2023年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用)专题33磁场的性质(练)(原卷版+解析)

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题三电场和磁场（练）

3.3磁场的性质

第一部分：练真题

[2022年真题】

1、（2022•重庆卷-T5）2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体

在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将•小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强

电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为其磁感应强度大小为凡若某电荷量为g的正离子在此电场和磁场

中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为小垂直于磁场方向的分量大小为外，不计离子重力，则（）

A.电场力的瞬时功率为+：B.该离子受到的洛伦兹力大小为“必

C,艺与匕的比值不断变大D.该离子的加速度大小不变

2、（2022•北京卷-T14）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）取得新突破,

成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托卡马克实验装置运行新的

世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的

第四态。当物质处于气态时.，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和

正离子，此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极元中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是

等离子体。下列说法不•正•确•的是（）

A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能

B.可以用磁场米约束等离子体

C.尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体

D.提裔托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力

3、（2022•北京卷・T11）如图所示平面内，在通有图示方向电流/的长直导线右侧，固定一矩形金属线框C而cd,

边与导线平行。调节电流/使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（）

ab

c

A.线框中产生的感应电流方向为4f。B.线框中产生的感应电流逐渐增大

C.线框决/边所受的安培力大小恒定D.线框整体受到的安培力方向水平向右

4、（2022•北京卷・T7）正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面

的匀强磁场，从〃点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是

A.磁场方向垂直于纸面向里B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大

C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大I）.轨迹3对应的粒子是正电子

5、（2022•海南卷・T7）有一个羯向分布的电场,距离。相等的地方电场强度大小相等，有一束粒子流通过

电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的（）

A.质量B.电量C.比荷D.动能

6、（2022•江苏卷・T3）如图所示，两根固定的通电长直导线a、。相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右,

8垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（）

A.平行于纸面向上

B.平行于纸面向下

C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里

D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外

7、（2022•上海卷・T17）四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，Q为正方形线框的中点。

当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在0点产生的磁场方向为（选填：“垂直于

纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线在0点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad

边在0点产生的磁场磁感应强度为B,则整个线框在0点产生的磁场磁感应强度大小为o

8、（2022•上海卷・T15）半径为R的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为r的圆形区域匀强磁场，

碳感应强度大小为B。若增大该区域的磁感应强度，则金属圆环的感应电流方向为（选填：“顺

时针”或“逆时针”）；若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化180°,则金属圆环的

磁通量变化的大小为。

9、（2022•辽宁卷・T8）粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有

垂直纸面向里的匀强磁场,外圆是探测器.两个粒子先后从尸点沿径向射入磁场.粒子1沿直线通过磁场区域

后打在探测器上的"点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的*点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒

子间相互作用力。下列说法正确的足（）

A.粒子1可能为中子B.粒子2可能为电子

C.若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点1）.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上

的。点

10、（2022•湖南卷・T3）如图C）,直导线业V被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，其所在区

域存在方向垂直指向勿’的磁场，与0。'距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图

（b）所示。导线通以电流/,静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为〃。下列说法正确的是（）

图(a)图(b)

A.当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由指向〃

B.电流/增大，静止后，导线对悬线的拉力不变

C.tan"与电流/成正比

D.sin夕与电流/成正比

11、（2022•广东卷・T7）如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁

感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直。"平面进入磁

场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（）

12、（2022•全国甲卷・门8）空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy平面）向里,

电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点。由静止开始运动。下列四幅

图中.可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

13、（2022•全国乙卷・T18）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度从如图,

在手巩上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为X。面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量

时y轴指向不同方向而Z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（)

测量序号BJuTUT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.测量地点位于南半球

B.当地的地磁场大小约为50uT

C第2次测量时y轴正向指向南方

D.第3次测量时y轴正向指向东方

14、（2022•浙江6月卷・T15）如图为某一径向电场示意图，电场强度大小可表示为£=且，a为常量。比

r

荷相同的两粒子在半径r不同的圆凯道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（）

A.轨道半径/小的粒子角速度一定小

B.电荷量大的粒子的动能一定大

C.粒子的速度大小与轨道半径不一定无关

D.当加垂直纸面磁场时，粒子〜定做离心运动

15、（2022•浙江1月卷・T3）利用如图所示装置探究匀强磁场口影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁

场方向放置。先保持导线通电部分的长度£不变，改变电流/的大小，然后保持电流/不变，改变导线通电部

分的长度乙得到导线受到的力*分别与/和£的关系图像，则正确的是（）

16、（2022・江苏卷-T13）利用云室可以知道带电粒子的性质，如图所示，云室中存在磁感应强度大小为B

的匀强磁场，一个质量为/〃、速度为『的电中性粒子在4点分裂成带等量异号电荷的粒子a和儿外〃在磁场

中的径迹是两条相切的圆弧，相同时间内的径迹长度之比。：。=3:1,半径之比〃：〃=6:1,不计重力及粒

子间的相互作用力，求：

（1）粒子a、。的质量之比"与：啊,;

（2）粒子a的动量大小

17、（2022•全国甲卷・T25）光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图

所示.图中力为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；随为置于平台上

的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆〃的一端与“固连且与镜面垂直，另一端与弹簧下端相连，为圆弧形的、

带有均匀刻度的透明读数条，曲的圆心位于"的中心使用前需调零，使线圈内没有电流通过时，〃竖直且与纸

面垂直；入射细光束沿水平方向经图上的。点射到必上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长发改变，使3

发生倾斜，入射光束在"上的入射点仍近似处于尸。的圆心，通过读取反射光射到河上的位置，可以测得电流

的大小。已知弹簧的劲度系数为片磁场磁感应强度大小为用线圈。的匝数为乂沿水平方向的长度为/,细

杆〃的长度为状圆弧河的半径为r，r>>d,d远大于弹簧长度改变量的绝对值。

（1）若在线圈中通入的微小电流为，，求平衡后弹簧长度改变量的绝时值△工及国上反射光点与。点间的弧长

（2）某同学用此装置测一微小电流，测展前未调零，将电流通入线圈后，加上反射光点出现在。点上方，与。

点间的弧长为S.保持其它条件不变，只将该电流反向接入，则反射光点出现在。点下方，与。点间的弧长为

s”求待测电流的大小。

[2021年真题】

1、（2021•重庆卷・T9）某同学设计了一种天平，其装置如题图所示。两相同的同轴圆线圈MA;水平固定，

圆线圈P与MN共轴且平行等距。初始时，线圈MN通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁

场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原

位置且天平平衡，可能的办法是

A.若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流

B.若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流

C.若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流

D.若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流

2、（2021•浙江1月卷・T8）如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管

是密毙的，卜列说法止确的是（）

A.电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场

B.螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场

C.螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场

I）.磁感线画得越密，内部磁场越接近匀强磁场

3、（2021•北京卷・T12）如图所示，在x勿坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在尸点以与x轴

正方向成60。的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为勿、电荷量为d0P=ao

不计重力。根据上述信息可以得出（）

A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程

B.带电粒子在磁场中运动的速率

C.带电粒子在磁场中运动的时间

D.该匀强磁场的磁感应强度

4、（2021•全国甲卷・T16）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，口与O'Q在一条

直线上，PO,与〃在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流/,电流方向如图所示。若一根无限长直

导线通过电流/时，所产生的磁场在距离导线，处的磁感应强度大小为8则图中与导线距离均为d的亚N两

点处的磁感应强度大小分别为（）

•

Q

“N

II

A.B、0B.0、2BC.28、28D.B、B

5、（2021•全国乙卷・T16）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为他电荷量为4（。＞0）的

带电粒子从圆周上的也点沿直径M0N方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为片，离开磁场时速度方

向偏转90。；若射入磁场时的速度大小为匕，岗开磁场时速度方向偏转60。，不计重力，则已为（）

ABc，

-i-TT»币

6、（2021•广东卷・T5）截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布

的四艰平行长直导线，若中心直导线通入电流乙，四根平行直导线均通入电流乙，/,»/2,电流方向如图所

示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（)

7、（2021•海南卷・T13）如图，在平面直角坐标系Oxy的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感

应强度大小为凡大量质量为〃八电量为。的相同粒子从y轴上的P（0,gL）点，以相同的速率在纸面内沿不同

方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的夹角为a（0«a«180。）。当。=150,时，粒子垂直*轴

离开磁场。不计粒子的重力,则（）

A.粒子一定带正电

B.当二=45。时，粒子也垂直A■轴离开磁场

C.粒子入射速率为皿肛

m

D.粒子离开磁场的位置到。点的最大距离为3GL

8、（2021•湖北卷・T9）一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c

三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑磁场对带

电微粒的作用力，下列说法正确的是（）

A.a带负电荷B.b带正电荷

C.c带负电荷I）,a和b的动量大小一定相等

9、（2021•浙江省6月卷・T15）如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线ab,分别通以80A和

1OOA流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点夕，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（）

a-----------------80A

b-----------------100A

A.两导线受到的安培力弓二125以

B.导线所受的安培力可以用户=18计算

C.移走导线6前后，夕点的磁感应强度方向改变

D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置

10、（2021♦浙江省6月卷・T7）质量为/〃的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下

列说法正确的是（）

A.秋千对小明的作用力小于，世

B.秋千对小明的作用力大于

C.小明的速度为零，所受合力为零

D.小明的加速度为零，所受合力为零

11、（2021•福建卷-T6）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为

a、b、c、d四点。已知a、b、c、■为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点0,e为cd的中点且在y

轴,；四条导线中的电流大小相等，其中过〃点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直

坐标平面向外。则（）

虑----------0b

c&-----e—Qd

A,。点的磁感应强度为0

B.。点的磁感应强发方向由。指向c

C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向

D.。点的磁感应强度方向沿y釉负方向

[2020年真题】

1、（2020•浙江7月卷・T9）特总压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平

长直导线分别通有方向相同的电流L和乙，A><.a、b、。三点连线与两根导线等高并垂直，。点位于两根

导线间的中点，a、。两点与方点距离相等，d点位于。点正下方。不考虑地磁场的影响，则（）

A.人点处的磁感应强度大小为0

B.d点处的磁感应强度大小为0

C.a点处的磁感应强度方向竖宜向下

D.，点处磁感应强度方向竖直向下

2、（2020•全国I卷-T18）一匀遇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，岫为半圆，ac、儿/与直径成共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为以电荷量为4（q>0）的粒

子，在纸面内从。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（）

上二：：：：：：；二二

ca»........Jbd

、、・••••/r

Inin57rm47rm3兀m

A.——B.--C.——D.——

6qB4qB3qB2qB

3、（2020•全国III卷-T14）如图，水平放置的圆柱形光滑玻漓棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。

圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（）

1

JT一

A.拨至"端或川端，圆环都向左运动

B.拨至"端或N端，圆环都向右运动

C.拨至出端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动

D.拨至M端时圆环向右运动，拨至川端时向左运动

4、（2020•全国III卷・T18）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同釉圆柱面，磁

场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为0的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量

为例电荷量为。，忽略重力。为使咳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

（）

3d

3mvc〃八'_3/nv3/m，

A.——B.—C.——D.——

2aeae4ae5ae

5、（2020•天津卷・T7）如图所示，在。町平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为8

的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的4点射入磁场，速度方向与/轴正方向的夹角6=45°。粒子经过磁场偏

转后在十点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知粒子电荷量为g,质量为m,重力不计。则（）

B.粒子速度大小为幽

A.粒子带负电荷

m

C.粒子在磁场中运动的轨道半径为aD.N与。点相距（、历+1）。

6、（2020•浙江1月卷・T11）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两条固定的相互垂直彼此绝缘的导线通以大

小相同的电流/。在角平分线上，对称放置四个相同的正方形金属框。当电流在相同时间间隔内增加相同量，

则（）

2、07JZfi

必、口

A.1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向内运动

B.1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向外运动

C.2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向内运动

D.2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向外运动

7、（2020•海南卷・T6）如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂

直于纸面向里的电流/时，导线所受安培力的方向为（）

上

左/®右

A.向上B.向下C.向左D.向右

8、（2020•全国II卷・T24）如图，在0W后力，丁〈”区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感

应强度8的大小可调，方向不变。一质量为加，电荷量为°（q>0）的粒子以速度均从磁场区域左侧沿x轴进入

磁场，不计重力。

（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最

小值用：

（2）如果磁感应强度大小为与，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x

轴正方向的夹角及该点到X轴的距离。

第二部分：练新题

1、（2023届-河南安阳市高三上学期开学考试）中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡

马克实验装置（EAST）,这是我国科学家率先建成的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置。将原

了•核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示。磁场方向水平向右，磁感应强度大

小为B,甲粒子速度方向与磁场垂直，乙粒子速度方向与磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间的夹角

为。，所有粒子的质量均为小，电荷量均为+9,且粒子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒子间的相

互作用，则（）

小乙分UA

e--------------------------------------------->

甲

A.甲粒子受力大小为4艮3,方向水平向右

B.乙粒子的运动轨迹是抛物线

C,丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变

271/7?2兀〃八，COS。

D.从图中所示状态，经过一二时间后，丙粒子位置改变了——--

qBqB

2、（2023届•河南安阳市高三上学期开学考试）loffe-Prilchard磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，

在X。），平面内，以坐标原点。为中心，边长为2L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，

电流大小相等，方向已标出，“X”表示电流方向垂直纸面向里，“•”表示电流方向垂直纸面向外。已知电流

为/的无限长通电直导线在距其厂处的圆周上产生的磁感应强度大小为8=%,,〃为比例系数。下列说法正确

r

的是（）

-y

20------------01

30-—|-04

A.直导线2、4相互排斥，直导线1、2相互吸引

B.直导线1、4在。点的合磁场的方向沿彳轴负方向

LJ

C,直导线1、4在。点的合磁场的磁感应强度大小为一

2L

D.直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍

3、（2023届•河南创新发展联盟高三上学期开学考试）如图所示，从右向左看，带正电的金属圆环绕轴OO‘顺

时针匀速旋转，金属圆环的左侧有通有逆时针方向电流的超导圆环，两环共轴放置，其中。点为左边超导圆环

的圆心，O'点为右边金属圆环的圆心。下列说法正确的是（）

B.两环在磁场力作用下相互排斥

C.两环在磁场力作用下相互吸引D.0、O'两点连线的中点的磁感应强度不可能为零

4、（2023届•湖南九校联考高三上学期开学考试）如图甲所示，软导线放在光滑绝缘水平面上，两端分别固

定在P、Q两点，P、。间距离为L,空间有垂直水平面向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，通过P、。两

点通入大小为/、方向如图乙所示恒定电流，同时给软导线上A点施加一个水平力，使软导线形状如图乙所示，

小段与Q八段软导线长度之比为2:3,则下列判断正确的是（）

A.以段与QA段软导线受到的安培力大小之比一定为2:3

B.作用在A点的水平拉力方向一定与尸。连线垂直

C.整个软导线受到的安培力大小为

D.撤去拉力整个软导线最后静止时受到的安培力与未撤去拉力时整个软导线受到的安培力大小不相等

5、（2023届•江苏镇江市一中高三上学期开学考试）一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。力8导体棒可绕

过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，CO导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静

止，两棒中点连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到8、。到C）方向的电流。下列说

A.通电后A3棒仍将保持静止B.通电后A3棒将要顺时针转动（俯视）

C.通电后棒将要逆时针转动（俯视）D.通电瞬I、瓦线段。1。2间存在磁感应强度为零的位置

6、（2023届•山东学情空间区域校验共同体高三上学期开学考试）A、B是两种放射性元素的原子核，原来

都静止在同一匀强磁场，真中一个放出a粒子，另一个放出外粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中〃、〃与

c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（）

b

AB

A.A放出的是a粒子，B放出的是“粒子B.a为a粒子运动轨迹，d为粒子运动轨迹

C.a轨迹中的粒子比〃轨迹中的粒子动量小D.磁场方向一定垂直纸面向外

7、（2023届•山东莒南县一中高三上学期开学考试）如图所示，现有三条完全相同的垂直于纸面的长直导线，

横截而分别位于IF=角形•的二人顶点卜,二导线均通以大小相等的电流.其中〃、〃的电流方向向里.。的

电流方向向外，得到正三角形中心处的磁感应强度的大小为从贝J下列说法正确的是（）

/、

--------------&b

A,每条通电直导线在正三角形中心处产生磁场的磁感应强度的大小为B

B.每条通电直导线在正三角形中心处产生磁场的磁感应强度的大小为23

C.取走过〃点的直导线，正三角形中心处的磁感应强度大小为巫8

2

D.取走过c点的直导线，正三角形中心处的磁感应强度大小为4

8、（2023届•山东巴中市高三上学期开学考试）如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平

方向成夕角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1和2,粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒

子2经磁场偏转后从边界上8点出磁场，OA=AB,则（）

I••••

•••

••••

/,・・・・

••••

••••

A.粒子I与粒子2的动能之比为1：2

B.粒子I与粒子2的动能之比为1：4

C,粒子1与粒子2在磁场中运动的弧长之比为1：1

D.粒子1与粒子2在磁场中运动的弧长之比为1：2

9、（2023届•浙江Z20名校联盟高三上学期开学考试）甲图是储电式电流表的结构图，电流表最基本的组成

部分是磁体和放在磁体之间的线圈：乙丙两图是将不同材料制作的细管竖直插入水中的照片，乙图细管内水面

低于管外水面，内图细管内水面高出管外水面。下列说法正确的是（）

A.图甲中极靴和铁质圆柱间的磁场都水平向左

B,图甲中磁体间的线圈绕在铝框上，铝框起到了电磁阻尼的作用

C,丙图细管材料制作防水衣防水效果比乙图细管材料好

D.乙图中液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强

10、（2023届•北京交大附中高三上学期开学考试）如图所示平面内，在通有图示方向电流/的长直导线右侧，

固定一矩形金属线框边与导线平行。调节电流/使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（）

ab

d。

A.线框中产生的感应电流方向为a—fc—

B,线框中产生的感应电流逐渐增大

C.线框ad边所受的安培力大小恒定

D,线框整体受到的安培力方向水平向右

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题三电场和磁场（练）

3.3磁场的性质

第一部分：练真题

【2022年真题】

1、（2022•重庆卷・T5）2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为

粗略了解等离子体在托k马克环形真空室内的运动状况,某同学将一小段真空室内的电场和

磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），甩场强度大小为反磁感应

强度大小为民若某电荷量为。的正禽子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的

分量大小为%垂直于磁场方向的分量大小为如不计离子重力，则（）

A.电场力的瞬时功率为隹仆;+0B.该离子受到的洛伦兹力大小为

qviB

C.以与匕的比值不断变大D.该离子的加速度大小不变

【答案】D

【解析】

A.根据功率的计算公式可知P=690S。，则电场力的瞬时功率为P=%匕,A错误；

B.由于n与磁场8平行，则根据洛伦兹力的计算公式有尸洛二qv?B,B错误：

C.根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运

动，则%增大，上不变，也与修的比值不断变小，C错误；

I）.离子受到的安培力不变，电场力不变，则该离子的加速度大小不变，D正确。

故选D。

2、（2022•北京卷-T14）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）

取得新突破，成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子休运行，

创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态

不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的第四态。当物质处于气态时，如果温度进

一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子，此时物质称为

等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等离

子体。下列说法不氐砸的是（）

A.核聚变释放的能量.源于等离子体中离子的动能

B.可以用磁场来约束等离子体

C.尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体

D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力

【答案】A

【解析】核聚变释放的能量源于核反应释放的核能，不是等离子体中离子的动能，选项A

不正确。

3、（2022•北京卷・T11）如图所示平面内，在通有图示方向电流/的长直导线右侧，固

定一矩形金属线框出（d,口/边与导线平行。调节电流/使得空间各点的磁感应强度随时

间均匀增加，则（）

A,线框中产生的感应电流方向为〃7〃fc—B.线框中产生的感应电流逐

渐增大

C.线框ad边所受的安培力大小恒定D.线框整体受到的安培力方

向水平向右

【答案】］）

【册析】根据楞次定律，可判断出线框中产生的感应电流方向为a-d-L〃一a,选项A错

误；根据题述调节电流/使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，磁通量变化率恒定，

根出法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势恒定，感应电流恒定，选项B错误：根

据安培力公式可知，线框边所受的安培力大小逐渐增大，选项C错误；根据左手定则，

可判断出线框整体受到的安培力方向水平向右，选项D王确。

4、（2022•北京卷•T7）正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等最正电荷。在云

室中有垂直于纸面的匀强磁场，从2点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图

中1、2、3所示。下列说法正确的是（）

A.磁场方向垂直于纸面向里B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大

C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大D.轨迹3对应的粒子是正电子

【答案】A

【解析】根据左手定则可以判断出磁场方向垂直于纸面向里.，选项A正确；电子在云室中运

动，受到阻力作用，粒子溶动速度越来越小，选项B错误；根据厂mv/qB,可知轨迹2对应

的粒子初速度比轨迹3的小，选项C错误；轨迹3对应的粒子是电子，轨迹2对应的是正电

子，选项D错误。

5、（2022・海南卷・T7）有一个辐向分布的电场，距离0相等的地方电场强度大小相等,

有一束粒子流通过电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的

A.质量B.电量C.比荷D.动能

【答案】D

21OJ7

1

【解析】带电粒子在辐向分布的电场中运动，qE=n}—,Er-mv,解得R=—,在匀强

R2qE

v-、Zm匕i.

磁场中运动，/，#/〃一，解得厂^——L,由此可知，运动轨迹相同的粒子，它们具有相

rqB

同的动能，选项D正确。

6、（2022•江苏卷・T3）如图所示，两根固定的通电长直导线a、”相互垂直，a平行于纸

面，电流方向向右，6垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（）

力瓯

A.平行于纸面向上

B.平行于纸面向下

C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里

I）.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外

【答案】C

根据安培定则，可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上，右侧部分的磁场方向斜

向下方，根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。

故C正确，ABD错误。

故选Co

7、（2022•上海卷・T17）四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，Q为

正方形线框的中点。当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在0点产生的磁场方

向为（选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线

在0点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad边在0点产生的磁场磁感应强

度为B,则整个线框在0点产生的磁场磁感应强度大小为。

【答案】.垂直纸面向外0

【解析】当强度为I的电流从a点流入d点流出时,根据直线电流产生磁场判断的安培定则，

可知ad边在。点产生的磁场方向为垂直纸面向外。由于四根电阻丝电阻相等，设每根电阻

丝的电阻为R.设ad边中电流为L.ah边、he边、cd边中电流为L,根据并联电路规律，

LR=L3R,解得另外三根电阻丝中电流为ML/3。由于B正比于I,根据直线电流产生磁场

判断的安培定则，可知ab边、be边、cd边在。点产生的磁场方向都是垂直纸面向里，且产

生的磁场磁感应强度大小为B/3,根据磁场叠加原理可知，整个线框在0点产生的磁场磁感

应强度为B-3X13/3=0。

9、（2022•上海卷-T15）半径为R的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为r的

圆形区域匀强磁场，磁感应强度大小为B。若增大该区域的磁感应强度，则金属恻环的

感应电流方向为（选填：“顺时针”或“逆时针”）；若保持圆形区域内磁场

的磁感应强度大小不变，方向变化180。，则金属圆环的磁通量变化的大小为。

【解析】半径为r的圆形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里，若增大该区域的磁感

应强度，由磁通量公式d）=BS可知，金属圆环内磁通量增大，由楞次定律可知，金属圆环中

产生的感应电流方向为逆时针方向。若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变

化180°,则金属圆环的磁通量变化的大小为△。二-孙4乃/-（-Bn#）=2

9、（2022•辽宁卷-T8）粒子物理研究中使用的•种球状探测装置横截面的简化模型如图

所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从尸点沿径向射

入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的切点。粒子2经磁场偏转后打在探测

器上的『V点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是

（）

P

A.粒子1可能为中子B.粒子2可能为电子

C.若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的。点D.若增大粒子入射速度，粒子

2可能打在探测器上的。点

【答案】AD

【解析】

AB.由题图可看出粒子1没有偏转，说明粒子1不带电，则粒子1可能为中子；粒子2向上

偏转，根据左手定则可知粒子2应该带正电，A正确、B错误；

C.由以上分析可知粒子1为中子，则无论如何增大磁感应强度，粒子1都不会偏转，C错

误；

D.粒子2在磁场中洛伦兹力提供向心力有

qvB=in——

r

解得

niv

r=——

qB

可知若增大粒子入射速度，则粒子2的半径增大，粒子2可能打在探测器上的Q点,D正确。

故选ADo

10、（2022•湖南卷・T3）如图（a）,直导线MV被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平

轴00'±,其所在区域存在方向垂直指向00'的磁场，与a7距离相等位置的磁感应强度

大小相等且不随时间变化，其截面图如图（6）所示。导线通以电流/,静止后，悬线偏离

竖直方向的夹角为下列说法正确的是（）

OiO1)

)

小

。A/(.V)

右

图(b)

A.当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向材

B.电流/增大，静止后，导线对悬线的拉力不变

C.tan〃与电流/成正比

D.sin。与电流/成正比

【答案】D

【解析】

A.当导线静止在图(a)右侧位置时，对导线做受力分析有

@0(0)

可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由"指向,V,A错误；

BCD.由于与0。’距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有

BIL

Sinn0=-------,R=mgcos0

mg

则可看出sin。与电流/成正比，当/增大时。增大，则cos〃减小，静止后，导线对悬线

的拉力内减小，BC错误、D正确。

故选D。

11、(2022•广东卷・T7)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，

两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴立行的匀强磁场。•质子以某一速度

从立方体左侧垂直。)2平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不

同坐标平面的投影中，可能正确的是()

【答案】A

【解析】

AB.由题意知当质子射出后先在UN左侧运动，刚射出时艰据左手定则可知在UN受到y轴正

方向洛伦兹力，即在MN左侧会向y轴正方向偏移，做匀速圆周运动，y轴坐标增大；在

右侧根据左手定则可知洛伦兹力反向，质子在y轴正方向上做减速运动，故A正确，B

错误；

Cl）.根据左手定则可知质子在整个运动过程中都只受到平行于X令平面的洛伦兹力作用，在

z轴方向上没有运动，/轴坐标不变，故CD错误。

故选A。

12、（2022•全国甲卷・T18）空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xQy

平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原

可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

【解析】

AC.在x0平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点〃静止的带正电粒子在电场力作

用下会向y轴正方向运动，磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可判断出向y轴正方

向运动的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。AC错误；

BD.运动的过程中在电场力劝带电粒子做功，粒子速度大小发生变化，粒子所受的洛伦兹力

方向始终与速度方向垂直，由于匀强电场方向是沿y轴正方向，故*轴为匀强电场的等势面，

从开始到带电粒子偏转再次运动到＞轴时，电场力做功为3洛伦兹力不做功，故带电粒子

再次回到x轴时的速度为0,随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，故B正确，

D错误。

故选B。

13、（2022•全国乙卷•门8）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁

感应强度反如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为才0面。某同学在某

地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据

表中测量结果可推知（）

测量序号氏/UTBy/PTB八'

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