2023年高考物理真题训练11磁场

专题11 磁场1〔2023天津高考真题〕如以下图，在yByMy轴正方向的夹角45N点〔图中未画出〕x轴。OMaqm，重力不计。则〔 〕粒子带负电荷

qBa2m2a【答案】AD【解析】

D．NO点相距(

A．粒子向下偏转，依据左手定则推断洛伦兹力，可知粒子带负电，A正确；BC．粒子运动的轨迹如图由于y轴正方向的夹角45，依据几何关系可知OMOOOM45，OMOOa1 1 1则粒子运动的轨道半径为洛伦兹力供给向心力

rOM 2a1qvBmv2r解得2qBav2qBamBC错误；DN与O点的距离为D正确。

NOOO1

2AD。22〔2023浙江省高考真题〕特高压直流输电是国家重点能源工程。如以下图，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向一样的电流I和I，I I。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位1 2 1 2于两根导线间的中点c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方不考虑地磁场的影响〔 〕A．b0B．d0C．a点处的磁感应强度方向竖直向下D．c点处的磁感应强度方向竖直向下【答案】C【解析】A．通电直导线四周产生磁场方向由安培定推断，如以下图b IIb 1 2I I1 2即BB1 2b点的磁感应强度不为零，A错误；BCD．如以下图，d点处的磁感应强度不为零，a点处的磁感应强度竖直向下，c点处的磁感应强度竖直向上，BD错误，C正确。应选C。3〔2023全国高考课标3卷〕真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别a和3a的同轴圆柱面，场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如以下图。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。电子质量为m，电荷量为e，无视重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为〔 〕3mv mv

3mv

3mv2ae B．

ae C．

4ae D．5ae【答案】C【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力供给向心力eBvmv2r则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为

Bmver即运动轨迹半径越大，磁场的磁感应强度越小。令电子运动轨迹最大的半径为r ，为了使电子的运动max被限制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，如以下图AABOBABO为直角三角形，则由几何关系可得ar 2r2

a2max解得r max

max3解得磁场的磁感应强度最小值

Bmin

mver max

3mv4ae应选C。4〔2023全国高考课标2卷T扫描是计算机XT〔a〕CTX〔b〕〔b〕中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调整后电子束从静止开头沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线〔如图中带箭头的虚线所示；将电子束打到靶上的点记为P点。则〔 〕A．MN处的电势M、NP点左移C．偏转磁场的方向垂直于纸面对外D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移【答案】D【解析】由于电子带负电，要在MNMN间电场方向由NM，依据沿着电场线方向电势渐渐降低可知M的电势低于N的电势，故A错误；增大加速电压则依据

eU

1mv22可知会增大到达偏转磁场的速度；又依据在偏转磁场中洛伦兹力供给向心力有evBmv2R可得RmveB可知会增大在偏转磁场中的偏转半径，由于磁场宽度一样，故依据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误；C．电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，依据左手定则可知磁场方向垂直纸面对里，故C错误；D．由B选项的分析可知，当其它条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径，从而增大偏转角度，使P点左移，故D正确。应选D。5〔2023全国高考课标1卷〕一匀强磁场的磁感应强度大小为ab为半圆，ac、bdab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为mq〔q>0〕cac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〔 〕7m6qB【答案】C【解析】

m4qB

4m3qB

2qB粒子在磁场中做匀速圆周运动

mv2qBv ，

2rT可得粒子在磁场中的周期

r v2mTqB粒子在磁场中运动的时间

mt2

TqB则粒子在磁场中运动的时间与速度无关，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。承受放缩圆解决该问题，acac直线上，将粒子的轨迹半径由零渐渐放大。当半径r0.5R和r1.5Rac、bd区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动时间等于半个周期。0.5R<r<1.5R时，粒子从半圆边界射出，渐渐将轨迹半径从0.5R渐渐放大，粒子射出位置从半圆顶端向下移动，轨迹圆心角从R时，轨迹圆心角最大，然后再增大轨迹半径，轨迹圆心角减小，因此当轨迹半径等于R时轨迹圆心角最大，即轨迹对应的最大圆心角43 3粒子运动最长时间为3 43 2t T

2 2 qB 3qB应选C。6〔2023·Ⅰ卷LM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．2F B．1.5F C．0.5F D．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R:R1 2

2R:R2:1II1 2

1:2。如以以下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为LFILB，FFII1 2

1:2，得F1F，依据左手定则可知，两力方向一样，故线框LMN所受2FF3F，故此题选B。27．〔2023·课标全国Ⅱ卷〕如图，边长为labcd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。abOab边的方向放射ka、d两点射出的电子的速度大小分别为1A．4kBl，1C．2kBl，【答案】B

4kBl554kBl55

1 5B．4kBl，4kBl1 5D．2kBl，4kBll【解析】a点射出粒子半径Ra=4l

mva= av=aBq

Bql =Blk4m 4

d点射出粒子半径为 l2 5

5Bql 5klBR2l2R2 ，R=4lvd=4m

= 4 B选项符合题意 18．〔2023·课标全国Ⅲ卷〕2B和B、方向均垂直于纸面对外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q〔q>0〕的粒子垂直于x轴射入其次象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最终经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为5πm

7πm

11πm

13πmA．6qB B．6qB 【答案】B【解析】运动轨迹如图。

6qB

6qB1 1即运动由两局部组成,4个周期,6个周期,粒子在其次象限运动转过的角度为90°，则运动的时间为t

212mm60°，则运动的时间为T2 4 4 qB 2qBTTt 1T

12m2m m m 7m 1 6 6 2

3qB

；则粒子在磁场中运动的时间为： ，故B正1 2 3qB 2qB 6qB确，ACD错误。.9．〔2023·北京卷〕如以下图，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。以下说法正确的选项是粒子带正电粒子在b点速率大于在a点速率C．假设仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D．假设仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短【答案】Cba

qvBmv2确r确A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在ba点速率相等，故B错误；假设仅减小磁感应强度，由公式

qvBmv2 r得：r得：

mvqBb点右侧射出，故C正确，假设仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间确定变长，故D错误。10．〔2023·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。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所a、长为ce的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上外表、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后外表间消灭电压U，以此把握屏幕的熄灭。则元件的〔 〕A．前外表的电势比后外表的低B．前、后外表间的电压Uv无关C．前、后外表间的电压U与c成正比eUD．自由电子受到的洛伦兹力大小为a【答案】D【解析】由图知电流从左向右流淌，因此电子的运动方向为从右向左，依据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前外表的电势比后外表的高，故A错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有F=evB,F=eEeU

，故F=eU，故D正确，由evBeU

则电压UavB，故前后外表的电压洛 电

洛 a a与速度有关，与a成正比，故BC错误。11．〔2023·浙江选考〕磁流体发电的原理如以下图。将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应Bdab的两平行金属板间便产生电压。假设把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。假设稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为。无视边缘效应，以下推断正确的选项是上板为正极，电流I BdvabRab d上板为负极，电流I

Bvad2下板为正极，电流I BdvabRab d下板为负极，电流I

Bvad2【答案】C【解析】依据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，因此qvBqEEBdv，则流过RdI

E ，而r

dSabI

Bdvab

，C正确．Rr S

abRd【点睛】此题的关键是理解磁流体发电机的工作原理，知道稳定时，离子所受的电场力和洛伦兹力平衡，结合闭合电路欧姆定律进展分析．12．〔2023·II卷〕如图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中2的电流方向向上；L1a、b两点，它们相对于L对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场2B

ab两点的磁感应强度大小分别为1B1B，0 3 0 2 0方向也垂直于纸面对外。则L

7Bb点产生的磁感应强度大小为B1L

a点产生的磁感应强度大小为

12 01B1 12 0L

1Bb点产生的磁感应强度大小为B2 12 0L

7Ba点产生的磁感应强度大小为B2【答案】AC

12 0【解析】先利用右手定则推断通电导线各自产生的磁场强度，然后在利用矢量叠加的方式求解各个导体棒产生的磁场强度。L1在abB1，方向都垂直于纸面对里，而L2aB2bB2依据矢量叠加原理可知B

BB

1 B，B

1BB= B

B

7B；B

1B，AC正确。

0 1 2 3

2 0 1 2

1 12

2 12 013．〔2023·课标I卷〕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。以下说法正确的选项是开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面对里的方向转动开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面对里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面对外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面对外的方向转动【