磁场-2020-2024年高考物理复习试题分类汇编（原卷版）

与题08磁场

5年真题•分点精准练

一、单选题

1.（2023•北京・高考）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真

空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为。，长度为/（/>>。）。带电

粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生

弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为小粒子电荷量为+4,不计粒子的重

力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（）

•.・，B•••

A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a

B.粒子质量为理

V

C.管道内的等效电流为，应了

D.粒子束对管道的平均作用力大小为8叼/

2.（2022・北京・高考）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，从尸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

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

3.（2021•北京・高考）如图所示，在尤Oy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与无轴正

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m、电荷量为q,OP=a。

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.（2020•北京.高考）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋

转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（）

A.偏转原因是圆盘周围存在电场

B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场

C.仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变

D,仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变

1年模拟•精选模考题

一、单选题

1.（2024.北京海淀•统考一模）如图所示，真空区域内有宽度为d、磁感应强度为8的匀强磁场，方向垂直

纸面向里，MN、PQ是磁场的边界。质量为根、电荷量为q的带正电的粒子（不计重力），沿着与MN夹

角6为30。的方向以某一速度射入磁场中，粒子恰好未能从尸0边界射出磁场。下列说法不正确的是（）

JrdUn

XX；

,XXi

1B

II

II

:XX;

II

II

Nxx\Q

A.可求出粒子在磁场中运动的半径

B.可求出粒子在磁场中运动的加速度大小

C.若仅减小射入速度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短

D.若仅增大磁感应强度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短

2.（2024.北京西城.统考一模）如图所示，水平绝缘桌面上放着一个闭合铝环。绝缘材料制成的轻弹簧上端

固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁位于铝环中心上方。将磁铁下端N极向下拉，在其下降一定高度时由静止

释放。此后，磁铁开始运动，铝环保持静止，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则在磁铁向下的运

动过程中（）

A.俯视看铝环中的电流沿顺时针方向B.铝环对桌面的压力大于它的重力

C.磁铁运动过程中只受到两个力的作用D.磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒

3.（2024•北京西城•统考一模）如图所示，匀强电场和匀强磁场的方向均水平向右。一个正离子在某时刻速

度的大小为v,方向与电场磁场方向夹角为6。当速度方向与磁场不垂直时，可以将速度分解为平行于磁场

方向的分量巧和垂直于磁场方向的分量匕来进行研究。不计离子重力，此后一段时间内，下列说法正确的是

（）

A.离子受到的洛伦兹力变大B.离子加速度的大小不变

C.电场力的瞬时功率不变D.速度与电场方向的夹角。变大

4.（2024.北京东城.统考一模）用如图所示装置作为推进器加速带电粒子。装置左侧部分由两块间距为d的

平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦使大量电荷量绝对值

均为W的正、负离子从左侧以速度丫。水平入射，可以给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有一放射

源S可释放初速度为0、质量为机、电荷量绝对值为g的粒子，粒子被加速后从S正上方的孔喷出P板，喷

出的速度大小为V。下列说法正确的是（）

正

负

离.S

子

••••Q

N

A.放射源S释放的粒子带负电

B.增大成的值，可以提高v

C.PQ间距变为原来的2倍，可使v变为原来应倍

D.vo和3同时变为原来的2倍，可使v变为原来的2倍

5.（2024.北京朝阳.统考一模）如图所示，水平放置的内壁光滑半径为R的玻璃圆环，有一直径略小于圆环

口径的带正电q的小球，在圆环内以速度%沿顺时针方向匀速转动（俯视）。在f=0时刻施加方向竖直向上

的变化磁场，磁感应强度8>0）。设运动过程中小球带电荷量不变，不计小球运动产生的磁场及相对

论效应。加上磁场后，下列说法正确的是（）

A.小球对玻璃圆环的压力不断增大

B.小球对玻璃圆环的压力不断减小

C.小球所受的磁场力一定不断增大

D.小球每运动一周增加的动能为勿乃R

6.（2024.北京丰台.统考一模）如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个带等量异种电荷的小球M、

N（可看成点电荷），。点为轻杆的中点。情境一：小球及轻杆处于静止状态；情境二：轻杆绕。点在竖直

平面内逆时针匀速转动。下列说法正确的是（）

MnN

©----------e

A.情境一中,。点的电场强度为零

B.情境一中,。点与无穷远处电势相等

C.情境二中，。点的磁感应强度方向垂直纸面向外

D.情境二中，O点的磁感应强度方向垂直纸面向里

7.（2024.北京丰台.统考一模）一束含有两种比荷1'J的带电粒子，以各种不同的初速度沿水平方向进入速

度选择器，从。点进入垂直纸面向外的偏转磁场，打在。点正下方的粒子探测板上的，［和8点，如图甲

所示。撤去探测板，在。点右侧的磁场区域中放置云室，若带电粒子在云室中受到的阻力大小/=如，左

为常数，q为粒子的电荷量，其轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.打在A点的带电粒子的比荷小

B.增大速度选择器的磁感应强度，片、鸟向下移动

C.打在［点的带电粒子在云室里运动的路程更长

D.打在［点的带电粒子在云室里运动的时间更短

8.（2024.北京顺义.统考一模）如图所示为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪发出的电子经电场加速后形成

电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹，励磁线圈能够产生垂直纸面向

里的匀强磁场。下列说法正确的是（）

A.仅增大励磁线圈中的电流，运动径迹的半径变小

B.仅增大励磁线圈中的电流，电子运动的周期将变大

C.仅升高电子枪加速电场的电压，运动径迹的半径变小

D.仅升高电子枪加速电场的电压，电子运动的周期将变大

9.（2024.北京房山•统考一模）霍尔传感器中的霍尔元件为一长方体结构，长宽高分别为a、b、以如图所

示，将霍尔传感器放入竖直向下的磁场中，霍尔元件产生的霍尔电压为前表面（图中阴影部分）电势高。

下列说法正确的是（）

A.霍尔元件中电流/的载流子是负电荷定向运动形成的

B.当滑动变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小

C.同时改变磁场和电流的方向，电压表指针会偏向另一边

D.霍尔电压大小与霍尔元件的长宽高。、6、c都有关系

10.（2024•北京门头沟•统考一模）如图所示，两平行金属板A、B与电阻R相连，金属板间有一匀强磁场。

现将一束等离子（含有大量等量正、负离子）垂直磁场喷入，下列说法正确的是（）

A.A极板的电势高于B极板B.R中有从6到。的电流

C.若只增大磁感应强度，R中电流不变D.若只增大两极板间距，R中电流不变

H.（2024•北京延庆・统考一模）在霍尔效应中，霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻，可用

符号心表示，通常情况下，霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。但在超低温、强磁场的极端条件下，

某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象：出=±64■"是普朗克常数，e是电子的电量,

ve

v既可以取1、2、3…等整数，也可以取某些小于1的分数，这就是量子霍尔效应现象。实验发现，当霍尔

电阻处于量子态时，材料中的电子将沿边缘带做定向运动，几乎不受阻力作用。2013年，清华大学薛其坤

团队发现，在超低温（0.03K）环境条件下，具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化，此时不

需要外加磁场也会发生量子霍尔效应，这种现象被称为量子反常霍尔效应。结合以上资料，可以判断下列

说法正确的是（）

A.同欧姆电阻类似，霍尔电阻越大，表明材料对通过它的电流的阻碍越强

B.要发生量子霍尔效应现象，外部环境条件有两个，一是要具备超低温环境，二是要具备超强的磁场

C.具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合上与欧姆电阻具有相同的单位

e

12.（2024•北京东城・统考二模）水平放置的M、N两金属板，板长均为L板间距为d,两板间有竖直向下

的匀强电场，场强大小为E,在两板左端点连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为8,

方向垂直纸面向里。一质量为机、电荷量为q的带正电粒子以初速丫。紧靠M板从右端水平射入电场，随后

从尸点进入磁场，从。点离开磁场（P、。未画出）。不考虑粒子的重力，下列说法正确的是

A,尸。间距离与£的大小无关

B.间距离与w的大小无关

C.P点的位置与粒子的比荷无关

D.带电粒子不可能打在N板上

13.（2024.北京顺义•统考三模）在霍尔效应中，霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻，可用

符号明表示，通常情况下，霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。但在超低温、强磁场的极端条件下，

某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象：为=上♦二"是普朗克常数，e是电子的电量,

ve

v既可以取1、2、3…等整数，也可以取某些小于1的分数，这就是量子霍尔效应现象。实验发现，当霍尔

电阻处于量子态时，材料中的电子将沿边缘带做定向运动，几乎不受阻力作用。2013年，清华大学薛其坤

团队发现，在超低温（0.03K）环境条件下，具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化，此时不

需要外加磁场也会发生量子霍尔效应，这种现象被称为量子反常霍尔效应。结合以上资料，可以判断下列

说法正确的是（）

A.同欧姆电阻类似，霍尔电阻越大，表明材料对通过它的电流的阻碍越强

B.要发生量子霍尔效应现象，外部环境条件有两个，一是要具备超低温环境，二是要具备超强的磁场

C.具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合=与欧姆电阻具有相同的单位

e

14.（2024•北京顺义•统考三模）用如图所示装置作为推进器加速带电粒子。装置左侧部分由两块间距为d

的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦使大量电荷量绝对

值均为W的正、负离子从左侧以速度vo水平入射，可以给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有一放

射源S可释放初速度为0、质量为相、电荷量绝对值为q的粒子，粒子被加速后从S正上方的孔喷出P板,

喷出的速度大小为V。下列说法正确的是（）

正

负

离

.S

子

••••Q

N

A.放射源S释放的粒子带负电

B.增大成的值，可以提高v

C.PQ间距变为原来的2倍，可使v变为原来应倍

D.vo和B同时变为原来的2倍，可使v变为原来的2倍

15.（2024.北京西城・统考二模）如图所示，正方形区域“bed内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一

带电粒子从温边的中点M以速度v垂直于ad边射入磁场，并恰好从湖边的中点N射出磁场。不计粒子的

重力，下列说法正确的是（）

A.粒子带负电

B.若粒子射入磁场的速度增大为2v,粒子将从。点射出

C.若粒子射入磁场的速度增大为2v,粒子将从6点射出

D.若粒子射入磁场的速度增大为2v,粒子在磁场中的运动时间将变短

16.（2024.北京西城.统考二模）质谱仪可用来分析带电粒子的基本性质，其示意图如图所示。a、6是某元

素的两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷量，不同的质量。。、b两种带电粒子持续从容器A下方的

小孔¥飘入加速电场，初速度几乎为0,加速后从小孔S2射出，又通过小孔S3,沿着与磁场垂直的方向进

入匀强磁场中，最后打到照相底片。上并被吸收。测得。、6打在底片上的位置距小孔S3的距离分别为4、

L2,a,6打在底片上的强度（数值上等于单位时间内打在底片上某处的粒子的总动能）分别为£、心。不

计原子核的重力及相互作用力，下列说法正确的是（）

A.a、6的质量之比吗：加2=。：4

B.a、b分别形成的等效电流之比人：右=片：鸟

C.a、b对底片的作用力大小之比耳：骂=耳：£

D.a、6在磁场中运动时间之比4：4=1：1

17.（2024.北京东城.统考二模）一束丫射线（从底部进入而没有留下痕迹）从充满在气泡室中的液态氢的

一个氢原子中打出一个电子，同时丫光子自身转变成一对正、负电子对（分别称为正电子、负电子，二者

速度接近），其径迹如图所示。已知匀强磁场的方向垂直照片平面向里，正、负电子质量相等，则下列说法

正确