2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(新高考專用)專題33磁場的性質(zhì)(練)(原卷版+解析)

2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）

專題三電場和磁場（練）

3.3磁場的性質(zhì)

第一部分：練真題

[2022年真題】

1、（2022?重慶卷-T5）2021年中國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。為粗略了解等離子體

在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運動狀況，某同學(xué)將?小段真空室內(nèi)的電場和磁場理想化為方向均水平向右的勻強

電場和勻強磁場（如圖），電場強度大小為其磁感應(yīng)強度大小為凡若某電荷量為g的正離子在此電場和磁場

中運動，其速度平行于磁場方向的分量大小為小垂直于磁場方向的分量大小為外，不計離子重力，則（）

A.電場力的瞬時功率為4后或；+0B.該離子受到的洛倫茲力大小為”/

C.丹與匕的比值不斷變大D.該離子的加速度大小不變

2、（2022?北京卷?T14）2021年5月，中國科學(xué)院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）取得新突破,

成功實現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和L6億攝氏度20秒等離子體運行，創(chuàng)造托Q馬克實驗裝置運行新的

世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。等離子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認(rèn)為是物質(zhì)的

第四態(tài)。當(dāng)物質(zhì)處「氣態(tài)時，如果溫度進一步升高，兒乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和

正離子，此時物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和所有恒星都是

等離子體。下列說法不?正?確?的是（）

A.核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能

B.可以用磁場來約束等離子體

C.盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導(dǎo)體

D.提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力

3、（2022?北京卷?T11）如圖所不平面內(nèi)，在通有圖小方向電流/的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框〃he4,

ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流/使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，則（）

ab

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為。TbicTd—aB.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

C.線框ad邊所受的安培力大小恒定I）.線框整體受到的安培力方向水平向右

4、（2022?北京卷?T7）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面

的勻強磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是

（）

A.磁場方向垂直于紙面向里B.軌跡1對應(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大I）.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子

5、（2022?海南卷?T7）有一個輻向分布的電場，距離。相等的地方電場強度大小相等，有一束粒子流通過

電場，又垂直進入一勻強磁場，則運動軌跡相同的粒子，它們具有相同的（）

A.質(zhì)量B.電量C.比荷D.動能

6、（2022?江蘇卷?T3）如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線a、〃相互垂直，a平行于紙面，電流方向向右,

。垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線a所受安培力方向（）

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外

7、（2022?上海卷?T17）四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，Q為正方形線框的中點。

當(dāng)強度為I的電流從a點流入d點流出時，ad邊在0點產(chǎn)生的磁場方向為（選填：“垂直于

紙面向里"或''垂直于紙面向外”）。已知直導(dǎo)線在0點產(chǎn)生的磁場大小與流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小成正比，若ad

邊在0點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度為B,則整個線框在0點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度大小為o

8、（2022?上海卷-T15）半徑為R的金屬圓環(huán)里，有一個垂直7紙面向里且半徑為r的圓形區(qū)域勻強磁場，

磁感應(yīng)強度大小為也若增大該區(qū)域的磁感應(yīng)強度，則金屬圓環(huán)的感應(yīng)電流方向為（選填：“順

時針”或“逆時針”）；若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小不變，方向變化180。，則金屬圓環(huán)的

滋通量變化的大小為-

9、（2022?遼寧卷-T8）粒子物理研究中使用的一種球狀探測裝置橫截面的簡化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域有

垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器。兩個粒子先后從2點沿徑向射入磁場，粒子1沿直線通過磁場區(qū)域

后打在探測器上的"點。粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測器上的A.點。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài)，忽略粒子重力及粒

子間相互作用力。下列說法正確的是（）

A.粒子1可能為中子B.粒子2可能為電子

C.若增大磁感應(yīng)強度，粒子1可能打在探測器上的。點D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探測器上

的。點

10、（2022?湖南卷?T3）如圖（a）,直導(dǎo)線研.被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸比'上，其所在區(qū)

域存在方向垂直指向㈤’的磁場，與如,距離相等位置的磁感應(yīng)強度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖

（。）所示。導(dǎo)線通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為〃。下列說法正確的是（）

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（門）右側(cè)位置時，導(dǎo)線中電流方向由N指向〃

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.Ian"與電流/成正比

D.s:n。與電流/成正比

11、（2022?廣東卷?T7）如圖所示，一個立方體空間被對角平面MVPQ劃分成兩個區(qū)域，兩區(qū)域分布有磁

感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)子以某一速度從立方體左側(cè)垂直0*平面進入磁

場，并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運動軌跡在不同坐標(biāo)平面的投影中，可能正確的是（）

12、（2022?全國甲卷?T18）空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面（xO），平面）向里，

電場的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原點。由靜止開始運動。下列四幅

圖中，可能正確描述該粒子運動軌跡的是（）

13、（2022?全國乙卷?T18）安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強度小如圖,

在手嘰上建立直角坐標(biāo)系，手機顯示屏所在平面為才如面。某同學(xué)在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量

時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號8/PT8/PT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210~45

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50uT

C第2次測量時y軸正向指向南方

D.第3次測量時y軸正向指向東方

14、（2022?浙江6月卷?T15）如圖為某一徑向電場示意圖，電場強度大小可表示為￡=a為常量。比

荷相同的兩粒子在半徑，?不同的圓軌道運動。不考慮粒子間的相互作用及重力，則（)

A.軌道半徑，'小的粒子角速度一定小

B.電荷量大的粒子的動能一定大

C.粒子的速度大小與軌道半徑r一定無關(guān)

【）.當(dāng)加垂直紙面磁場時，粒子一定做離心運動

15、（2022?浙江1月卷?T3）利用如圖所示裝置探究勻強磁場口影響通電導(dǎo)線受力的因素，導(dǎo)線垂直勻強磁

場方向放置。先保持導(dǎo)線通電部分的長度/，不變，改變電流/的大小，然后保持電流/不變，改變導(dǎo)線通電部

分的長度乙得到導(dǎo)線受到的力/分別與/和￡的關(guān)系圖像，則正確的是（）

16、（2022?江蘇卷?T13）利用云室可以知道帶電粒子的性質(zhì)，如圖所示，云室中存在磁感應(yīng)限度大小為B

的勻強磁場，一個質(zhì)量為加、速度為『的電中性粒子在月點分裂成帶等量異號電荷的粒子&和兒&、。在磁場

中的經(jīng)跡是兩條相切的圓弧，相同時間內(nèi)的徑跡長度之比/“：4=3:1,半徑之比〃：〃=6:1,不計重力及粒

子間的相互作用力，求：

（1）粒子君、。的質(zhì)量之比〃%:〃*

（2）粒子a的動量大小兒。

17、（2022?全國甲卷?T25）光點式檢流計是一種可以測量微小電流的儀器，其簡化的工作原理示意圖如圖

所示,圖中力為輕質(zhì)絕緣彈簧，。為位于紙面上的線圈，虛線框內(nèi)有與紙面垂直的勻強磁場；隨為置于平臺上

的輕質(zhì)小平?面反射鏡，輕質(zhì)剛性細(xì)桿〃的一端與時固連且與鏡面垂直，另一端與彈簧卜端相連，/個為圓弧形的、

帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條，放的員優(yōu)、位于必的中心使用前需調(diào)零，使線圈內(nèi)沒有電流通過時，"豎直且與紙

面垂直；入射細(xì)光束沿水平方向經(jīng)切上的。點射到必上后沿原路反射。線圈通入電流后彈簧長發(fā)改變，使"

發(fā)生傾斜，入射光束在必上的入射點仍近似處于圖的圓心，通過讀取反射光射到圖上的位置，可以測得電流

的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為A,磁場磁感應(yīng)強度大小為反線圈。的匝數(shù)為乂沿水平方向的長度為/,細(xì)

桿〃的長度為〃，圓弧切的半徑為<，/>>d,d遠(yuǎn)大于彈簧長度改變量的絕對值。

（1）若在線圈中通入的微小電流為/,求平衡后彈簧長度改變量的絕對值A(chǔ)x及溝上反射光點與。點間的弧長

（2）某同學(xué)用此裝置測一微小電流，測量前未調(diào)零，將電流通入線圈后，河上反射光點出現(xiàn)在。點.上方，與。

點間的弧長為S.保持其它條件不變，只將該電流反向接入，則反射光點出現(xiàn)在。點下方，與。點間的弧長為

520求待測電流的大小。

【2021年真題】

1、（2021?重慶卷?T9）某同學(xué)設(shè)計了一種天平，其裝置如題圖所示。兩相同的同軸圓線圈肌N水平固定，

圓線圈P與岷共軸且平行等距。初始時，線圈MA,通以等大反向的電流后，在線圈P處產(chǎn)生沿半徑方向的磁

場，線圈P內(nèi)無電流且天平平衡。設(shè)從上往下看順時針方向為正向。當(dāng)左托盤放入重物后，要使線圈P仍在原

位置且天平平衡，可能的辦法是

A.若P處磁場方向沿半徑向外，則在P中通入正向電流

B.若P處磁場方向沿半徑向外，則在P中通入負(fù)向電流

C.若P處磁場方向沿半徑向內(nèi)，則在P中通入正向電流

D.若P處磁場方向沿半徑向內(nèi)，則在P中通入負(fù)向電流

2、（2021?浙江1月卷-T8）如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管

是密繞的，下列說法正確的是（）

A.電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

B.螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

C.螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

D.磁感線畫得越密，內(nèi)部磁場越接近勻強磁場

3、（2021?北京卷?T12）如圖所示，在x0坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場。一帶電粒子在尸點以與x軸

正方向成60。的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。三知帶電粒子質(zhì)量為加、電荷量為g,4;外

不計重力。根據(jù)上述信息可以得出（）

A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程

B.帶電粒子在磁場中運動的速率

C.帶電粒子在磁場中運動的時間

I）.該勻強磁場的磁感應(yīng)強度

4、（2021?全國甲卷?T16）兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，￡0與O'Q在一條

直線上，。。與。江在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流/,電流方向如圖所示。若一根無限長直

導(dǎo)線通過電流/時，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強度大小為8,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的收N兩

點處的磁感應(yīng)強度大小分別為（）

Q

d\o,\d

E

a

A.B、0B.0、2BC.28、28【）.B、B

5、（2021?全國乙卷?T16）如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂百紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量為加、電荷量為q（4>0）的

帶電粒子從圓周上的必點沿直徑方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為匕，離開磁場時速度方

向偏轉(zhuǎn)90。；若射入磁場時的速度大小為匕，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)60。，不計重力，則上為（）

Ac

-IB-TT氏6

6、（2021?廣東卷-T5）截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對稱分布

的四艱平行長直導(dǎo)線，若中心直導(dǎo)線通入電流乙，四根平行直導(dǎo)線均通入電流/2，人》/2,電流方向如圖所

示，下列截面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是（）

7、（2021?海南卷?T13）如圖，在平面直角坐標(biāo)系。肛的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感

應(yīng)強度大小為及大量質(zhì)量為加、電量為。的相同粒子從y軸上的P（0,GL）點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同

方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為a（OWa〈18O。）。當(dāng)a=150°時，粒子垂直x軸

離開磁場。不計粒子的重力。則（）

A.粒子一定帶正電

B.當(dāng)。=45。時，粒子也垂直x軸離開磁場

C.粒子入射速率為"幽

m

I）.粒子離開磁場的位置到。點的最大距離為3，5L

8、（2021?湖北卷?T9）一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強磁場中，在某一時刻突然分裂成a、b和c

三個微粒，a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運動，環(huán)繞方向如圖所示，c未在圖中標(biāo)出。僅考慮磁場對帶

電微粒的作用力，下列說法正確的是（）

A.a帶負(fù)電荷B.b帶正電荷

C.c帶負(fù)電荷D.a和b的動量大小一定相等

9、（2021?浙江省6月卷?T15）如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長直平行細(xì)導(dǎo)線a、b,分別通以8OA和

1OOA流向相同的電流，兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點夕，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說法正確的是（）

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

b100A

A.兩導(dǎo)線受到的安培力弓=1256

B.導(dǎo)線所受的安培力可以用尸計算

C.移走導(dǎo)線。前后，0點的磁感應(yīng)強度方向改變

【）.在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強度為零的位置

10、（2021?浙江省6月卷?T7）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點時的照片如圖所示，對該時刻，下

列說法正確的是（）

A.秋千對小明的作用力小于儂

B.秋千對小明的作用力大于"吆

C.小明的速度為零,所受合力為零

D.小明的加速度為零，所受合力為零

11、（2021?福建卷?T6）如圖，四條相互平行的細(xì)長直導(dǎo)線垂直坐標(biāo)系平面，導(dǎo)線與坐標(biāo)平面的交點為

a、b、c、d四點。已知a、b、c、?為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標(biāo)原點0,e為cd的中點且在y

軸上；四條導(dǎo)線中的電流大小相等，其中過a點的導(dǎo)線的電流方向垂直坐標(biāo)平面向里，其余導(dǎo)線電流方向垂直

坐標(biāo)平面向外。則（）

慮.......f

c&------'e-Qd

A.。點的磁感應(yīng)強度為0

B.。點的磁感應(yīng)強度方向由。指向c

C.e點的磁感應(yīng)強度方向沿y軸正方向

D.o點的磁感應(yīng)強度方向沿y軸負(fù)方向

[2020年真題】

1、（2020?浙江7月卷?T9）特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平

長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流L和/2，A>Aoa、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，。點位于兩根

導(dǎo)線間的中點，a、。兩點與力點距離相等，d點位于方點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）

A.。點處的磁感應(yīng)強度大小為0

B.d點處的磁感應(yīng)強度大小為0

C.a點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下

D.c點處磁感應(yīng)強度方向豎直向下

2、（2020?全國I卷-T18）一勻源磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所

示，油為半圓，ac、比與直徑的共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為/〃、電荷量為4（力0）的粒

子，在紙面內(nèi)從。點垂直于ac射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時

間最長的粒子，其運動時間為（）

Ijim5兀m47〃7^7im

'6qBD.

3qB

3、（2020?全國III卷?T14）如圖，水平放置的圓柱形光滑玻漓棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。

圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到（）

T1

A.撥至也端或"端，圓環(huán)都向左運動

B.撥至J/端或N端，圓環(huán)都向右運動

C.撥至出端時圓環(huán)向左運動，撥至*端時向右運動

D.撥至J/端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動

4、（2020?全國III卷?T18）真空中有一勻強磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁

場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。?速率為『的電子從圓心沿半徑方向進入磁場。已知電子質(zhì)量

為/〃，電荷量為&忽略重力。為使咳電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強度最小為

（）

.3wvniv萬3〃八,八3niv

A.--Bn.—C.---D.---

2aeae4ae5ae

5、（2020?天津卷?T7）如圖所示，在祇y平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為“

的勻強磁場。一帶電粒子從y軸上的"點射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角。=45。。粒子經(jīng)過磁場偏

轉(zhuǎn)后在*點（圖中未畫出）垂直穿過x釉。已知粒子甩荷量為6質(zhì)量為/〃，重力不計。則（）

A.粒子帶負(fù)電荷B.粒子速度大小為—

m

C.粒子在磁場中運動的軌道半徑為aD.N與。點相距（友+1）。

6、（2020?浙江1月卷?T11）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導(dǎo)線通以大

小相同的電流/。在先平分線上，對稱放置四個相同的正方形金屬框。當(dāng)電流在相同時間間隔內(nèi)增加相同量，

貝IJ（）

207

-J

30日

A.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向內(nèi)運動

B.1、3線圈靜止不動，2、4線圈沿著對角線向外運動

C.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向內(nèi)運動

D.2、4線圈靜止不動，1、3線圈沿著對角線向外運動

7、（2020?海南卷?T6）如圖，在一個蹄形電磁鐵的兩個磁極的正中間放置一根長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通有垂

直于紙面向里的電流/時，導(dǎo)線所受安培力的方向為（）

上

-Q1

4JTH>

>二

AA

4A

t-A

4二

>

p

一

A.向上B.向下C.向左D.向右

8、（2020?全國II卷?T24）如圖，在OWxW/?,）?內(nèi)區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感

應(yīng)強度8的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為加，電荷量為。（力0）的粒子以速度及從磁場區(qū)域左側(cè)沿x軸進入

磁場，不口重力。

（1）若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應(yīng)強度的最

小值魘

（2）如果磁感應(yīng)強度大小為冬，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x

軸正方向的夾角及該點到x軸的距因。

第二部分：練新題

1、（2023屆-河南安陽市高三上學(xué)期開學(xué)考試）中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造了全超導(dǎo)非圓界面托P

馬克實驗裝置（EAST）,這是我國科學(xué)家率先建成的世界上第一個全超導(dǎo)核聚變“人造太陽”實驗裝置。將原

子核在約束磁場中的運動簡化為帶電粒子在勻強磁場中的運動，如圖所示。磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強度大

小為以甲粒子速度方向與磁場垂直，乙粒子速度方向與磁場方向平行，丙粒子速度方向與磁場方向間的夾角

為夕，所有粒子的質(zhì)量均為加，電荷量均為+4,且粒子的初速度方向在紙面內(nèi)，小計粒子重力和粒子間的相

互作用，則（)

二，乙2>

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

甲

A.甲粒子受力大小為G右，方向水平向右

B.乙粒子的運動軌跡是拋物線

C,丙粒子在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，其動能不變

271/7?2；l，〃PCOS0

D.從圖中所示狀態(tài)，經(jīng)過一片時間后，丙粒子位置改變了——--

qBqB

2、（2023屆?河南安陽市高三上學(xué)期開學(xué)考試）loffe-Prilchard磁阱常用來約束帶電粒子的運動。如圖所示，

在X。），平面內(nèi)，以坐標(biāo)原點。為中心，邊長為2L的正方形的四個頂點上，垂直于平面放置四根通電長直導(dǎo)線，

電流大小相等，方向已標(biāo)出，“X”表示電流方向垂直紙面向里，“?”表示電流方向垂直紙面向外。已知電流

為/的無限長通電直導(dǎo)線在距其廠處的圓周上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為3=攵,，％為比例系數(shù)。下列說法正確

r

A.直導(dǎo)線2、4相互排斥，直導(dǎo)線1、2相互吸引

B.直導(dǎo)線1、4在。點的合磁場的方向沿x軸負(fù)方向

LJ

C,直導(dǎo)線1、4在。點的合磁場的磁感應(yīng)強度大小為一

2L

D.直導(dǎo)線2、4對直導(dǎo)線1的作用力是宜導(dǎo)線3對直導(dǎo)線1的作用力大小的2倍

3、（2023屆?河南創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，從右向左看,帶正電的金屬圓環(huán)繞軸。。順

時針勻速旋轉(zhuǎn)，金屬圓環(huán)的左側(cè)有通有逆時針方向電流的超導(dǎo)圓環(huán)，兩環(huán)共軸放置，其中。點為左邊超導(dǎo)圓環(huán)

的圓心，O'點為右邊金屬圓環(huán)的圓心。下列說法正確的是（）

A.超導(dǎo)圓環(huán)不受安培力作用B.兩環(huán)在磁場力作用下相互排斥

C.兩環(huán)在磁場力作用下相互吸引D.O.O'兩點連線的中點的磁感應(yīng)強度不可能為零

4、（2023屆?湖南九校聯(lián)考高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖甲所示，軟導(dǎo)線放在光滑絕緣水平面上，兩端分別固

定在P、Q兩點，P、Q間距離為L,空間有垂直水平面向上，磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場，通過P、Q兩

點通入大小為/、方向如圖乙所示恒定電流，同時給軟導(dǎo)線上4點施加一個水平力，使軟導(dǎo)線形狀如圖乙所示，

小段與。段軟導(dǎo)線長度之比為2:3,則下列判斷正確的是（）

A.以段與Q人段軟導(dǎo)線受到的安培力大小之比一定為2:3

B.作用在A點的水平拉力方向一定與PQ連線垂直

C.整個軟導(dǎo)線受到的安培力大小為

D.撤去拉力整個軟導(dǎo)線最后靜止時受到的安培力與未撤去拉力時整個軟導(dǎo)線受到的安培力大小不相等

5、（2023屆?江蘇鎮(zhèn)江市一中高三上學(xué)期開學(xué)考試）一光滑絕緣的正方體固定在水平面內(nèi)。48導(dǎo)體棒可繞

過其中點的轉(zhuǎn)軸在正方體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，CO導(dǎo)體棒固定在正方體的下底面。開始時兩棒相互垂直并靜

止，兩棒中點?。2連線在正方體的中軸線上。現(xiàn)對兩棒同時通有圖示（A到B、。到C）方向的電流。下列說

A.通電后棒仍將保持靜止B.通電后43棒將要順時針轉(zhuǎn)動（俯視）

C.通電后48棒將要逆時針轉(zhuǎn)動（俯視）D.通電瞬「瓦線段。。2間存在磁感應(yīng)強度為零的位置

6、（2023屆?山東學(xué)情空間區(qū)域校驗共同體高三上學(xué)期開學(xué)考試）A、B是兩種放射性元素的原子核，原來

都靜止在同一勻強磁場，真中一個放出a粒子，另一個放出外粒子，運動方向都與磁場方向垂直。圖中。、〃與

c、d分別表示各粒子的運動軌跡，下列說法中正確的是（）

AA放出的是a粒子，B放出的是。粒子Ba為a粒子運動軌跡，d為《粒子運動軌跡

C.a軌跡中的粒子比〃軌跡中的粒子動量小D.磁場方向一定垂直紙面向外

7、（2023屆?山東莒南縣一中高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，現(xiàn)有三條完全相同的垂直于紙面的長直導(dǎo)線，

橫截面分別位于正三角形。儀：的三人頂點上，三導(dǎo)線均通以大小相等的電流，其中〃、的電流方向向里，c的

電流方向向外，得到正三角形中心處的磁感應(yīng)強度的大小為&則下列說法正確的是（）

，、

a?--------------?b

A.每條通電直導(dǎo)線在正三角形中心處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度的大小為B

B.每條通電直導(dǎo)線在正三角形中心處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度的大小為28

C.取走過。點的直導(dǎo)線，正三角形中心處的磁感應(yīng)強度大小為巫8

2

D.取走過c點的直導(dǎo)線，正三角形中心處的磁感應(yīng)強度大小為8

8、（2023屆?山東巴中市高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，一單邊有界磁場的邊界上有一粒子源，以與水平

方向成。角的不同速率，向磁場中射入兩個相同的粒子1和2,粒子1經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界上A點出磁場，粒

子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界上8點出磁場，OA二AB,則（）

/：????

????

????

A.粒子1與粒子2的動能之比為1：2

B.粒子I與粒子2的動能之比為1：4

C.粒子1與粒子2在磁場中運動的孤長之比為1：1

D.粒子I與粒子2在磁場中運動的弧長之比為1：2

9、（2023屆?浙江Z20名校聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）甲圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，電流表最基本的組成

部分是磁體和放在磁體之間的線圈；乙丙兩圖是將不同材料制作的細(xì)管豎直插入水中的照片，乙圖細(xì)管內(nèi)水面

低于管外水面，丙圖細(xì)管內(nèi)水面高出管外水面。下列說法正確的是（）

A.圖甲中極靴和鐵質(zhì)圓柱間的磁場都水平向左

B.圖中中磁體間的線圈繞在鋁框上，鋁框起到了電磁阻尼的作用

C.丙圖細(xì)管材料制作防水衣防水效果比乙圖細(xì)管材料好

D.乙圖中液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強

10、（2023屆?北京交大附中高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示平面.內(nèi)，在通有圖示方向電流/的長宣導(dǎo)線右側(cè)，

固定一矩形金屬線框。機力，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流"吏得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，則（）

(1c

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為4―>/?—>c—>d—

B,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

C,線框cH邊所受的安培力大小恒定

D.線框整體受到的安培力方向水平向右

2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）

專題三電場和磁場（練）

3.3磁場的性質(zhì)

第一部分：練真題

【2022年真題】

1、（2022?重慶卷?T5）2021年中國全超導(dǎo)托代馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。為

粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運動狀況，某同學(xué)將一小段真空室內(nèi)的電場和

磁場理想化為方向均水平向右的勻強電場和勻強磁場（如圖），電場強度大小為己磁感應(yīng)

強度大小為反若某電荷晝?yōu)閛的正離子在此電場和磁場中運動，其速度平行于磁場方向的

分量大小為匕，垂直于磁場方向的分量大小為的，不計寓子重力，則（）

A.電場力的瞬時功率為蘇力：+。B.該離子受到的洛倫茲力大小為

qv\B

C.也與匕的比值不斷變大D.該離子的加速度大小不變

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)功率的計算公式可知U二與cos明則電場力的瞬時功率為U二為匕，A錯誤；

B.由于H與磁場月平行，則根據(jù)洛倫茲力的計算公式有夕洛二qvBB錯誤；

C.根據(jù)運動的疊加原理可知，離子在垂直于紙面內(nèi)做勻速圓周運動，沿水平方向做加速運

動，則由增大，上不變，改與修的比值不斷變小，C錯誤；

D.離子受到的安培力不變，電場力不變，則該離子的加速度大小不變，D正確。

故選Do

2、（2022?北京卷-T14）2021年5月，中國科學(xué)院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）

取得新突破,成功實現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，

創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。等離子體狀態(tài)

不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認(rèn)為是物質(zhì)的第四態(tài)。當(dāng)物質(zhì)處于氣態(tài)時，如果溫度進

一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和止離子，此時物質(zhì)稱為

等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和所有恒星都是等離

子體。下列說法不氐聊的是（）

A.核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能

B.可以用磁場來約束等離子體

C.盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導(dǎo)體

D.提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力

【答案】A

【解析】核聚變釋放的能量源于核反應(yīng)釋放的核能，不是等離子體中離子的動能，選項A

不正確。

3、（2022?北京卷?T1D如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流/的長直導(dǎo)線右側(cè)，固

定一矩形金屬線框。機力，或/邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流/使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時

間均勻增加，則（）

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為affd—aB.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐

漸增大

C.線框ad邊所受的安培力大小恒定I）.線框整體受到的安培力方

向水平向右

【答案】D

【解析】根據(jù)楞次定律，可判斷出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a-*d—c-。一a,選項A錯

誤；根據(jù)題述調(diào)節(jié)電流/使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，磁通量變化率恒定,

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，感應(yīng)電流恒定，選項B錯誤；根

據(jù)安培力公式可知，線框血邊所受的安培力大小逐漸增大，選項C錯誤；根據(jù)左手定則,

可判斷出線框整體受到的安培力方向水平向右，選項D上確。

4、（2022?北京卷?T7）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云

室中有垂直于紙面的勻強磁場，從2點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如圖

中1、2、3所示。下列說法正確的是（）

A.磁場方向垂直于紙面向里B.軌跡1對應(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大D.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子

【答案】A

【解析】根據(jù)左手定則可以判斷出磁場方向垂直于紙面向里，選項A正確；電子在云室中運

動，受到阻力作用，粒子乏動速度越來越小，選項B錯誤；根據(jù)廠mv/qB,可知軌跡2對應(yīng)

的粒子初速度比軌跡3的小，選項C錯誤；軌跡3對應(yīng)的粒子是電子，軌跡2對應(yīng)的是正電

子，選項D錯誤。

5、（2022?海南卷-T7）有一個輻向分布的電場，距離0相等的地方電場強度大小相等,

有一束粒子流通過電場，乂垂直進入一勻強磁場，則運動軌跡相同的粒子，它們具有相同的

（）

A.質(zhì)量B.電量C.比荷D.動能

【答案】D

【解析】帶電粒子在輻向分布的電場中運動，qE=m-,解得R=當(dāng)，在勻強

R2qE

P*12mE

磁場中運動，QVB=m—,解得r=±-七,由此可知，運動軌跡相同的粒子，它們具有相

rqB

同的動能，選項D正確。

6、（2022?江蘇卷?T3）如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線a、。相互垂直，a平行于紙

面，電流方向向右，。垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線a所受安培力方向（）

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外

【答案】C

【解析】

根據(jù)安培定則，可判斷出導(dǎo)線a左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上，右側(cè)部分的磁場方向斜

向下方，根據(jù)左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里。

故C正確，ABD錯誤。

故選

7、（2022?上海卷?T17）四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，Q為

正方形線框的中點。當(dāng)強度為1的電流從a點流入d點流出時，ad邊在0點產(chǎn)生的磁場方

向為（選填：“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知直導(dǎo)線

在0點產(chǎn)生的磁場大小與流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小成正比，若ad邊在0點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強

度為B,則整個線框在0點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度大小為.?

【答案】.垂直紙面向外0

【解析】當(dāng)強度為I的電流從a點流入d點流出時,根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁場判斷的安培定則，

可知ad邊在0點產(chǎn)生的磁場方向為垂直紙面向外。由于四根電阻絲電阻相等，設(shè)每根電阻

絲的電阻為R,設(shè)ad邊中電流為L,ab邊、be邊、cd邊中電流為L,根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，

l.R=l23R,解得另外三根電阻絲中甩流為12="3。由于B正比于1,根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁場

判斷的安培定則，可知ab邊、be邊、cd邊在。點產(chǎn)生的磁場方向都是垂直紙面向里，旦產(chǎn)

生的磁場磁感應(yīng)強度大小為B/3,根據(jù)磁場疊加原理可知，整個線框在。點產(chǎn)生的磁場磁感

應(yīng)強度為B-3XB/3=0。

9、（2022?上海卷-T15）半徑為R的金屬圓環(huán)里，有一個垂直于紙面向里且半徑為r的

圓形區(qū)域勻強磁場，破感應(yīng)強度大小為B。若增大該區(qū)域的磁感應(yīng)強度，則金屬圓環(huán)的

感應(yīng)電流方向為（選填：“順時針”或“逆時針”）：若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場

的磁感應(yīng)強度大小不變，方向變化180°,則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為-

【解析】半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁場方向垂直于紙面向里，若增大該區(qū)域的磁感

應(yīng)強度，由磁通量公式中二BS可知，金屬圓環(huán)內(nèi)磁通量增大，由楞次定律可知，金屬圓環(huán)中

產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向。若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小不變，方向變

化180°,則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為△8見-（-Bn/）=2Bl

9、（2022?遼寧卷-T8）粒子物理研究中使用的一種球狀探測裝置橫截面的簡化模型如圖

所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器。兩個粒子先后從P點沿徑向射

入磁場，粒子1沿直線通過磁場區(qū)域后打在探測器上的“點。粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測

器上的N點。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài)，忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說法正碓的是

（）

A.粒子1可能為中子B.粒子2可能為電子

C.若增大磁感應(yīng)強度，粒子1可能打在探測器上的。點D.若增大粒子入射速度，粒子

2可能打在探測器上的Q點、

【答案】AD

【解析】

AB.由題圖可看出粒子1沒有偏轉(zhuǎn)，說明粒子I不帶電，則粒子1可能為中子；粒子2向上

偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子2應(yīng)該帶正電，A正確、B錯誤；

C.由以上分析可知粒子1為中子，則無論如何增大磁感應(yīng)強度，粒子1都不會偏轉(zhuǎn)，C錯

誤；

【）.’粒子2在磁場中洛倫茲力提供向心力有

v2

qvb=m—

r

解得

mv

r=——

qB

可知若增大粒子入射速度，則粒子2的半徑增大，粒子2可能打在探測器上的。點，D正確。

故選ADo

10、（2022?湖南卷?T3）如圖（a）,直導(dǎo)線.斷被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平

軸00'上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向0（）'的磁場，與①’距離相等位置的磁感應(yīng)強度

大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖（力所示。導(dǎo)線通以電流/,靜止后，懸線偏離

豎直方向的夾角為下列說法正確的是（）

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導(dǎo)線中電流方向由N指向加

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.tan。與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

【答案】D

【解析】

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，對導(dǎo)線做受力分析有

?0（0）

可知要讓安培力為圖示方向，則導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由必指向反A錯誤；

BCD.由于與0?！嚯x相等位置的磁感應(yīng)強度大小相等且不隨時間變化，有

.nBIL

sin0=-----,R=mgcos0

"?g

則可看出sin。與電流/成正比，當(dāng)/增大時。增大，則cos〃減小，靜止后，導(dǎo)線對懸線

的拉力6減小，BC錯誤、D正確。

故選D。

11、（2022?廣東卷?T7）如圖所示，一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個區(qū)域，

兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸立行的勻強磁場。一質(zhì)子以某一速度

從立方體左側(cè)垂直。yz平面進入磁場，并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)「質(zhì)子運動軌跡在不

同坐標(biāo)平面的投影中，可能正確的是（）

【答案】A

【解析】

AB.由題意知當(dāng)質(zhì)子射出后先在MN左側(cè)運動，剛射出時艱據(jù)左手定則可知在MN受到y(tǒng)軸正

方向洛倫茲力，即在MN左側(cè)會向y軸正方向偏移，做勻速圓周運動，J，軸坐標(biāo)增大；在

MN右側(cè)根據(jù)左手定則可知洛倫茲力反向，質(zhì)子在y軸正方向上做減速運動，故A正確，B

錯誤；

CD.根據(jù)左手定則可知質(zhì)子在整個運動過程中都只受到平行于x勿平面的洛倫茲力作用，在

z軸方向上沒有運動，z軸坐標(biāo)不變，故CD錯誤。

故選A。

12、（2022?全國甲卷?T18）空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面（X。、

平面）向里，電場的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原

可能正確描述該粒子運動軌跡的是（）

【解析】

AC.在Xa平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標(biāo)原點。靜止的帶正電粒子在電場力作

用下會向y軸正方向運動，磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可判斷出向y輪正方

向運動的粒子同時受到沿x軸負(fù)方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)。AC錯誤；

BD.運動的過程中在電場力對帶電粒子做功，粒子速度大小發(fā)生變化，粒子所受的洛倫茲力

方向始終與速度方向垂直，由于勻強電場方向是沿y軸正方向，故x軸為勻強電場的等勢面，

從開始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次運動到x軸時，電場力做功為0,洛倫茲力不做功，故帶電粒子

再次回到x軸時的速度為0,隨后受電場力作用再次進入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn)，故B正確，

D錯誤。

故選B。

13、（2022?全國乙卷?T18）安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁

感應(yīng)強度反如圖，在手機上建立直角坐標(biāo)系，手機顯示屏所在平面為X。面。某同學(xué)在某

地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)

表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號B八'B八'B八弋

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

產(chǎn)y

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50UT

C第2次測量時y軸正向指向南方

I）.第3次測量時y軸正向指向東方

【答案】BC

【解析】

地球可視為一個磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通

過這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成11.3度的傾斜。由表中z軸數(shù)據(jù)

可看出z軸的磁場豎直向下，則測量地點應(yīng)位于北半球，A錯誤；

B.磁感應(yīng)強度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強度大致為

計算得

B弋50uT

B正確；

CI）.由選項A可知測量地在北半球，而北半球地磁場指向北方斜向下，則