三年高考2019高考物理试题分项版解析 专题10 磁场(含解析)

2019高考物理试题重点原创精品系列：专项10磁场（解析版）【考点预测】磁场一般会以选项题和计算题两种形式出现，假设是选项题一般考查对磁感应强度、磁感线、安培力和洛仑兹力这些概念的理解，以及安培定那么和左手定那么的运用；假设是计算题主要考查安培力大小的计算，以及带电粒子在磁场中受到洛伦兹力和带电粒子在磁场中的圆周运动的分析判断和计算，尤其是带电粒子在电场、磁场中的运动问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求，仍是本考点的重点内容，有可能成为试卷的压轴题。

由于本考点知识与现代科技密切相关，在近代物理实验中有重大意义，因此考题还可能以科学技术的具体问题为背景，考查学生运用知识解决实际问题的能力和建模能力。

预测2018年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题、综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识、主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等、此除日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视。

【考点定位】【三年真题】【2018高考试题解析】〔2018•重庆〕如下图，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场、在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t＝0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点、以下图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是()ABCD【考点定位】磁场〔2018·广东〕15.质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，以下表述正确的选项是()A 、M 带负电，N 带正电B.M 的速度率小于N 的速率C.洛伦磁力对M 、N 做正功D.M 的运行时间大于N 的运行时间【答案】A【解析】由左手定那么可知M 带负电，N 带正电，故A 选项正确。

专题十磁场【考纲解读】分析解读安培力的计算限于直导线跟匀强磁场平行或垂直两种情况,带电粒子在匀强磁场中的运动计算限于带电粒子的速度与磁感应强度平行或垂直两种情况。

高考对本专题内容考查命题频率极高,常以选择题和计算题两种形式出题,选择题一般考查磁场的基础知识和基本规律,一般难度不大;计算题主要是考查安培力、带电粒子在磁场中的运动与力学、电学、能量知识的综合应用,难度较大,较多是高考的压轴题。

命题趋势:(1)磁场的基础知识及规律的考查;(2)安培力、洛仑兹力的考查;(3)带电粒子在有界磁场中的临界问题,在组合场、复合场中的运动问题;(4)磁场与现代科学知识的综合应用如速度选择器、回旋加速器、质谱仪、霍尔效应等。

需要较强的空间想象能力和运用数学知识解决物理问题的能力。

【命题探究】核心考点审题结果思路分析解答过程【五年高考】考点一磁场、安培力1.(2017江苏单科,1,3分)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。

圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1答案A2.(2015江苏单科,4,3分)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。

下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方。

线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。

若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()答案A3.(2017课标Ⅱ,21,6分)(多选)某同学自制的简易电动机示意图如图所示。

矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。

将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。

为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将()A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉答案AD4.(2016北京理综,17,6分)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。

专题10 磁场一．选择题1．（2019年1月湖北黄冈市调研）已知长直通电导线产生的磁场中，某点的磁感应强度满足B=k rI (其中k 为比例系数，I 为电流强度，r 为该点到直导线的距离)。

如图，A 、B 、C 三根相互平行的固定长直导线分别位于等腰直角三角形的三个顶点，均通有电流I ，A 、B 两根导线中电流方向垂直纸面向里，C 导线中电流垂直纸面向外，下列说法正确的是A.A 导线所受磁场作用力的方向与AB 平行B.C 导线所受磁场作用力的方向与AB 垂直C.A 、B 、C 三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为1︰1︰2D.A 、B 、C 三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为2︰2︰1【参考答案】BC2. （2019年1月云南昆明复习诊断测试）如图所示，直径为d 的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，MN 为圆的直径，一重力不计的带电粒子从M 点沿MN 方向以速度ν射入磁场区域，最后从圆周上的P 点离开磁场，若∠NOP=60°，下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子的比荷为Bdv 332 C.洛伦兹力对粒子的冲量为零 D.粒子在磁场中运动的时间为vd 63 【参考答案】BD 【命题意图】本题考查带电粒子在圆形磁场区域运动，冲量和动量定理及其相关知识点。

【方法归纳】带电粒子在有界匀强磁场中运动，可根据题述条件画出运动轨迹，由几何条件可以得出运动轨迹半径r ，由洛伦兹力提供向心力列方程得出待求量。

若容易得出轨迹弧长s，由t=s/v得出带电粒子在磁场中的运动时间。

3.（2019福建泉州质检）如图所示，在x轴上方空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

在原点O处有一粒子源，沿纸面各个方向不断地释放出同种粒子，粒子以相同的速率v射入磁场、粒子重力及粒子间的作用均不计。

图中的阴影部分表示粒子在磁场中能经过的区域其边界与y轴交点为M，与x轴交点为N，已知ON=L。

近年山东物理高考磁场真题近年来，物理高考一直是许多考生和家长们非常关注的话题。

而在山东地区的物理高考中，磁场是一个相对重要的知识点，也是考察学生物理素养和解决问题能力的一大难点。

下面就让我们来看一道近年山东物理高考磁场真题，帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。

【真题】（2019年山东高考物理试题）两个细长的直立半无限长螺线管 X 和 Y 如图 1 所示。

管 X 在均匀磁场 B 0 中心区域内绕了 10 圈，而管 Y 在磁感应强度方向相同的均匀磁场 B 0 中心区域内绕了 15 圈。

管 X 和管 Y 均被匀强强度为 B 的匀强磁场所穿。

管 X 管内电阻为 R、管长为 L。

已知管 X 和管 Y 所包围的磁通量分别为ΦX 和ΦY，则下列说法正确的是（ ）。

A. 管 X 中电流的瞬时变化率总是比管 Y 大B. 管 Y 中感生电动势的最大值为L B ΦXC. 管 Y 中感生电动势的最大值为L B ΦYD. 管 X 中感生电动势最大值比管 Y 大【解析】首先，我们需要了解在磁场中的电磁感应规律。

磁通量的变化率决定感应电动势的大小，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小正比于磁通量的变化率。

因此，感应电动势的最大值与磁通量的变化率有关。

根据题目描述，管 X 绕了10圈，管 Y 绕了15圈，在磁场中穿过匀强磁场。

根据磁通量的计算公式Φ=B·S，其中 B 为磁感应强度，S为面积。

则管 X 所包围的磁通量为ΦX=B·10·S，管 Y 所包围的磁通量为ΦY=B·15·S。

对比选项可知，选项 B、C 中关于感应电动势最大值的描述存在错误。

根据上述推导，感应电动势的最大值应为L B Φ'，其中Φ' 为磁通量的变化率。

而在匀强磁场中，管 X 和管 Y 绕线圈的匝数已经确定，因此管 X、管 Y 中感应电动势的最大值为：管 X：L B (ΦX - ΦX') = L B ΦX管 Y：L B (ΦY - ΦY') = L B ΦY因此，正确答案为选项 A，管 X 中电流的瞬时变化率总是比管 Y 大。

2019年物理试卷“磁场”部分试题解析A.考纲要求“磁场”部分知识，其出题综合度之大，考查程度之深，要求分析能力之高，让无数考生望而生畏，让优秀生同样不敢轻视。

考生普遍感到“磁场”部分知识当属高考知识困难之最，其出题广泛度不亚于牛顿力学，并且经常综合牛顿力学作为压轴题出现。

基础薄弱的考生可能对此类题毫无头绪，基础好的考生也需沉着冷静，以极其严谨的态度才能拿下此类题，其区分度在高考中较大，所以常用来拉开分数差距。

参阅2019年新课标高考物理部分考纲，“磁场”为高考必考内容。

其内容包括：磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向、安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力、洛伦兹力、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的公式、带电粒子在匀强磁场中的运动、质谱仪和回旋加速器。

各知识点的掌握要求如表1所示，其中“Ⅰ”表示对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用，与课程标准中"了解"和"认识"相当；“Ⅱ”表示对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用，与课程标准中"理解"和"应用"相当。

表1磁场各知识点大纲考察要求知识点磁场磁感应强度磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器能力要求ⅠⅠⅡⅡⅡⅠB ．2019年高考中该部分知识点考题解析1.(广州卷，6分)质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是()A ．M 带负电，N 带正电 B.M 的速度率小于N 的速率C.洛伦兹力对M 、N 做正功 D.M 的运行时间大于N 的运行时间【解析】选A。

磁场1、【2019·新课标全国I 卷】如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已知导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为（ ）A ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．02、【2019·新课标全国II 卷】如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。

ab 边中点有一电子发源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。

已知电子的比荷为k 。

则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( )A ．14kBl B ．14kBl ，54kBlC ．12kBlD ．12kBl ，54kBl 3、【2019·新课标全国III 卷】如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。

一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。

粒子在磁场中运动的时间为( )A．5π6mqBB．7π6mqBC．11π6mqBD．13π6mqB4、【2019·江苏卷】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．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，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的向左，b的向右D.a的向右，b的向左5、【2019·浙江选考】在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流的关系图象正确的是( )A. B.C. D.6、【2019·天津卷】笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。

专题 磁场1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为A ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．0【答案】B【解析】设每一根导体棒的电阻为R ，长度为L ，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比12:1:2I I =。

如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L ，根据安培力计算公式F ILB =，可知，得12F F '=，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN 所受的合力大小为，故本题选B 。

2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。

ab 边中点有一电子发射源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。

已知电子的比荷为k 。

则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A ．14kBlB ．14kBl ，54kBlC ．12kBlD ．12kBl ，54kBl【答案】B【解析】a 点射出粒子半径R a =4l=a mv Bq ，得：v a =4Bql m =4Blk ，d 点射出粒子半径为，R =54l ，故v d =54Bql m =54klB ，故B 选项符合题意3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。

一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。

粒子在磁场中运动的时间为A ．5π6mqBB ．7π6mqBC ．11π6mqBD ．13π6mqB【答案】B【解析】运动轨迹如图。

一．选择题1.如图所示，在高度差h的平行虚线范围内，有磁感强度B、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，四边完全一样的正方形线框abcd的质量m、边长L=h、电阻R，线框平面与竖直平面平行，静止在位置I时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。

现用一竖直向上的恒力F向上提线框，该框由位置I无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置II（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持与磁场方向垂直，且cd边保持水平。

设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。

重力加速度为g，由下列说法正确是：A. 线框进入磁场前距磁场下边界的距离244()2F mg mR HB h-=B. 线框通过磁场内产生的电功率222()F mg R PB h-=C. cd边刚进入磁场后两端电压()4F mg R UBh-=D. 线框由位置I到位置II的过程中，恒力F 【答案】ABD磁场内产生的电功率2122()F mg RP F vB h-==安，故B正确；cd边切割磁感线，是电源，cd两端的电压33()()44F mg RU I RBL-==，故C错误；恒力F故D正确。

2．如图所示为电磁驱动器的原理图。

其中①为磁极，它被固定在电动机②的转轴上，金属圆盘③可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小。

整个装置固定在一个绝缘支架④上。

当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来。

下列有关说法中正确的是（A）金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速（B）金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速（C）将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动（D）当电动机突然被卡住不转时，金属圆盘将转动较长时间才会停下来【答案】A3．如图所示，金属线圈B和金属线圈A是同心圆，半径分别为r1、r2，若给A线圈通以电流，结果B 线圈中产生顺时针方向的电流，且电流大小恒定为I，线圈B的电阻为R，则下列说法不正确的是A ．A 线圈中的电流一定沿顺时针方向B ．A 线圈中的电流一定是均匀增大的C ．B 线圈中磁通量的变化率一定为IRD ．B 线圈一定有收缩的趋势 【答案】ABD4．如图所示，100匝矩形线圈abcd ，放置在匀强磁场中，绕OO ′轴匀速转动，转动的周期为T ，ab 的中点和cd 的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO ′上，OO ′垂直于磁场方向，线圈电阻的阻值为5 Ω，外电阻的阻值也为R=5 Ω，从图示位置开始计时，线圈转过30°时的瞬时感应电流为I =1 A 。

2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题11 电磁感应1．如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。

一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（）A. B.C. D.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 D【解析】试题分析：找到线框在移动过程中谁切割磁感线，并根据右手定则判断电流的方向，从而判断整个回路中总电流的方向。

要分过程处理本题。

第一过程从①移动②的过程中然后从③到④的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，故D正确；故选D点睛：根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向，并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。

2．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。

轨道的电阻忽略不计。

OM是有一定电阻。

可绕O转动的金属杆。

M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。

空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'（过程Ⅱ）。

在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于（）A. B. C. D. 2【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 B【点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合，经典中创新。

3．（多选）如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgdD. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 BCQ1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则，得，有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据得金属杆进入磁场的高度应大于，选项D错误。