文档内容
2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：磁场
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本大题共17小题）
1．（2022·全国·高考真题）空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（ 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O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（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022·全国·高考真题）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B。如
图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy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 Bx/μT By/μT Bz/μT
1 0 21 - 45
2 0 - 20 - 46
3 21 0 - 45
4 - 21 0 - 45
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
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
3．（2017·全国·高考真题）一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒
的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截
面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好
从小孔N飞出圆筒，不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）
A． B． C． D．
4．（2017·全国·高考真题）如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界
上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速
率为v，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v，相应的出射点分布
1 2
在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v∶v 为（ ）
2 1
A． ∶2 B． ∶1 C． ∶1 D．3∶
5．（2021·全国·高考真题）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为
的带电粒子从圆周上的M点沿直径 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时
速度方向偏转 ；若射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时速度方向偏转 ，不计重力，则 为（
）A． B． C． D．
6．（2021·全国·高考真题）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，EO与 在一
条直线上， 与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根
无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均
为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（ ）
A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B
7．（2019·全国·高考真题）电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，
并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在
弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受
到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
8．（2017·全国·高考真题）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平
行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为 、 、 。已
知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直
线运动。下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．（2020·全国·高考真题）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情
的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图
（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；经调节后电子束从静止开始沿带
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．M处的电势高于N处的电势
B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移
10．（2020·全国·高考真题）一匀强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， 为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q
（q>0）的粒子，在纸面内从c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（ ）
A． B． C． D．
11．（2017·全国·高考真题）质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用
质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开
始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同
一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍．此
离子和质子的质量之比为（ ）
A．11 B．12 C．144 D．121
12．（2019·全国·高考真题）如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为 和B、
方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为
A． B． C． D．
13．（2019·全国·高考真题）如图，边长为l的正方形abcd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．ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电
子．已知电子的比荷为k．则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为
A． ， B． ，
C． ， D． ，
14．（2019·全国·高考真题）如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁
场中，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
15．（2019·全国·高考真题）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线
右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t 的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线
1
框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（ ）
A． B． C． D．
16．（2018·全国·高考真题）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）
A．安培力的方向可以不垂直于直导线
B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
17．（2019·全国·高考真题）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环
形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B． C． D．
二、解答题（本大题共8小题）
18．（2018·全国·高考真题）如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面
内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。
已知甲种离子射入磁场的速度大小为v，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长
1
为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：
（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）甲、乙两种离子的比荷之比。19．（2021·全国·高考真题）如图，长度均为l的两块挡板竖直相对放置，间距也为l，两挡板上边缘P和
M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E；两挡板间
有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子自电场中
某处以大小为v 的速度水平向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场，
0
运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，不计重力。
（1）求粒子发射位置到P点的距离；
（2）求磁感应强度大小的取值范围；
（3）若粒子正好从QN的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。
20．（2020·全国·高考真题）如图，在0≤x≤h， 区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感
应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子以速度v 从磁场区域左侧沿x
0
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B ；
m
（2）如果磁感应强度大小为 ，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。21．（2017·全国·高考真题）如图，空间存在方向垂直于纸面( 平面）向里的磁场．在 区域，磁
感应强度的大小为 ; 区域，磁感应强度的大小为 （常数 )．一质量为m、电荷量为q(q>0)的
带电粒子以速度 从坐标原点O沿 轴正向射入磁场，此时开始计时，不计粒子重力，当粒子的速度方
向再次沿 轴正向时，求：
(1)粒子运动的时间；
(2)粒子与O点间的距离．
22．（2019·全国·高考真题）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向
垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时
间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴
的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．23．（2018·全国·高考真题）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如
图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；
磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l´，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条
状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行，一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电
场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出，不计重力。
（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；
（2）求该粒子从M点入射时速度的大小；
（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为 ，求该粒子的比荷及其从M点运动到
N点的时间。
24．（2019·全国·高考真题）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）．在柱形区域内加
一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，
在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直．圆心O到直线的距离为 ．现将磁场换为平
等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区
域．若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小．25．（2019·全国·高考真题）如图所示，在坐标系xOy中，过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ=120°，
在OC右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、
左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直抵面向里。一带正电荷q、质量
为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向
与x轴的夹角θ＝30°，大小为v，粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右
边界间距的两倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离
开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。
忽略重力的影响。求
（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；
（2）匀强电场的大小和方向；
（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。参考答案：
1．B
2．BC
3．A
4．C
5．B
6．B
7．BD
8．B
9．D
10．C
11．D
12．B
13．B
14．B
15．A
16．B
17．B
18．（1） ；（2）1∶4
19．（1） ；（2） ；（3）
20．（1）磁场方向垂直于纸面向里； ；（2） ；
21．(1) (2)
22．（1） （2）
23．（1）轨迹如图所示：（2）
（3） ；
24．
25．（1）垂直左边界向右； ；（2） ，方向跟x轴正方向成150°角，斜向下指向左
边。（3）
