

25m

C.粒子進入"下方磁場時的運動半徑為0.1RD.四下方磁場的磁感應強度為上方磁

場的3倍

【答案】AC

【解析】

解：畫出帶電粒子在上下方做勻速圓周運動的軌跡，根據幾何關系可得：

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

而CF=H=0.6R,由幾何關系和題意，分別求出上下方的軌跡半徑為：

%=0.6Rr2=0.1R

A、根據粒子的偏轉方向和左手定則知道，粒子是帶負電，故A正確；

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

從而進入磁場的速度v=嚶，而該速度是在加速電場中從靜止開始加速獲得，由動能定理

5m

Uq=[mv2從而求得加速電壓為：u=塔空，故B錯誤；

250m

C、由上述計算可知，粒子在AB下方做勻速圓周運動的半徑為：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下方磁場的磁感應強度為上方磁場的6倍，故D錯誤。

故選：ACo

帶電粒子經電場加速后進入方向相反的勻強磁場中偏轉兩次后恰又從00點進入AB上方，由

幾何關系分別能求出帶電粒子在AB上下做勻速圓周運動的半徑，由洛侖茲力提供向心力就能

求出上下磁感應強度的大小關系。

木題是帶電粒子在電場和磁場中交替運動的綜合，要注意的是：①洛侖茲力提供向心力，可

求得半徑公式，應用半徑公式從而能得到加速電場的電壓，②帶電粒子在方向相反的兩勻強

磁場中向相反方向偏轉時，這些是在圓形磁場區域內完成的，由幾何關系能求出帶電粒子在

兩場區的軌道半徑。

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

其質量=它們分別以%、%、%的速率進入速度選擇器，且%V%=%。有

一個離子打到極板上，另兩個離子從速度選擇器射出，進入勻強磁場/，離子間的相互作用

和重力均不計，下列說法正確的是

B.上極板比下極板的電勢低

C.射出的粒子中到達①的離子運動時間較短D.射出的粒子中到達/的離子動能較

大

【答案】CD

【解析】

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

粒子才能通過速度選擇器；進入磁場B2后，由R=蔡、t=焉比較離子的運動半徑和運動時

間，根據Ek=［mv?比較動能。

解決本題的關鍵知道只有速度滿足一定的值，才能通過速度選擇器，由速度選擇器出來進入

磁場B2的離子速度相同，根據R=而比較偏轉半徑關系。

【解答】

A、離子在速度選擇器中做直線運動時，qE=qvB1,貝W=￡,與離子比荷無關，因只有一個

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錯誤；

B、由于離子的帶電性質未知，不能確定上極板和下極板的電勢高低，故B錯誤;

C、離子在磁場Bz中做圓周運動，由qvB=m、得，R=器，運動時間t=：T—晨，由于速

率相等，q也相等，可知質量小的離子半徑小，運動時間也短，所以到達Ai的離子運動時間

較短，故C正確；

D、離子的動能Ek=1mv2,從速度選擇器射出的兩個離子速率相等，則質量大的離子半徑大，

動能也較大，故到達A2的離子動能較大，故D正確。

故選CD。

14.［來源:2021年河南鄭州市高考物理猜想試卷（全國I卷）］如圖所示，勻強磁場分布在半徑

為目的:圓形區域加W內，P、0點為圓弧形邊界脈上的兩個三等分點。現有三個比荷相同的

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

中粒子1從好點正對圓心0射入，恰從〃點射出，粒子2從尸點射入，粒子3從。點射入。

已知粒子2與粒子1電性相同，粒子3與粒子1電性相反，則下列說法正確的是（）

A.粒子2一定從〃點射出磁場

B.粒子3一定從0、材兩點之間的某點射出磁場

C.粒子1與粒子2在磁場中運動的時間之比為1：3

D.粒子2與粒子3在磁場中運動軌跡的弧長之比為L2

【答案】AD

【解析】

帶電粒子在磁場中的運動問題，關鍵是根據洛倫茲力提供向心力，畫出軌跡圖，并結合幾何

關系求解。

本題是帶電粒子在磁場中運動的磁聚焦模型，關鍵是畫出軌跡圖，根據幾何關系分析即可。

【解答】

().

A.如圖所示為粒子1和2、3的軌跡，粒子1從M點止對圓心入射，恰從N射出，根據兒何

知識可確定圓心01，運動軌跡圓的半徑為R,比荷相同的帶電粒子以相同的速率射入磁場，

粒子運動半徑相同，粒子2從P正對邊界0N射入，根據洛倫茲力指向圓心圓心，圓心。2應

在點的上方處，連接、為菱形，大小為所以粒子

PROzP，OP02NO2PONOzNR,2—

定從N點射出磁場，該情境可以理解為磁聚焦模型，軌跡圓的半徑與磁場邊界圓半徑相同時，

以垂直磁場邊界圓的某直徑射入的粒子最終從同一點射出磁場，故A正確；

B.粒子3如果與粒子1電性相同，由此匯聚特點可知，粒子3應該也打到N點，但粒子3電

性與粒子1相反，由幾何知識可知粒子3剛好從0點射出，故B錯誤；

C.由軌跡圖可知，粒子1對應圓心角為90。,粒子2對應圓心角為30。,粒子3對應圓心角為60。,

粒子比荷相同，粒子運動周期相同，粒子運動時間與圓心角成正比，粒子1與粒子2在磁場

中運動的時間之比為3：