安徽省各地2018-2020年高考物理模拟试题分类九-磁场

2018・2020年安徽省物理高考各地模拟试题分类（9）——磁场

一.选择题（共7小题）

1.（2020•金安区校级模拟）通电直导线A、6与圆形通电导线环放在问一粗糙绝缘水平面上，。为导线环

圆心，导线A、8与导线环直径CD平行且到CO距离相等，当它们通有如图所示的电流后，均仍处于静止

状态，则（）

D

A.。点磁感应强度为0

B.导线环受到向右的摩擦力

C.导线A受到的摩擦力一定向右

D.导线4受到的摩擦力一定向右

2.（2020•蚌埠四模）如图，横截面是圆的匀强磁场区域（纸面），其半径为R,磁感应强度大小为3,方

向垂直于纸面向外。一电荷量为-冢4>0）、质量为m的粒子自f点沿与直径PQ成30°角的方向射入圆形

磁场区域，粒子射出磁场时的运动方向与直径PQ垂直，不计粒子的重力，则粒子的速率和在磁场中运动的

时间分别为（）

qBR27tmBqBR2mn

2m3qBtn'3qB

3qBR4兀mDqBR2mn

2m'3qBmqB

3.（2020•安徽三模）空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为3°,两根长直导线A、8垂

直于纸面水平放置，两导线中通入大小相等方向相反的恒定电流，。点为A、B连线的中点，。、〃两点

关于5对称，若。、6两点的磁感应强度大小分别为用、B2,方向均竖直向下,则撤去匀强磁场和长直导

线3以后，。、〃两点的磁感应强度大小分别为（)

—BQB、-2B2+3B04+综4+2员—3B0

2~22

B「B04+2L一3名B\+B。4-26+34)

-2~"2~22

4.（2020•合肥模拟）如图所示，在一绝缘水平上,固定三根平行且等间距的长直通电导线。、8、c,导

线中道有大小相等的恒定电流。已知导线。受到的安培力方向向左，则下列说法正确的是（）

A.导线b电流方向一定与导线4中电流方向相同

B.导线c受到安培力一定向右

C.导线。、c受到的安培力的大小不一定相等

D.导线b受到的安培力一定最大

5.（2020•安徽模拟）如图所示，磁场的边界是两个同心圆，内圆的半径为/•磁场方向垂直纸面向里，磁感

应强度大小为3,A是内侧边界上的一点。在圆心O处沿平行纸面方向射出一个质量为加、电荷量为q的

带电粒子，粒子速度方向与04成60。角，粒子经磁场第一次偏转后刚好从力点射出磁场，不计粒子重力，

则下列说法正确的是（）

A.粒子一定带正电

B.粒子第一次在磁场中运动的时间为驷

C.粒子运动的速度大小为避&

D.磁场外边界圆的半径至少为石r

6.（2019•合肥三模）图示为一粒子速度选择器原理示意图。半径为的圆柱形桶内有一匀强磁场，磁感

应强度大小为LOxlOT?*,方向平行于轴线向外，圆桶的某直径两端开有小孔，粒子束以不同角度由小孔入

射，将以不同速度从另一个孔射出。有一粒子源发射出速度连续分布、比荷为2.0x10"。/版的带正电粒子，

若某粒子出射的速度大小为2及xl（）6m/一粒子间相互作用及重力均不计，则该粒子的入射角。为（）

A.30°B.45°C.53°D.60°

7.（2019•黄山二模）如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在等边三角形ABC内，。是边的中点，

一群相同的带负电的粒子仅在磁场力作用下，从。点沿纸面以平行于8c边方向，以大小不同的速率射入三

角形内，不考虑粒子间的相互作用力，已知粒子在磁场中运动的周期为7,则下列说法中正确的是（）

X

D^xX\

/xXx\

BC

2

A.若该粒子在磁场中经历时间为±7,则它一定从8c边射出磁场

3

B.若该粒子在磁场中运动时间为,丁，则它一定从4c边射出磁场

12

C.速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁场中运动时间长

D.若该粒子在磁场中运动时间为则它一定从A8边射出磁场

4

二.多选题（共20小题）

8.（2020•合肥模拟）如图所示，半径为a的三圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，磁感应强度大

4

小为B,。为圆心，NAOC=90°,。为AC的中点，为一块很薄的粒子吸收板，一束质量为加、电

荷量为e的电了以相同速度v=—^.AD间平行丁方向垂直射入磁场，不考虑屯了的重力及相互作用,

2m

电子打在吸收板.上即被板吸收，则电子在磁场中运动的时间可能为（）

2Be3Be2Be5Be

9.（2020•天长市二模）如图所示，竖直放置的平行板电容器内除电场外还有图示的匀强磁场，从A板中点

孔P向各个方向发射一批不同速度的带正电的微粒（考虑重力），则A到C的过程中（）

——11-------------

A.微粒一定不做匀变速运动

B.微粒一定做曲线运动

C.所有微粒到达C板时动能一定发生变化

D.所有微粒到达C板时机械能一定增大

10.（2020•芜湖一模）如图所示，虚线所围矩形区域出油内充满磁感应强度为4、方向垂直纸面向外的匀

强磁场。现从边的中点O处，某一粒子以最小速度u垂直于磁场射入、方向垂直于时，恰能从ad边

的〃点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖宜向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处

垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出，已知此粒子的质量为小，电荷量的大小为夕，其重

力不计；边长为2/,ad边长为3/,贝J下列说法中正确的是（）

9

A.匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为eB=2

Ev

B.匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为巨=3

Ev

c.离子穿过磁场和电场的时间之比上=四

t24

D.离子穿过磁场和电场的时间之比L=£

t26

11.（2020•定远县模拟）如图所示，半整为R=2c机的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），

磁感应强度5=27,一个比荷为2x106。,/炮的带正电的粒子从圆形磁场

边界上的A点以％=8xl（）4加/$的速度垂直直径的射入磁场，恰好从N点射出，且NA0V=12O°.下列

选项正确的是（）

A.带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为

B.带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上

C.若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出

D.若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为3万乂1（）762

12.（2019•包河区校级模拟）如图所示，内壁粗糙且绝缘的半圆形凹槽固定在水平地面上，空间中存在方

向竖直向下的匀强电场石和方向垂直于纸面向里的匀强磁场B.现将一个质量为机、带电量为+4的带电

小球从与圆心等高处由静止释放，在小球沿凹槽下滑到最低点的全过程中，设重力做功为修、电场力做功

为桃、克服摩擦力做功为吗、洛伦兹力做功为卬4,则下列说法中正确的是（）

A.小球电势能的减少量为吗

B.小球动能的增加量为用+吗+吗+叱

C.小球机械能的增加量为明-%

D.小球机械能的增加量为叱+吗+叱

13.（2019•安徽二模）如图所示是回旋加速器的示意图，置于真空中的。型金属盒的半径为〃两O型盒接

在高频交流电源上磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒的盒面垂直粒了经过乌、D2狭缝间的电压大小恒为

U,若中心粒子源A处产生的质量为加，电荷量为+乡的粒子，可以被狭缝间的电场不断加速。带

电粒子的初速度为零不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（）

A.粒子在回旋加速器中的加速次数与粒子的比荷成正比

B.粒子在回旋加速器中相邻轨道半径之差保持不胃_________

c.带电粒子在2盒中第〃个半圆的半径是4='楞铲叵

D.若加速器的输出端的等效电流是/,则输出平均功率是绊上

2m

14.（2019•舒城县模拟）如图所示，虚线框'd内存在着平行于线框平面的匀强电场或垂直于线框平面的

匀强磁场，一带正电的粒子从儿边上的尸点以速度%射入，在虚线框内运动到3边上的。点飞出，飞出

时的返度大小也为％.已知尸。间距离为L,粒子在产、。两点的速度方向与PQ连线的夹角都为，（。＜90。），

粒子重力不计。下列说法中正确的是（）

A.若为匀强电场，场强方向可能与P。平行

B.若为匀强电场，粒子从P到Q的最小速度为％

C.不论是电场或磁场，都可以求出粒子从〃到。的时间

D.若为匀强磁场，磁场方向垂直纸面向内

15.（2019•合肥一模）如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强

磁场中，电场强度大小为E=2空，磁感应强度大小为8.一质量为团、电荷量为g的带正电小圆环套在

q

杆上，环与杆间的动摩擦因数为从现使圆环以初速度匕向下运动，经时间力，圆环回到出发点。若圆环回

到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（）

A.环经呜时间刚好到达最低点

B.环的最大加速度为勺=g+丝的

m

122

C.环在F时间内损失的机械能为（片-」粤丁）

24q~B~

D.环下降过程和上不过程系统因摩擦产生的内能相等

16.（2019•安徽模拟）如图所示，矩形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大

小为5,AE?边长为d,BC边长为2d,。是8c边的中点，石是AD边的中点，在O点有一粒子源，可

以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为4、有同种电性的带电粒子，粒子射出的速度

大小相同，速度与08边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（）

B.粒子运动的速度大小为幽

m

C.粒子在磁场中运动的最长时间为匕丝

2qB

D.磁场区域中有粒子通过的面积为（—）/

4

17.（2019•黄山一模）如图所示，在xvO与x>0的区域中，存在磁感应强度大小分别为用与星的匀强磁

场，磁场方向均垂直于纸面向里，且4：4=3:2.在原点。处发射两个质量分别为犯和吗的带电粒子，

已知粒子。以速度匕沿x轴正方向运动，粒子6以速率以沿工轴负方向运动，已知粒子。带正电，粒子b带

负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足饵匕=吗/，若在此后的运动中，当粒子。第4次经过y轴（出发

时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇'，粒子重力不计，下列说法正确的是（）

A.粒子。、人在磁场片中的偏转半径之比为3:2

B.两粒子在y正半轴相遇

C.粒了。、。相遇时的速度方向相同

D.粒子。、b的质量之比为1:5

18.（2019•马鞍山二模）如图所示，两块水平放置的平行金属板，板长为2J,相距为现将一质量为加，

电荷量为4的带电小球以某一水平速度靠近上板下表面的夕点射入，刚好从下板边缘射出，若在两板间加

入竖直向下的匀强电场，再次将该带电小球以相同速度从P点射入，小球刚好水平向右沿直线运动；若保

持电场，再加一垂直纸面的匀强磁场，再次将该带电小球以相同速度从P点射入，小球刚好垂直打在板上。

已知重力加速度为g,则下列说法正确的有（）

A.小球从尸点射入的初速度为何7

B.小球带正电，所加匀强电场七=整

q

C.所加匀强磁场方向垂直纸面向里，B=—J2dg

2qd

D.加入匀强磁场后，带电小球在板间运动时间为7栏

19.（2018•舒城县校级模拟）如图，坐标轴上有A（L,0）C（0,6L）两点。在AOGA区域内有垂直于

直»平面向里的匀强磁场8.一群质量为〃?、电荷量为式g>0）的同种粒子（粒子间相互作用不计），同一

时刻从OC边以平行于x轴方向射入磁场，粒子射入磁场前间距均匀（极小）、速度相同。从OC边射出的

粒子占粒子总数75%.不计重力。下列说法正确的是（）

A.粒子在磁场中按顺时针方向运动

B.粒子在磁场中运动时间最长为工”

qB

c.粒子速度大小为理些

9m

D.当粒子速度大小为叵也从0c边射出的粒子占粒子总数50%

6m

20.（2018•淮南二模）如图所示，在wy平面中第一象限内有一点OP所在直线下方有垂直

于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行于OP向上的匀强电场，电场强度E=10W/a。现有质量

=依，电量g=2xl0-3。带正电的微粒，从坐标原点。以初速度％=lxl（）2〃〃s垂直于op方向射

入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场，在经过电场中的“点（图中未标出）时的动能为O

点时动能的2倍，不计该微粒重力。下列说法正确的是（）

B.OM两点间的电势差为7.5V

C.粒子从尸点运动到“点的时间等于5xl（）Ts

D.Af点的坐标为（3cmJem）

21.（2018•太和县校级模拟）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在矩形次d区域内，且

〃=2:6，0点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从0点沿纸面以垂直于以边

的速度射入正方形内，经过时间％后刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与。△成

30。角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（）

cb

XXXX

XXXX

07-►

XXXX

XXXX

-a

A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是：之,则它可能从c点射出磁场

若该带电粒子在磁场中经历的时间是%。，则它一定从。点射出磁场

B.

c.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从々6边中点射出磁场

D.该带电粒子在磁场中运动的时间不可能为

22.（2018•芜湖模拟）如图所示，在第一象限内，存在磁感应强度大小为8的匀强磁场，方向垂直于工。厂¥

面向外。在），轴上的A点放置-放射源，可以不断地沿xQy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质

量为加、电荷量+4的同种粒子，这些粒子打到x轴上的尸点。知。4=OP=£.贝I"）

o

粒子速度的最小值为叵”

A.

2m

B.粒子速度的最小值为

2m

c.粒子在磁场中运动的最长时间为t=—

3qB

粒子在磁场中运动的最长时间为/=主丝

D.

2qB

23.（2018•合肥二模）如图所示圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子以某速度由圆周上

点A沿与直径AO8成30。角的方向射入磁场，其后从点C射出磁场。已知COD为圆的直径，N8OC=60°,

E、产分别为AO和AC上的点，粒子重力不计。则下列说法正确的是（）

八、XX\

町为“XX\

A

\xX弋X/

XX\^c

F

A.该粒子可能带正电

B.粒子从点C射出时的速度方向一定垂直于直径AQ8

C.若仅将粒子的入射位置由点A改为点£，则粒子仍从C射出

D.若仅将粒子的入射位置由点A改为点F，则粒子仍从C射出

24.（201X•马鞍山二模）如图所示，绝缘圆筒内有垂直纸面向里的匀强磁场.两带异种电荷的带电微粒分

别从小孔尸以等火速率射向圆心O,微粒与筒壁的碰撞是弹性碰撞，最终两微粒都从小孔尸射出磁场，正、

负电荷与筒壁分别碰撞了3次和2次（不考虑微粒的重力），则正、负微粒（）

B.在磁场中运动轨迹的半径之比是6:1

C.在磁场中运动时间之比是2:6

D.比荷之比为JJ:2

25.（2018•安徽模拟）如图所示，两根长直导线竖直插入粗糙绝缘水平耒面上的“、N两小孔中，O为“、

N连线中点，连线上。、人两点关于。点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流。已知通电长直导线

在周围产生的磁场的磁感应强度8=2,，式中左是常数、/为导线中电流、广为点到导线的距离。带负电

r

的小物体在拉力户的作用下，以速度y从。点出发沿连线运动到b点做匀速直线运动，小球与桌面的动摩擦

因数为〃，关于上述过程，下列说法正确的是（）

B.小物体对桌面的压力先减小后增大

C.桌面对小物体的作用力方向不变

D.拉力尸的功率先减小后增大

26.（2018•安徽模拟）半径为&的光滑绝缘竖直圆形轨道的最低点，有一个电量为+4的介质小球，以初速

度%=即向右冲上轨道。下面四种情形中，A图圆心处放置正点电荷，3图加上竖直向下的匀强电场,

场强七=避，C图加上水平向右的匀强电场，场强七=螫,。图加上垂直纸面向外的匀强磁场。则小球

2夕q

一定能够在圆轨道内做完整的圆周运动是（）

©

A.B.

27.（2018•合肥•模）如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L,板间距离为d,接在电压为U的直

流上。在两板间加一磁感应强度为5,方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为〃?，电荷量为g的带正

电油滴，从距金属板上端高为〃处由静止开始自由下落，并经两板上端连线中点尸进入板间。油滴在尸点

所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计，重

力加运度为g,则下列说法正确的是（）

A.油滴刚进入电磁场时的加速度为g

C.油滴从左侧金属板的下边缘离开________________

D.油滴离开电磁场时的速度大小为国+28乙+黑

VmBd2

三.计算题（共5小题）

28.（2020•池州模拟）如图所示，My平面与水平地面垂直，x轴在地面上,足够长的光滑绝缘水平轨道

固定在第〃象限内，右边界垂直且紧贴y轴，竖直光滑绝缘半圆轨道固定在水平轨道左边界且与水平轨道

平滑连接。在第1象限内有垂直直»平面向外的匀强磁场3和沿y轴正向的匀强电场E,且&=-色色，

q

半圆轨道处在沿x轴负向的匀强电场£中。且七二2£；在水平轨道上放置可视为质点的两小球1和2,

它们均带正电，两者中间锁定一被压缩的轻质绝缘弹簧（弹簧与两小球不拴接）。解除锁定，弹簧恢复原长

后拿走，此后小球1沿水平轨道以速度q=lm/s进入第/象限，结果打在x轴上％=处，小球2沿水平

轨道向左运动然后进入半圆轨道。已知球1质量为用。，电荷量为g,球2质量为必.电荷量为水平

轨道高为g取IOM/,/,不计两小球间的库仑力，两小球运动始终在xQy平面内。

（1）求解除锁定前轻弹簧储存的弹性势能；

（2）求匀强磁场的磁感应强度8的大小；

（3）要使球2能沿原路返回进入第1象限,求半圆轨道的半径应满足的条件以及球2进入第/象限后打在x

轴上时速度方向与x轴正向所成角度的正切值。

29.（2019•黄山二模）如图所示，在竖直平面内的町，直角坐标系中，x轴上方存在正交的匀强电场和匀强

磁场，电场强度耳，方向沿y轴向上，磁感应强度4,方向垂直纸面向里。x轴下方存在方向沿y轴向上

的匀强电场（图中未画出），场强为七•一质量为由、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从y轴上

的A点以速度大小％沿x轴正方向抛出，经x轴上的P点后与x轴正向成45。进入x轴上方恰能做匀速圆周

运动。。、尸两点间距离与与。、A两点间距高%满足以下关系:,重力加速度为g,以上物

理量中加、q、%、g为已知量，其余量大小未知。

（1）电场强度4与七的比值；

（2）若小球可多次（大于两次）通过尸点，则磁感应强度8为多大？

（3）若小球可恰好两次通过尸点，则磁感应强度8为多大？小球两次通过尸点时间间隔为

多少？

30.（2019•安徽模拟）如图所示,在y>0的空间中存在着垂育my平面向外的匀强磁场，在yvO的空间中

存在着平行于wy平面的匀强电场，场强方向与x轴负方向成45。角斜向上。一质量为加，带电量为g的带

正电粒子从坐标原点以初速度进入磁场，方向与％轴负方向成45。角斜向上，然后经过M点进人电场，并

与y轴负半轴相交于N点。已知M点坐标为（L,0）,N点坐标为（0,-g）（不考虑粒子所受的重力）求：

（1）匀强磁场的磁感应强度；

（2）匀强电场的电场强度。

31.（2019•定远县三模）如图所示，在直角坐标系媵*L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在边长为2L

的正方形必〃区域（包括边界）内有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电子从），轴上的40,冷）点以大小

为%的速度沿X轴正方向射入电场，已知电子的质量为加、电荷量为6,正方形就cd的中心坐标为（3L,0）,

且a方边与x轴平行，匀强电场的电场强度大小七=述。

eL

（1）求电子进入磁场时的位置坐标；

（2）若要使电子在磁场中从。入边射出，求匀强磁场的磁感应强度大小4满足的条件。

32.（2019•定远县校级二模）如图所示，在平面直角坐标系的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、

磁感应强度为B的匀强磁场区域AABC,A点坐标为（0,M）,C点坐标为（0,-3a）,月点坐标为（-2岛，

-3公，在直角坐标系的第一象限内，加上方向沿V轴正方向、场强大小为E=8%的匀强电场，在x=3a

处垂直于x轴放置-平面荧光屏，其与x轴的交点为。.粒子束以相同的速度%由O、。间的各位置垂直y

轴射入，已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过。点。忽略粒子间的相互作用,

不计粒子的重力。

（1）求粒子的比荷；

（2）求粒子束射入电场的纵坐标范围；

（3）从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远？求出最远距离。

E

2

荧

光

X扉

尸/XX

四.解答题（共5小题）

33.（2020•合肥三模）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内有竖直向下的匀强电场片,虚

线是第二、四象限的角平分线，虚线的右上方有垂直纸面向里的匀强磁场8；第三、四象限有水平向左的

匀强电场/，旦4=马，现有一电荷量为“、质量为用的带电微粒由“轴上的P点（-0七，0）,以大小

为%、方向与x轴正方向成45。角的速度射入第二象限，微粒沿直线运动到虚线上的。点，然后进入磁场,

再从坐标原点O进入第三象限，最后打在y轴上的N点，已知重力加速度为求：

(1)电场强度Ei的大小和磁场感应强度B的大小；

(2)微粒通过N点的位置坐标和速度：

(3)微粒从。点运动到N点经历的时间.

34.(2020•安徽三模)如图所示，在平面直角坐标系x。)，中，在y轴右侧和丫=-％的上方区域有沿y轴负

方向的匀强电场，电场强度大小为E,在工轴下方向和y=-x的左侧区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁

场，在坐标原点处沿彳轴正向射出一束质量为机、电荷量为q的带正电的粒子，这束粒子第一次出电场的范

围在y二—x上的尸、。两点之间，OP=L,OQ=2L,从尸点出电场的粒子第一次在磁场中运动的轨迹

刚好与y轴相切，不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，求：

(1)粒子从。点射出的速度大小范围；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)试分析：第一次从Q点射出电场的粒子，第一次在磁场中运动会不会穿过y轴，说明理由。

35.(2020•安徽模拟)如图所示，在xOy坐标系所在的平面内，第〃象限内有沿x轴负方向的匀强电场，

在第象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于。(-L,0)、A(0,-L)两点，在/象限内有一未知的矩形区

域(图中未画出)，此未知矩形区域和第川象限内的圆形区域内有完全相同的名强磁场，磁场方向垂直于工3,

平面向里。一束速度大小为%的电子束从A点沿x轴负方向射入磁场，经C点射入电场，最后从x轴上离O

点的距离为2L的尸点射出；另一束速度大小为的正电子束从x轴上的Q点沿与x轴负向成45。角的方

向射入第/象限，而后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从尸点射出的电子束

正碰，相碰时两束粒子速度方向相反。已知正、负电子电荷量大小均为e、质量均为加，正负电子的重力

不计。求：

(1)磁感应强度8的大小和电场场强E的大小；

(2)从A点射人磁场的电子运动到尸点所用的时间；

(3)x轴上的。点离O点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积S。

36.(2020•安徽三模)如图，在平面的第一象限内存在方向垂直纸面外均匀强磁场，磁场的磁感应强

度大小为8；在第四象限内存在沿-X轴方向的匀强电场，电场强度大小为E.两个质量均为加、电量均为

+4的粒子从y轴上的P(0,*L)点，以相同大小的速度进入第一象限(速度方向之间的夹角，=60。)，两

粒子离开第一象限后均垂直穿过x轴进入电场，最后分别从y轴上的M、N点离开电场。两粒子的重力及

粒子之间的相互作用不计，求

(1)粒子在尸点的速度大小；

(2)“、N两点间的距离

37.(2020•定远县模拟)如图所示，荧光屏与x轴垂直放置，荧光屏所在位置的横坐标％=60cm,在

第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=1.6xl()SN/C,在第二象限有半径

氏=5"〃的圆形磁场，磁感应强度6=0.87»方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P

点有一个粒子源，可以向x轴上方180。范围内的各个方向发射比荷为旦=1.0x108。/口的带正电的粒子,

m

已知粒子的发射速率%=4.0xl06〃/s。不考虑粒子的重力、粒子间的相互作用。求：

(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；

(2)粒子从y轴正半轴上射入电场的纵坐标范围；

(3)带电粒子打到荧光屏上的位置与。点的最远距离。

N

2018・2020年安徽省物理高考各地模拟试题分类（9）——磁场

参考答案与试题解析

一.选择题（共7小题）

1.（2020♦金安区校级模拟）通电直导线A、8与圆形通电导线环放在同一粗糙绝缘水平面上，。为导线环

圆心，导线A、8与导线环直径CZ）平行且到CO距离相等，当它们通有如图所示的电流后，均仍处于静止

状态，则（）

D

A.。点磁感应强度为0

B.导线环受到向右的摩擦力

C.导线A受到的摩擦力一定向右

D.导线“受到的摩擦力一定向右

【解答】解：

A、使用右手定则，判断圆形通电导线产生的磁场，圆内沿纸面向外，圆外沿纸面向内。导线B在。点感

应磁场沿纸面向内，导线A在。点感应磁场沿纸面向外。但题目未给出A、8及圆形导线电流大小，故O

点有场强方向无法判断。故A错误；

4、导线8在圆形导线感应磁场沿纸面向内，圆形导线左半圆受安培力向右，右半圆受安培力向左，但左

半圆离导线b距离近，故4对圆形导线总安培力向右。导线A在圆形导线感应磁场沿纸面向外，同理A对

圆形导线总安培力向左。但未知A、8导线电流大小，故无法判断圆形导线合力方向，故3错误；

C、圆形导线在A处产生磁场沿纸面向里，故A受到安培力向左。导线8在A处产生磁场沿纸面向里，故

A受到安培力向左。故A合力向左，则必定受向右摩擦力。故C正确；

。、圆形导线在8处产生磁场沿纸面向里，故8受到安培力向左。导线A在8处产生磁场沿纸面向外，故

4受到安培力向右。因未知圆形导线和A导线电流大小，故3导线受安培力方向无法判断。故。错误；

故选：C。

2.（2020•蚌埠四模）如图，横截面是圆的匀强磁场区域（纸面），其半径为R,磁感应强度大小为8,方

向垂直于纸面向外。一电荷量为-冢夕＞0）、质量为m的粒子自P点沿与直径P。成30°角的方向射入圆形

磁场区域，粒子射出磁场时的运动方向与直径PQ垂直，不计粒子的重力，则粒子的速率和在磁场中运动的

时间分别为（）

AqBR24mBqBR2冗m

2m3qBm3qB

C3qBRDqBR24m

2m3qBmqB

【解答】解：根据半径与速度垂直找到圆心，画出运动轨迹，根据几何知识知速度偏转角度为120。，即

NEOP=120°,则NOPE=NEPQ=30。，根据三角函数知粒子运动轨迹的半径/*=R,根据洛伦兹力提供向

心力知80=m匕，解得丫=迩,周期丁=驷，运动时间为，=［丁=包，故B正确,ACD错误。

RmBq33qB

故选：Bo

3.（2020•安徽三模）空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为8°,两根长直导线A、8垂

直于纸面水平放置，两导线中通入大小相等方向相反的恒定电流，。点为A、3连线的中点，。、8两点

关于5对称，若。、匕两点的磁感应强度大小分别为q、方向均竖直向下，则撤去匀强磁场和长直导

线B以后，。、力两点的磁感应强度大小分别为（）

Bb

・

4一稣4—26+3瓦)B\+&)B、+2B、—3屁）

22

B-B°B1+2B「3B。片+综4-26+3稣

2

【解答】解：撤去磁场和长直导线8之前，根据安培定则可知，。点的磁感应强度为两直导线A、8和匀

强磁场的磁感应强度的矢量和，根据对称性可知，两直导线A、8在。点产生的磁场等大同向，均与匀强

磁场方向相同，

匕点的磁感应强度为两直导线A、3和匀强磁场的磁感应强度的矢量和，根据安培定则可知，直导线A在匕

点产生的磁场方向竖直向下，直导线8在b点产生的磁场方向竖直向上，

设撤去磁场和长直导线8以后，。点的磁感应强度大小为B二b点的磁感应强度大小为B",根据题意可知，

2B7B0=B1,8〃+稣一"=与，解得：*=8〃=4+2?-3稣,故。正确，/般错误。

故选：C。

4.（2020•合肥模拟）如图所示，在一绝缘水平上，固定三根平行且等间距的长直通电导线。、b、c,导

线中道有大小相等的恒定电流。已知导线。受到的安培力方向向左，则下列说法正确的是（）

A.导线Z?电流方向一定与导线。中电流方向相同

B.导线c受到安培力一定向右

C.导线。、c受到的安培力的大小不一定相等

D.导线人受到的安培力一定最大

【解答】解：依据左手定则，且导线。受到的安培力方向向左，并。、匕、c,导线中通有大小相等电流,

那么三根导线通入电流方向，如下图2种情况所示：

A、导线b电流方向一定不与导线。中电流方向相同，否则导线。受到的安培力方向不能向左，故A错误；

笈、根据左手定则与安培定则可知，导线c受到安培力，左边图安培力向右，而右边图安培力向左，故8错

误；

C、由上图可知，左边图中导线a、。受到的安培力的大小是相等，而右边图中导线a、。受到的安培力的

大小是不相等，故C正确；

。、导线b受到的安培力不一定最大，比如左边图中，导线b的安培力为零，故。错误；

故选：C。

5.（2020•安徽模拟）如图所示，磁场的边界是两个同心圆，内圆的半径为r磁场方向垂直纸面向里，磁感

应强度大小为3,A是内侧边界上的一点。在圆心。处沿平行纸面方向射出一个质量为加、电荷量为4的

带电粒子，粒子速度方向与。4成60。角，粒子经磁场第一次偏转后刚好从A点射出磁场，不计粒子重力，

则下列说法正确的是（）

八XXXX?、

/*Xxxxxx；\

:XXXX»

葭2届*、

：：X\・0；/4XX；

x/

\XXXXXx/

、、JxXX/

、、-XXXX，

A.粒子一定带正电

B.粒子第一次在磁场中运动的时间为驷

3qB

C.粒子运动的速度大小为避迪

2m

D.磁场外边界圆的半径至少为Gr

【解答】解：A、粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，根据左手定则可以判断粒子带负电，故A错误;

B、粒子第一次在磁场中运动的时间为/=27=皿，故8错误；

33qB

C、根据图中几何关系可得粒子在磁场中做圆周运动的半径为/?=八21!30。=由「，根据洛伦兹力提供向心

3

力可得g浊二〃2二，解得-=且随，故C错误；

R3m

。、磁场外边界圆的半径至少为，=R+」一二百，故。正确。

cos30°

故选：D。

6.（2019•合肥三模）图示为一粒子速度选择器原理示意图。半径为10砌的圆柱形桶内有•匀强磁场，磁感

应强度大小为LOxlO-T,方向平行于轴线向外，圆桶的某直径两端开有小孔，粒子束以不同角度由小孔入

射，将以不同速度从另一个孔射出。有一粒子源发射出速度连续分布、比荷为2.0xl0"C/依的带正电粒子，

若某粒子出射的速度大小为粒子间相互作用及重力均不计，则该粒子的入射角。为（）

【解答】解：由牛顿第二定律得：

Bqv=m—V-

r

解得：r=—=5/2x10'rn=\0x[2cmo

qB

过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心o,，画出轨迹如图，离子从小孔。射入磁场，与方

向的夹角为则离子从小孔方离开磁场时速度与。〃的夹角也为a，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角

为：0=2a

则有：sina=囚=也~

r2

解得：a=45°,故8正确，ACD错误。

7.（2019•黄山二模）如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在等边三角形ABC内，。是边的中点,

一群相同的带负电的粒子仅在磁场力作用下，从。点沿纸面以平行于边方向，以大小不同的速率射入三

角形内，不考虑粒子间的相互作用力，已知粒子在磁场中运动的周期为7,则下列说法中正确的是（）

2

A.若该粒子在磁场中经历时间为士丁，则它一定从8c边射出磁场

3

B.若该粒子在磁场中运动时间为,丁，则它一定从AC边射出磁场

12

C.速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁场中运动时间长

D.若该粒子在磁场中运动时间为则它一定从45边射出磁场

4

【解答】解：ABD、若带电粒子刚好从8c边射出磁场，运动轨迹与8C边相切，可知圆心角为180。，粒

子在磁场中经历时间为若带电粒子刚好从AC边射出磁场，运动轨迹与4c边相切，作图可得切点为C

2

点，可知圆心角为60。，粒子在磁场中经历时间为」丁，若带电粒子从池边射出磁场，可知圆心角为240。，

6

粒子在磁场中经历时间为士2丁，所以该粒子在磁场中经历时间为2士丁，则它一定从边射出磁场；该粒子