2021年高考物理压轴题专题训练
专题9 磁场
一、单选题
1．在如图所示的空间里，存在沿y轴负方向、大小为
4πm
B
qT
=的匀强磁场，有一质量为m带电量为q的
带正电的粒子（重力不计）以v0从O点沿x轴负方向运动，同时在空间加上平行于y轴的匀强交变电场，电场强度E随时间的变化如图所示（以沿y轴正向为E的正方向），则下列说法不正确的是（）
A．t = 2T时粒子所在位置的x坐标值为0
B．t = 3
4
T时粒子所在位置的z坐标值为0
4
v T
π
C．粒子在运动过程中速度的最大值为2v0
D．在0到2T时间内粒子运动的平均速度为0
2
v
2．如图所示，在一挡板MN的上方，有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为MN 上的一个粒子发射源，它能连续垂直磁场方向发射速率为v、质量为m、带电量为q的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收．则在垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是
A．
22
22
m v
q B
π
B．
22
22
2m v
q B
π
C．
22
22
3m v
2q B
π
D．
22
22
m v
4q B
π
3．如图所示，虚线MN上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，在直角三角形OPQ中，∠PQO=90°，∠QOP=30°。两个带电荷量数值相等的粒子a、b分别从O、P两点垂直于MN同时射入磁场，恰好在Q点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（）
A．a、b两粒子均带正电B．a、b两粒子的周期之比为1:3
C．a、b两粒子的速度之比为2:1 D．a、b两粒子的质量之比为1:3
4．如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越短的带电粒子（）
A．在磁场中的周期一定越小B．在磁场中的速率一定越小
C．在磁场中的轨道半径一定越大D．在磁场中通过的路程一定越小
5．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向外，两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速率的粒子，粒子质量均为m、电荷量均为+q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则发射速度v0为哪一值时粒子能通过B点（）
A．2qBL
m
B．
3
2
qBL
m
C．
2
3
qBL
m
D．
7
qBL
m
6．如图所示，两平行金属板水平放置，板长和板间距均为L，两板间接有直流电源，极板间有垂直纸面向
外的匀强磁场。一带电微粒从板左端中央位置以速度
v垂直磁场方向水平进入极板，微粒恰好做匀速直线运动。若保持a板不动，让b板向下移动0.5L，微粒从原位置以相同速度进入，恰好做匀速圆周运动，则该微粒在极板间做匀速圆周运动的时间为（）
A B C D
7．已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强度I成正比，与
该点到通电导线的距离r成反比，即
0I
B k
r
，式中k为比例系数。现有两条相距为L的通电长直导线a 和b平行放置，空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形PbQa的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。则下列说法正确的是（）
A．Q点处的磁感应强度大小为
I
k
L
B．匀强磁场的方向从P点指向Q点，大小为2
I
k
L
C．匀强磁场的方向从Q点指向P点，大小为2
I
k
L
D．两导线连线中点处的磁感应强度大小为3
I
k
L
二、多选题
8．如图所示，一根足够长的绝缘均匀圆杆倾斜固定在匀强磁场中，磁场的方向垂直于圆杆所在的竖直平面向内。现有一个带正电小圆环从杆底端以初速度v0沿杆向上运动，环与杆间的动摩擦因数处处相同，不计空气阻力。下列描述圆环在杆上运动的v-t图像中，可能正确的是（）
A．B．
C．D．
9．如图所示，在xOy平面内有磁感应强度大小均为B匀强磁场，其中0 A．当粒子经过虚线x=a时，其速度方向与y轴正方向夹45°角 B．粒子在磁场中做圆周运动的速度v= C．粒子在x＞a区域运动的过程中，轨迹与x轴交点的横坐标为x=（ a D．粒子从O点出发到恰好回到O点经历的时间为 7 3 m t qB π= 10．如图，正方形abcd区域内有垂直纸面的匀强磁场。a点处的粒子源沿ac方向发出大量相同的带电粒子，粒子的速度大小不同。当粒子速度为v0时恰好从e点垂直cd边射出，不计粒子间的相互作用力及重力，下列说法正确的是（） A ．e 点为cd 边的中点 B ．速度为 02 v 时，粒子从d 点射出 C ．速度小于02v 的所有粒子在磁场中运动的路程与速度大小成正比 D ．从e 点射出的粒子和从d 点射出的粒子在磁场中运动的时间之比为2：1 11．如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导轨相连，图中虚线的下方存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在竖直向上的恒定外力F 作用下由静止开始向上运动，导体棒在磁场中运动时，电流表示数逐渐增大，最终稳定为I 。当导体棒运动到图中的虚线位置时，撤去外力F ，此后导体棒还会继续上升一段时间，整个运动过程中。导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻（虚线与导轨的上端距离足够大），重力加速度为g 。则（ ） A ．导体棒开始运动的瞬间加速度大小为F m B ．匀强磁场的磁感应强度大小为F IL C ．电流稳定后导体棒的速度大小为2I R F mg - D ．撤去F 后，导体棒继续上升的高度为()4222I R g F mg - 三、解答题 12．如图所示，长为L 、水平放置的平行金属板M 、N 间有正交的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向里，下板的右边缘刚好在垂直于纸面向里的圆形有界磁场的边界上，且下板与圆形有界磁场的圆心在同一水平线上，圆形有界磁场的磁感应强度与M 、N 板间匀强磁场的磁感应强度相等，一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子以大小为0v 的速度从两板左侧P 点沿平行板的方向射入两 考点09磁场 1．（2021·贵州贵阳市·高二期末）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。一矩形线框通有逆时针方向的电流，位于两条导线所在平面的正中间，在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是（） A．均向左B．均向右 C．a的向右，b的向左D．a的向左，b的向右 【答案】CD 【详解】 A．若a、b电流方向均向左，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向上，则线框不能处于静止状态，故A错误； B．若a、b电流方向均向右，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向下，下边所受的安培力方向向下，则线框不能处于静止状态，故B错误； C．若电流方向a的向右，b的向左，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向下，下边所受的安培力方向向上，根据对称性，线框可以处于平衡状态，故C正确； D．若电流方向a的向左，b的向右，根据安培定则以及磁场的叠加知，在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，根据对称性，线框可以处于平衡状态，故D正确。 故选CD。 2．（2021·全国高二专题练习）某型号的回旋加速器的工作原理图如图甲所示，图乙为俯视图．回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒置于真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒面垂直．两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．质子从粒子源 高考物理专题复习－9.20 磁场中的极值问题（解析版） 1．(12分)如图所示，有一平行板电容器左边缘在y 轴上，下极板与x 轴重合，两极板间匀强电场的场强为E 。一电荷量为q ，质量为m 的带电粒子，从O 点与x 轴成θ角斜向上射入极板间，粒子经过K 板边缘a 点平行于x 轴飞出电容器，立即进入一磁感应强度为B 的圆形磁场的一部分(磁场分布在电容器的右侧且未画 出)，随后从c 点垂直穿过x 轴离开磁场。已知粒子在O 点的初速度大小为v ＝3E B ，∠acO ＝45°，cos θ＝33， 磁场方向垂直于坐标平面向外，磁场与电容器不重合，带电粒子重力不计，试求： (1)K 极板所带电荷的电性； (2)粒子经过c 点时的速度大小； (3)圆形磁场区域的最小面积。 (3)粒子在磁场中做圆周运动，轨迹如图所示，a 、c 为两个切点。 洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可知：qv c B ＝m v c 2 R 可得轨迹半径R ＝mv c qB ＝mE qB 2 粒子飞出电容器立即进入圆形磁场且磁场与电容器不重合，圆形磁场必与电容器右边界ab 切于a 点，还需保证c 点也在磁场中，当圆形磁场与bc 切于c 点时磁场面积最小，此时磁场半径与轨迹半径相等。 磁场最小面积S ＝πR 2 ＝πm 2E 2 q 2B 4。 2．如图所示，平行金属板PQ 、MN 水平地固定在地面上方的空间，金属板长l=20cm ，两板间距d=10cm ，两板间的电压U MP =100V ，在距金属板M 端左下方某位置有一粒子源A ，从粒子源斜向右上连续发射速度相同的带电粒子，发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T 的圆形区域匀强磁场（图中未画出）后，恰好从金属板PQ 左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN 的右边缘飞出。已知带电粒子的比荷 ，粒子重力不计，（计 算结果可用根号表示）。求： （1）带电粒子射入电场时的速度大小v ； （2）圆形匀强磁场区域的最小半径r ； 【参考答案】v =2.0×104 m/s; r =0.035m （2）粒子进入电场时，速度方向改变了解90° ，可见粒子在磁场中转了四分之一圆周。设圆形匀强磁场区域的最小半径为r ，粒子运动的轨道半径为R ，则 压轴题07 通电导线和带电粒子在磁场中的动力学问题 考向一/选择题：通电导线在磁场中的动力学问题 考向二/选择题：带电粒子在有界磁场中的运动 考向三/选择题：带电粒子在叠加场中的运动 考向一：通电导线在磁场中的动力学问题 1.安培力公式：F＝ILB sin θ。 2．两种特殊情况： (1)当I⊥B时，F＝BIL。 (2)当I⊥B时，F＝0。 3．弯曲通电导线的有效长度 (1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。 (2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力 的矢量和为零。 4.安培力方向的判断 (1)判断方法：左手定则。 (2)方向特点：既垂直于B，也垂直于I，所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。 考向二：带电粒子在有界磁场中的运动 （一）带电粒子在叠加场中的直线运动 1.带电粒子在电场和磁场的叠加场中做直线运动，电场力和洛伦兹力一定相互平衡，因此可利用二力平衡解题。 2.带电粒子在电场、磁场、重力场的叠加场中做直线运动，则粒子一定处于平衡状态，因此可利用平衡条件解题。 （二）带电粒子在叠加场中的圆周运动 1.带电粒子做匀速圆周运动，隐含条件是必须考虑重力，且电场力和重力平衡。 2.洛伦兹力提供向心力和带电粒子只在磁场中做圆周运动解题方法相同。 （三）配速法处理带电粒子在叠加场中的运动 1.若带电粒子在磁场中所受合力不会零，则粒子的速度会改变，洛伦兹力也会随着变化，合力也会跟着变化，则粒子做一般曲线运动，运动比较麻烦，此时，我们可以把初速度分解成两个分速度，使其一个分速度对应的洛伦兹力与重力（或电场力，或重力和电场力的合力）平衡，另一个分速度对应的洛伦兹力使粒子做匀速圆周运动，这样一个复杂的曲线运动就可以分解分两个比较常见的运动，这种方法叫配速法。 2.几种常见情况： 高考物理电磁感应现象压轴题试卷附答案解析 一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况 1．如图所示，在倾角30o θ=的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别 垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为L 。一质量为m 、边长为L 的正方形线框距磁场上边界L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速度直线运动。重力加速度为g 。求： （1）线框ab 边刚越过两磁场的分界线ff′时受到的安培力； （2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量Q 和所用的时间t 。 【答案】(1)安培力大小2mg ，方向沿斜面向上(2)4732mgL Q = 7 2L t g = 【解析】 【详解】 (1）线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有 2 1sin 302 mgL mv ︒= ， 则线框进入磁场时的速度 2sin30v g L gL =︒线框ab 边进入磁场时产生的电动势E =BLv 线框中电流 E I R = ab 边受到的安培力 22B L v F BIL R == 线框匀速进入磁场，则有 22sin 30B L v mg R ︒= ab 边刚越过ff '时，cd 也同时越过了ee '，则线框上产生的电动势E '=2BLv 线框所受的安培力变为 22422B L v F BI L mg R ==''= 方向沿斜面向上 （2）设线框再次做匀速运动时速度为v '，则 224sin 30B L v mg R ︒= ' 解得 4v v = '=根据能量守恒定律有 2211 sin 30222 mg L mv mv Q ︒'⨯+=+ 解得4732 mgL Q = 线框ab 边在上侧磁扬中运动的过程所用的时间1L t v = 设线框ab 通过ff '后开始做匀速时到gg '的距离为0x ，由动量定理可知： 22sin302mg t BLIt mv mv ︒-='- 其中 ()022BL L x I t R -= 联立以上两式解得 ()02432L x v t v g -= - 线框ab 在下侧磁场匀速运动的过程中，有 00 34x x t v v ='= 所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为 123t t t t =++= 2．图中装置在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不动。电源电动势为E （不计内阻），导体棒ab 初始静止不动，导体棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直， 且接触良好。已知导体棒的质量为m ，磁感应强度为B ，导轨间距为L ，导体棒及导轨电阻均不计，电阻R 已知。闭合电键，导体棒在安培力的作用下开始运动，则： (1)导体棒的最终速度？ 2021届高考物理一轮复习：第九章《磁场》专题强化十一带电粒子在叠加场和组合场中的运动 专题解读 1.本专题是磁场、力学、电场等知识的综合应用，高考往往以计算压轴题的形式出现. 2.学习本专题，可以培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力.针对性的专题训练，可以提高同学们解决难题压轴题的信心. 3.用到的知识有：动力学观点(牛顿运动定律)、运动学观点、能量观点(动能定理、能量守恒)、电场的观点(类平抛运动的规律)、磁场的观点(带电粒子在磁场中运动的规律). 命题点一带电粒子在叠加场中的运动 1.带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动 (1)洛伦兹力、重力并存 ①若重力和洛伦兹力平衡，则带电粒子做匀速直线运动. ②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电粒子将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题. (2)电场力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子) ①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电粒子做匀速直线运动. ②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电粒子将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题. (3)电场力、洛伦兹力、重力并存 ①若三力平衡，一定做匀速直线运动. ②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动. ③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量守恒定律或动能定理求解问题. 2.带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动 带电粒子在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解. 2021届一轮高考物理：磁场（通用型）练习及答案 一轮：磁场 一、选择题 1、如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。则下面判断错误的是( ) A.两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同 B.两电子在磁场中运动的时间有可能相同 C.进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场 D.进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场 2、(多选)如图为通电螺线管。A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是() A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处 B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处 C．小磁针在B处和A处N极都指向左方 D．小磁针在B处和C处N极都指向右方 3、1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，小指针靠近直导线，下列结论正确的是() A．把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动 B．把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动 C．把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小 D．把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动 4、(2019·肇庆模拟) (多选)如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t＝0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是() 甲乙 A．在最初的一个周期内，导线在导轨上往复运动 B．在最初的一个周期内，导线一直向左运动 C．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小 5、如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AD边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AD边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的磁感应强度的大小B需满足() A．B>3m v 3aq B．B< 3m v 3aq C．B>3m v aq D．B< 3m v aq 高考压轴题——电磁学专项训练 一、解答题 1．如图所示，直角坐标系中，y 轴左侧有一半径为a 的圆形匀强磁场区域，与y 轴相切于A 点，A 点坐标 为⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ 。第一象限内也存在着匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小均为B ，方向垂直纸面向外。圆形磁场区域下方有两长度均为2a 的金属极板M 、N ，两极板与x 轴平行放置且右端与y 轴齐平。现仅考虑纸面平面内，在极板M 的上表面均匀分布着相同的带电粒子，每个粒子的质量为m ，电量为q +。两极板加电压后，在板间产生的匀强电场使这些粒子从静止开始加速，并顺利从网状极板N 穿出，然后经过圆形磁场都从A 点进入第一象限。其中部分粒子打在放置于x 轴的感光板CD 上，感光板的长度为2.8a ，厚 度不计，其左端C 点坐标为1,02a ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 。打到感光板上的粒子立即被吸收，从第一象限磁场射出的粒子不再重新回到磁场中。不计粒子的重力和相互作用，忽略粒子与感光板碰撞的时间。 （1）求两极板间的电压U ； （2）在感光板上某区域内的同一位置会先后两次接收到粒子，该区域称为“二度感光区”，求： ①“二度感光区”的长度L ； ①打在“二度感光区”的粒子数1n 与打在整个感光板上的粒子数2n 的比值12:n n ； （3）改变感光板材料，让它仅对垂直打来的粒子有反弹作用（不考虑打在感光板边缘C 、D 两点的粒子）， 且每次反弹后速度方向相反，大小变为原来的一半，则该粒子在磁场中运动的总时间t 和总路程s 。 2．如图所示为一同位素原子核分离器的原理图。有两种同位素，电荷量为q ，质量分别为m 1，m 2，其中12m m <。从同一位置A 点由静止出发通过同一加速电场进入速度选择器，速度选择器中的电场强度为E ，方向向右，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面。在边界线ab 下方有垂直纸面向外的匀强磁场B 1（B 1大小未知）。忽略粒子间的相互作用力及所受重力。若质量为m 1的原子核恰好沿直线（图中虚线）从O 点射入下方磁场。 （1）判断速度选择器中磁场的方向，并求质量为m 2的核进入速度选择器时的速度。 （2）质量为m 2的原子核离开速度选择器时在O 点左侧还是右侧？设其通过ab 边界时，离O 点的距离为 d ，其中d =ab 边界时垂直于ab 边界的速度分量。 （3）接上一问，若已知12 6481m m =，当磁场B 1大小为多少时，两种同位素核第一次回到ab 边界，将击中ab 边界上同一点。 2021年高考物理压轴题专题训练 专题9 磁场 一、单选题 1．在如图所示的空间里，存在沿y轴负方向、大小为 4πm B qT =的匀强磁场，有一质量为m带电量为q的 带正电的粒子（重力不计）以v0从O点沿x轴负方向运动，同时在空间加上平行于y轴的匀强交变电场，电场强度E随时间的变化如图所示（以沿y轴正向为E的正方向），则下列说法不正确的是（） A．t = 2T时粒子所在位置的x坐标值为0 B．t = 3 4 T时粒子所在位置的z坐标值为0 4 v T π C．粒子在运动过程中速度的最大值为2v0 D．在0到2T时间内粒子运动的平均速度为0 2 v 【答案】C 【解析】A．由于匀强磁场沿y轴负方向、匀强交变电场平行于y轴，则粒子经过电场加速后y方向的速度与磁场平行，则y方向虽然有速度v y但没有洛伦兹力，则采用分解的思想将速度分解为v y和v′，由此可知 v′ =v0 则洛伦兹力提供向心力有 qv0B =m 2 2 4 r T π ' ， 4πm B qT = 解得 T′ = 2 T 则 t = 2T = 4T′时粒子回到了y轴，A正确，不符合题意； B ．根据洛伦兹力提供向心力有 qv 0B = m 2 v r ，4πm B qT = 解得 r = 04Tv π 经过 t = 3 4 T = 32T ' 则粒子转过了3π，则 z = r B 正确，不符合题意； C ．在t = 0.5T 时粒子在y 方向有最大速度 v ymax = Eq m t = v 0 0，C 错误，符合题意； D ．由选项A 知在2T 时刻粒子在y 轴，且在y 轴运动的位移有 y ′ = 12 at 2 ，t = 0.5T ，y = 4y′ = v 0T 则 22 v y v T = = D 正确，不符合题意。 故选C 。 2．如图所示，在一挡板MN 的上方，有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P 为MN 上的一个粒子发射源，它能连续垂直磁场方向发射速率为v 、质量为m 、带电量为q 的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收．则在垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是 A ．2222m v q B π B ．22222m v q B π C ．22223m v 2q B π D ．2222 m v 4q B π 【答案】C 厚积薄发，高考必胜 2023年高考物理二轮复习讲练专题9 电磁场专题4 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．如图甲所示，a、b两长直导线平行放置，通以同方向但大小不等的电流，P点在两导线所在的平面内，到两导线的距离均为d，这时P点磁感应强度为1B；若改变导线a的位置，将a、b两导线互相垂直放置（两导线相交但不相连通），P点仍和两导线在同一平面内，到两导线的距离仍为d，两导线中的电流不变，如图乙所示，这时P点磁感应强度为2B。则关于1B、2B，下列说法正确的是（） A．1B、2B大小相等，方向相同B．1B、2B大小不等，方向相同 C．1B、2B大小相等，方向不同D．1B、2B大小不等，方向不同 2．如图所示，距离为d的两平行金属板P、Q放置在左、右两磁极之间，两磁极之间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度大小为B。一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场且平行于金属板沿图示方向喷入板间，不计等离子体中粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（） A．若左侧磁极为N极，则金属板P带正电荷，金属板P、Q间的电压为Bv d B．若左侧磁极为S极，则金属板Q带正电荷，金属板P、Q间的电压为Bdv C．若其他条件保持不变，仅增加平行金属板的长度，则可以增大金属板P、Q间的电压 D．若其他条件保持不变，仅增加等离子体的喷射速度，则可以增大金属板P、Q间的电压 3．如图所示，水平放置的平行光滑导轨左端连接开关K和电源，右端接有理想电压表。匀强磁场垂直于导轨所在的平面。ab、cd两根导体棒单位长度电阻相同、单位长度质量也相同，ab垂直于导轨，cd与导轨成60°角。两棒的端点恰在导轨上，且与导轨接触良好，除导体棒外，其余电阻不计。下列说法正确的是（） 1 如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m=0．1 kg,带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4,取g=10m/s2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷? （2)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 （3）磁感应强度B的大小 图12 （4）电场强度E的大小和方向 2如图10所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，其宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外；右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里。一个带正电的粒子(质量m,电量q，不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到了a点,然后重复上述运动过程。(图中虚线为电场与磁场、相反方向磁场间的分界面，并不表示有什么障碍物）。 （1）中间磁场区域的宽度d为多大； （2）带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比; （3)带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t. 3如图10所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E.一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出。现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B(图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出.(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略） （1）所加磁场的方向如何？ (2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大? 2020衡水名师原创物理专题卷 专题九磁场 考点25 电流的磁场安培力（2、3、4、7、10） 考点26 洛伦兹力带电粒子在匀强磁场中的运动（6、9、11、13、16、18） 考点27 带电粒子在复合场中的运动（1、8、12、15、17、19、20） 考点28 现代科技中的电磁场问题（5、14） 第I卷（选择题 68分） 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1.【山东省实验中学2017届高三第一次诊断性考试】考点27 易 一带电粒子在电场和磁场同时存在的空间中(不计重力)，不可能出现的运动状态是（）A．静止B．匀速直线运动 C．匀加速直线运动D．匀速圆周运动 2．【2017·浙江省绍兴市高三学考选考科目适应性考试】考点25 易 如图所示，电子枪向右发射电子束，其正下方水平直导线内通有向右的电流，则电子束将（） A．向上偏转B．向下偏转 C．向纸外偏转D．向纸内偏转 3．【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】考点25 易 如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为（） A． 2 mg IL B． 3 2 mg IL C．mg IL D． 3mg 4．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】考点25 易 如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点.以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系.过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过C点的通电直导线所受安培力的方向为（） A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向 C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向 5.【2017·河北省定州中学高三上学期第二次月考】考点28 中 速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示，则下列相关说法中正确的是（） A．该束带电粒子带正电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于1 E B D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小 专题10 磁场 【2021高考真题】 1．某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以必然初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是 A. 磁场和电场的方向 B. 磁场和电场的强弱 C. 粒子的电性和电量 D. 粒子入射时的速度 【来源】2021年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷） 【答案】C 点睛：本题考查了带电粒子在复合场中的运动，实际上是考查了速度选择器的相关知识，注意当粒子的速度与磁场不平行时，才会受到洛伦兹力的作用，所以对电场和磁场的方向有要求的。 2．（多选）如图，纸面内有两条彼此垂直的长直绝缘导线L一、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小 为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小别离为和，方向也垂直于纸面向外。则（） A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为 B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为 C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为 D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为 【来源】2021年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷） 【答案】 AC 可解得： ;故AC正确； 故选AC 点睛：磁场强度是矢量，对于此题来讲ab两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成，先按照右手定则判断导线在ab两点产生的磁场方向，在利用矢量叠加来求解即可。 3．（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（） A. 开关闭合后的刹时，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭归并维持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭归并维持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭归并维持一段时间再断开后的刹时，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【来源】2021年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷） 【答案】 AD 【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。 开关闭合的刹时，左侧的线圈中磁通量转变，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面 磁场【原卷】 1.（2020全国1卷第５题）一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（） A. 7 6 m qB π B. 5 4 m qB π C. 4 3 m qB π D. 3 2 m qB π 2.如图a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度B 1 按图b所示规律 变化(垂直于纸面向外为正)．t＝0时，一比荷为q m ＝1×105 C/kg的带正电粒 子从原点沿y轴正方向射入，速度大小v＝5×104 m/s，不计粒子重力． (1)求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径． (2)求t＝π 2 ×10－4 s时带电粒子的坐标． (3)保持图b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B 2 ，其磁感应强度为0．3 T，在t＝0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒 子回到坐标原点的时刻． 3.如图甲所示，虚线MN 的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m 、电荷量为q 的带正电小球(视为质点)，以大小为v 0的水平初速度沿PQ 向右做直线运动。若小球刚经过D 点时(t ＝0)，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D 点时的速度方向与PQ 连线成60°角。已知D 、Q 间的距离为(3＋1)L ，t 0小于小球在磁场中做圆周运动的周期，重力加速度大小为g 。 甲 乙 (1)求电场强度E 的大小； (2)求t 0与t 1的比值； (3)小球过D 点后将做周期性运动，当小球运动的周期最大时，求此时磁感应强度的大小B 0及运动的最大周期T m 。 4.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，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入速度为1v ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为2v ，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则21:v v 为 高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题附答案 一、带电粒子在磁场中的运动压轴题 1．如图所示，一质量为m 、电荷量为+q 的粒子从竖直虚线上的P 点以初速度v 0水平向左射出，在下列不同情形下，粒子经过一段时间后均恰好经过虚线右侧的A 点．巳知P 、A 两点连线长度为l ，连线与虚线的夹角为α=37°，不计粒子的重力，(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8). (1)若在虚线左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，求磁感应强度的大小B 1； (2)若在虚线上某点固定一个负点电荷，粒子恰能绕该负点电荷做圆周运动，求该负点电荷的电荷量Q (已知静电力常量为是）； (3)若虚线的左侧空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，右侧空间存在竖直向上的匀强电场，粒子从P 点到A 点的过程中在磁场、电场中的运动时间恰好相等，求磁场的磁感应强度的大小B 2和匀强电场的电场强度大小E . 【答案】（1）01 52 mv B ql = （2）2 058mv l Q kq = （3）0253mv B ql π= 2 20(23)9mv E ql ππ-= 【解析】 【分析】 【详解】 （1)粒子从P 到A 的轨迹如图所示： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r 1 由几何关系得112cos 25 r l l α= = 由洛伦兹力提供向心力可得2 011 v qv B m r = 解得: 0 1 5 2 mv B ql = (2)粒子从P到A的轨迹如图所示： 粒子绕负点电荷Q做匀速圆周运动，设半径为r2 由几何关系得 2 5 2cos8 l r l α == 由库仑力提供向心力得 2 2 22 v Qq k m r r = 解得: 2 5 8 mv l Q kq = (3)粒子从P到A的轨迹如图所示： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动 粒子在电场中的运动时间 00 sin3 5 l l t v v α == 根据题意得，粒子在磁场中运动时间也为t，则 2 T t= 又 2 2m T qB π = 解得0 2 5 3 mv B ql π = 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，则 v t r π = 考点09磁场 1．（2021·全国高三其他模拟）如图所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图甲所示，一群带正电的同种粒子在0t =时从虚线上的O 点垂直于磁场方向向上与右边界成θ（0180θ︒<<︒）角射入磁场，如图乙所示，已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为r ，周期为T ，不计粒子重力，则在θ角变化过程中下列说法正确的是（ ） A ．粒子距水平虚线的最远距离为2r B ．粒子在磁场中运动的速度始终不变 C ．无论θ角多大，粒子均能射出磁场 D ．粒子在虚线上方运动的最长时间为32 T 2．（2021·黑龙江大庆市·大庆实验中学高二期末）金属棒MN 两端用细软导线悬挂于a 、b 两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN 平行于纸面，如图所示。若金属棒通有从M 向N 的电流，此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，下列措施可行的是（ ） A ．减小电流 B ．将电流方向改为从N 流向M C ．将磁场方向改为垂直于纸面向外，并减小磁感应强度 D ．将磁场方向改为垂直于纸面向外，同时将电流方向也改为从N 流向M 并增大电流强度 3．（2021·全国高三其他模拟）六根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正六边形，O 为正六边 形的中心，通过长直导线a 、b 、c 、d 、e 、f 的电流分别为1I 、2I 、3I 、4I 、5I 、6I ，a 、c ，e 中通过的电流大小相等，b 、d 、f 中通过的电流大小相等，电流方向如图所示．已知通电长直导线在距导线r 处产生的磁感应强度大小为I B k r '=，此时O 点处的磁感应强度大小为6B ，导线a 在O 处产生磁场的磁感应强度大小为B ，则移除e 导线后，e 导线所在处的磁感应强度大小为（ ） A ．0 B ．B C D ．2B 4．（2021·全国高三月考）如图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向上，L 2中的电流方向向右； L 1的右边有a 、b 两点，它们相对于L 2对称。整个系统处于某匀强磁场中，该匀强 磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外。已知a 、 b 两点的磁感应强度大小分别为065 B 和032B ，方向垂直于纸面向里。则（ ） A ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为 0310 B ，方向垂直纸面内 B ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0720 B ，方向垂直纸面向外 C ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0712 B ，方向垂直纸面向外 D ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0320B ，方向垂直纸面向内 5．（2021·江西南昌市·南昌十中高二月考）如图所示，原来静止的弓形线圈通有逆时针方向的电流I ，在其直径中点右侧放置一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，并通以电流I ，方向垂直纸面向里，此时环形线圈的运动情况是（ ） 2021届高考物理一轮专题：磁场练习题含答案 **磁场** 一、选择题 1、1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为Ⅰ型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子)，主要是合金和陶瓷超导体。Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过。现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I 后放入匀强磁场中，如图所示，下列说法正确的是( ) A.超导体的内部产生了热能 B.超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力 C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φ a >φ b D.超导体中的电流I越大，a、b两点的电势差越大 2、如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是() A．a、b、c的N极都向纸里转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 3、如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是() A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动 4、磁场中某区域的磁感线如图所示，则() A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B b B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B b C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 5、(多选)如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直于纸面向里，三角形顶点A 处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计)， 所有质子均能通过C点，质子比荷q m＝k，则质子的速度可能为() A．2BkL B．BkL 2C． 3BkL 2D． BkL 8 6、(多选)如图所示，一绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有NaCl的水溶液，容器上下端装有铂电极A和C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高，闭合开关后() 磁场【原卷】 1．（2021·湖南邵阳市·高三一模）如图所示，有一混合正离子束从静止通过同一加速电场后，进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域I，如果这束正离子束在区域I中不偏转，不计离子的重力。则说明这些正离子在区域I中运动时一定相同的物理量是（） A．动能B．质量C．电荷D．比荷 2．（2021·北京西城区·高三一模）云室是借助过饱和水蒸气在离子上凝结来显示通过它的带电粒子径迹的装置。图为一张云室中拍摄的照片。云室中加了垂直于纸面向里的磁场。图中a、b、c、d、e是从O点发出的一些正电子或负电子的径迹。有关a、b、c三条径迹以下判断正确的是（） A．a、b、c都是正电子的径迹 B．a径迹对应的粒子动量最大 C．c径迹对应的粒子动能最大 D．c径迹对应的粒子运动时间最长 3．（2021·全国高三其他模拟）有人设计了如图所示的简易实验装置来筛选实验室所需要的离子。S为离子源，能够提供大量比荷和速率均不一样的离子。AB为两个板间电压为U的平行金属板，相距为d（d很小）。上部分成圆弧形，中轴线所在圆弧半径为R（如虚线所示），该区域只存在电场；下部分平直，且中间还充满磁感应强度为B的匀强磁场。不计离子重力影响，下列说法错误的是（） A．所加磁场的方向垂直于纸面向里 B．通过改变U和B，可以选取满足要求的正离子 C．所有速率等于U 的离子均能通过该仪器 dB D．通过该仪器的离子，比荷一定为2U dRB 4．（2021·广东高三其他模拟）如图所示为一速度选择器，两极板MN之间的距离为d，极板间所加电压为U，两极板间有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一束质子流从左侧两板边缘连线的中点沿两板中心线进 2021年高考物理压轴题集锦含答案解析 1. 解析： 由G 2r Mm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 = G ) (2h R Mm +。 卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G h R Mm + 机械能为 E 1 = E k + E p =-G ) (2h R Mm + 同步卫星在轨道上正常运行时有 G 2r Mm =m ω2r 故其轨道半径 r = 3 2 ω MG 由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G 2 Mm 3 2 GM ω =-2 1 m (3 ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2，设离开航天飞机 时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -2 1 3 2ωGM +G h R Mm + 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上，用F=50N 的力沿斜面 向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数μ； （2）若将F 改为水平向右推力F '，如图乙，则至少要用多大的力F '才能使物体沿斜面上升。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 解析： （1）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向，由物体匀速运动知物体受力平衡 0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y 解得 f=20N N=40N 因为N F N =，由N F f μ=得5.02 1 === N f μ （2）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向。当物体匀速上行时力F '取最小。由平衡条件 0sin cos ='--'=f G F F x θθ 0cos sin =-'-'=θθG F N F y 且有N f '='μ 2021届新高考物理二轮微专题复习限时强化练 磁场 一、选择题 1、如图所示，在0≤x ≤3a 的区域内存在与xOy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B .在t ＝0时刻，从原点O 发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y 轴正方向的夹角分布在0°～90°范围内．其中，沿y 轴正方向发射的粒子在t ＝t 0时刻刚好从磁场右边界 上P (3a ，3a )点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是( ) A ．粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a B ．粒子的发射速度大小为4πa t 0 C ．带电粒子的比荷为4π3Bt 0 D ．带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t 0 2、（多选）如图所示，三条长直导线a 、b 、c 都通以垂直纸面的电流，其中a 、b 两条导线中的电流方向垂直纸面向外。O 点与a 、b 、c 三条导线距离相等，且Oc ⊥ab 。现在O 点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示。则可以判断( ) A．O点处的磁感应强度的方向与F相同 B．长导线c中的电流方向垂直纸面向外 C．长导线a中电流I1小于b中电流I2 D．长导线c中电流I3小于b中电流I2 3、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出．已知每条导线在O点磁感应强度大小为B0，则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向( ) A．大小为零 B．大小为2B0，方向沿x轴负方向 C．大小为4B0，方向沿x轴正方向 D．大小为4B0，方向沿y轴正方向 4、如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框(金属线框处于纸面内)，每段圆弧的长度均为L，固定于垂考点09磁场(解析版)-2021届高三《新题速递·物理》2月刊(高考复习)
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