北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
第 11 章 磁场
第 1 节 磁场及其对电流的作用
齐鲁风向 思维引导 回归本质
(2024届济北中学月考)如图所示,一通电导体棒放置在粗糙水平桌面上,流过导体棒的电
流如图所示,导体棒所在空间存在一与导体棒垂直的匀强磁场,当匀强磁场方向与竖直方
向的夹角为θ时,无论匀强磁场多强,均不能使导体棒发生移动。已知导体棒与桌面间的
动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列关系式中正确的是( )
1 1
A.tan θ≥ B.tan θ≤ C.tan θ≥μ D.tan θ≤μ
μ μ
模型特征 安培力作用下的平衡问题
思路引导 对导体棒受力分析,列相应方程找出安培力的表达式,从而求解 tan θ与μ的
关系
答案 A
1.★★(2024届淄博五中开学考)(多选)如图所示,四根通有恒定且等大电流的长直导线垂
直穿过xOy平面,1、2、3、4直导线与xOy平面的交点连成边长为2L的正方形且关于
x轴和y轴对称,各导线中电流方向已标出。已知电流为I的无限长通电直导线在距其r
I
处产生的磁感应强度大小为B=k ,k为比例系数,下列说法正确的是( )
r
A.直导线1、3相互排斥,直导线2、3相互吸引
B.直导线1、2在O点产生的合磁场的方向沿y轴负方向北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
kI
C.直导线1、4在O点产生的合磁场的磁感应强度大小为
L
D.若仅将直导线3的电流变为原来的2倍,则直导线1所受安培力为零
答案 BCD
2.★★(2022湖南,3,4分)如图(a),直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴
OO'上,其所在区域存在方向垂直指向OO'的磁场,与OO'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I,静止后,悬绳偏离竖直方
向的夹角为θ。下列说法正确的是( )
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M
B.电流I增大,静止后,导线对悬绳的拉力不变
C.tan θ与电流I成正比
D.sin θ与电流I成正比
答案 D
3.★★★(2025届陕西安康联考)如图1所示,一通电导体棒P通过两等长细线悬挂在竖直
墙面上等高的A、B两点,导体棒P中通入恒定电流I ,另一长直导体棒Q固定于AB连
P
线的正下方,并与滑动变阻器串联,此时滑片位于最左端,其侧视图如图2所示(图2中电
源、开关、导线和滑动变阻器未画出)。已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感
kI
应强度大小B= (式中k为常量,I为通电导线中的电流大小,r为某处到通电导线的距离),
r
不计电源内阻、导线电阻和导体棒Q的电阻,现缓慢地将滑动变阻器的滑片自左端向右
端滑动,下列说法正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
A.两导体棒中电流方向相同
B.P中的电流一定大于Q中的电流
C.细线对P的拉力大小不变
D.P、Q之间的距离增大,安培力减小
答案 C
4.★★★(2024届淄博一模)(多选)如图所示是小齐同学设计的一个能够测量电流的装置,
其上部是一根粗细均匀横截面积为S的竖直细管,下部是一截面为正方形(边长为L)的容
器。该容器左右两壁为导体,其他各面是绝缘的,其底部与大气相通。容器内有一个正方
形的金属活塞,其边长也为L,可在容器内无摩擦滑动。活塞下面有一轻质弹簧支撑,已知
弹簧的劲度系数为k,活塞上部充有密度为ρ的绝缘油(测量过程中细管内始终有绝缘油)。
容器的左右两壁与一电路连接,整个装置放在水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁
场中。开关S闭合前,活塞处于静止状态,重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内,则(
)
A.闭合开关S后,竖直细管中油柱的上表面会向上移动
B.闭合开关S后,竖直细管中油柱的上表面会向下移动
C.若油柱稳定后上表面变化的高度为x,则回路中的电流为I=kS+ρgL2(L2-S)x
BL3北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
D.若油柱稳定后上表面变化的高度为x,则回路中的电流为I=kS-ρgL2(L2-S)x
BL3
答案 BC
高考突破—创新思维
5.★★★(2024届济南历城二中月考)中空的圆筒形导体中的电流所产生的磁场,会对其载
流粒子施加洛伦兹力,可用于设计能提供安全核能且燃料不虞匮乏的核聚变反应器。如
图所示为筒壁很薄、截面圆半径为R的铝制长直圆筒,恒定的电流I平行于圆筒轴线,均
匀通过筒壁各截面,筒壁可看作n条完全相同且平行的均匀分布的长直载流“导线”,每
I
条“导线”中的电流均为i= ,n比1大得多。已知电流为i的通电长直导线在距离r处
n
i
激发的磁感应强度B=k ,其中k为常数。下列说法正确的是( )
r
A.圆筒内部各处的磁感应强度均不为0
B.圆筒外部各处的磁感应强度方向与筒壁垂直
C.每条“导线”受到的安培力方向都垂直筒壁向内
D.若电流I变为原来的2倍,每条“导线”受到的安培力也变为原来的2倍
答案 C
第 2 节 磁场对运动电荷(带电体)的作用
齐鲁风向 思维引导 回归本质
(2024届济南期末)如图所示,绝缘长木板静置于光滑水平地面上,带正电的小物块静止在
绝缘长木板的左端,整个装置处在垂直纸面向外的匀强磁场中。现对长木板施加水平向
左的恒力F,已知整个运动过程中小物块始终未从长木板上掉落,最大静摩擦力等于滑动
摩擦力。下列关于长木板的加速度a与小物块的速度v的关系图像可能正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
模型特征 带电体在磁场中的运动
思路引导 整体法的应用,判断长木板、小物块间的摩擦力变化,从而根据牛顿第二定律
求解加速度
答案 A
五年高考
1.★★(2024广西,5,4分)Oxy坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示,磁感应强度大小
为B,方向垂直纸面向里。质量为m,电荷量为+q的粒子,以初速度v从O点沿x轴正向
开始运动,粒子过y轴时速度与y轴正向夹角为45°,交点为P。不计粒子重力,则P点至
O点的距离为( )
A.mv B.3mv C.(1+ )mv D.( √2)mv
√2 1+
qB 2qB qB 2 qB
答案 C
2.★★★(2024湖北,7,4分)如图所示,在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于
纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围
足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC方向从A点
射入圆形区域。不计重力,下列说法正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
A.粒子的运动轨迹可能经过O点
B.粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向
7πm
C.粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为
3qB
√3qBR
D.若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,粒子运动的速度大小为
3m
答案 D
3.★★★★(2024浙江6月,15,3分)(多选)如图所示,一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与
水平面成θ角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应
强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直细杆所在的竖直面,不计空气阻力。小球以初
速度v 沿细杆向上运动至最高点,重力加速度为g,则该过程( )
0
A.合力冲量大小为mv cos θ
0
B.重力冲量大小为mv sin θ
0
C.洛伦兹力冲量大小为
qBv2
0
2gsinθ
2mgcosθ
D.若v = ,弹力冲量为零
0
qB
答案 CD
三年模拟
1.★★(2024届济南三模)(多选)地球的磁场是保护地球的一道天然屏障,它阻挡着能量很
高的太阳风粒子直接到达地球表面,从而保护了地球上的人类和动植物。地球北极的磁
场是沿竖直轴对称的非均匀磁场,如图所示为某带电粒子在从弱磁场区向强磁场区前进
时做螺线运动的示意图,不计带电粒子的重力,下列说法正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
A.该带电粒子带正电
B.从弱磁场区到强磁场区的过程中带电粒子的速率不变
C.带电粒子每旋转一周沿轴线方向运动的距离不变
D.一段时间后该带电粒子可能会从强磁场区到弱磁场区做螺线运动
答案 ABD
2.★★★(2024届山东名校联盟开学考)一长度为L的绝缘空心管MN水平放置在光滑水
平桌面上,空心管内壁光滑,M端有一个质量为m、电荷量为+q的带电小球。空心管右
侧某一区域内分布着垂直桌面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,其边界与空心管
平行。空心管和小球以垂直于空心管的速度v水平向右匀速运动,进入磁场后空心管在
外力作用下仍保持速度v不变,下列说法正确的是( )
A.洛伦兹力对小球做正功
B.空心管对小球不做功
C.在离开空心管前,小球做匀加速直线运动
√ 2qBL
D.在离开空心管瞬间,小球的速度为v 1+
mv
答案 D
高分突破—拓展延伸
3.★★★★(2024届青岛三模)(多选)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直
纸面向里。质量为m、电荷量为q的带正电微粒,从M点沿水平直线MN垂直射入磁场。
