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专题13 磁场
4 大考点概览
考点01 磁现象与磁场
考点02 安培力
考点03 带电粒子在磁场中的运动
考点04 带电粒子在组合场或复合场中的运动
1．（2026·四川广安·一模）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（CS线圈）可以
驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当CS线圈通以
如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（ ）
A．顺时针
B．逆时针
C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针
2．（2026·四川字节教育·一模）对磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量概念的理解，下列说法正确的是（
）
A．物理学上认为磁场是存在于磁体或通电导体周围的一种特殊物质，而实际上并不存在
B．磁感线是不相交、不闭合、假想的曲线，不是真实存在的
C．由B = F
IL可知，若一小段通电导线在某处受到的磁场力F 为零，则该处的磁感应强度一定为零
D．若通过某个面的磁通量为零，则该处的磁感应强度不一定为零
2．（2025·四川成都·一模）《大国重器Ⅲ》节目介绍了GIL 输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，三根
超高压输电线缆平行且间距相等。截面图如图乙所示，截面圆心构成正三角形，上方两根输电线缆
A、B 圆心连线水平，某时刻A 输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、B 输电线缆中电流方向垂直于纸
面向里、电流大小均为I，下方C 输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为2 I，如图乙所示，
下列说法正确的是（ ）
考点1
磁现象与磁场
A．A、B 输电线缆相互吸引
B．正三角形中心O 处磁感应强度方向水平向左
C．A 输电线缆所受安培力方向斜向左下方，与水平方向的夹角为60°
D．C 输电线缆所受安培力方向平行输电线缆A、B 圆心连线向左
3．（2026·四川内江·一模）如图所示，倾角为α的光滑斜面置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小
为B1，一质量为m、长为L的导体棒，通以垂直纸面向外、电流大小为I的电流时，放在斜面上恰好能
保持静止。如果将磁场方向变为垂直斜面向上，磁感应强度大小变为B2，其他物理量保持不变，导体
棒还能静止在斜面上。已知重力加速度为g，则（ ）
A．B1= mg
IL
B．B1= mgsinα
IL
C．B2= mgsinα
IL
D．B2= mgtanα
IL
4．（2026·四川广安·一模）如图，同种材料制成的粗细均匀、边长为L 的正方形金属导线框ABCD，处于
磁感应强度大小为B、方向垂直导线框向里的匀强磁场中。A、B 两端与电源连接，通过AB 的电流为
I，则（ ）
考点2
安培力
A．AB 边和CD 边所受安培力方向相反
B．AB 边和CD 边所受安培力方向相同
C． AB 边和CD 边所受安培力大小之比为3:1
D．导线框ABCD 所受安培力的合力为0
5．（2026·四川广安·一模）如图所示，某兴趣小组设计了一新型两级水平电磁弹射系统。第一级由间距为
l 的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U 的电源和开关S 组成，由此构成的回
路总电阻为R1；第二级由固定在动子上间距也为l 的导电“⊂”形滑杆、锁定在滑杆上可导电的模型飞
机组成，由此构成的回路总电阻为R2。另外在第二级回路内固定一超导线圈，它与第一、第二两级回
路三者彼此绝缘。导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。接通开关S，动子从静
止开始运动，所受阻力与其速度成正比，比例系数为k。当动子运动距离为xm时（可视为已匀速），立
即断开S，在极短时间内实现下列操作：首先让超导线圈通上大电流，产生竖直方向的强磁场，在第二
级回路中产生磁通量Φ；再让超导线圈断开，磁场快速消失，同时解锁飞机，对飞机实施第二次加速，
飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为M，其中飞机质量为m，在运动过程中，动子始
终与导轨保持良好接触，忽略导轨电阻。
(1)求动子在接通S 瞬间受力的大小；
(2)求第一级弹射过程中动子能达到的最大速度vm；
(3)求第一级弹射过程中电源输出的总能量W；
(4)判断超导线圈中电流方向（俯视），并求飞机起飞时的速度大小。
6．（2026·四川攀枝花·一模）如图所示，直线边界MN上下两边均有垂直纸面向里的匀强磁场，现有一带
电粒子从MN上的P点以垂直MN向上的初速度进入匀强磁场B1。若当粒子从P点出发后第五次穿过
MN时，粒子刚好回到P点，粒子重力不计，则MN上下两边磁场的磁感应强度的大小之比
B1
B2
为（
）
考点3
带电粒子在磁场中的运动
A．2：1 B．1：2 C．3：2 D．2：3
7．（2026·四川广安·一模）如图，圆心为O半径为
的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量
为m电荷量为q的带正电粒子，以速度v从A点正对圆心射入磁场，从B点射出磁场，∠AOB =120°，
则磁感应强度大小为（ ）
A．mv
qR
B．mv
3qR C．
D．
❑√3mv
3qR
8．（2026·四川字节教育·一模）如图所示，圆形虚线框内有一垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），Oa、
Ob、Oc、Od 是以不同速率对准圆心入射的正电子或负电子的运动径迹，它们之间的相互作用和重力不
计，a、b、d 三个出射点和圆心的连线分别与竖直方向成90°、60°、45°的夹角，则下列判断正确的是
（ ）
A．沿径迹Oc 运动的电子在磁场中运动时间最短
B．沿径迹Oc、Od 运动的电子均为负电子
C．沿径迹Oa、Ob 运动的速率比值为
D．沿径迹Ob、Od 运动的时间之比为4：3
9．（2026·四川攀枝花·一模）如图所示，在xOy 平面内的第一、二象限内存在范围足够大的匀强磁场，磁
场方向垂直xOy 平面向里，坐标原点O 处存在一粒子源向xOy 平面的第二象限内均匀发射同种带电粒
子，发射粒子的速度大小均为v0，沿x 轴负方向发射的粒子恰好经过第一象限内的P 点。已知粒子质量
为m，电荷量为-q（q>0），P 点的坐标为（
，3L），不计粒子重力，忽略粒子之间的相互作用，
求：
(1)磁感应强度的大小B；
(2)磁场中有带电粒子经过区域的面积S；
(3)除沿x 轴负方向发射的粒子外，恰好打到P 点的粒子发射时的速度与x 轴负方向的夹角θ 及发射后运
动到P 点所经历的时间t。
10．（2025·四川绵阳·一模）图甲为判断检测电流I0大小是否发生变化的装置，I0的方向如图所示，该检测
电流在铁芯中产生磁场，磁感应强度与检测电流I0成正比。现给金属材料制成的霍尔元件（如图乙所
示，其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过右侧电压表示数的变化来判断I0的大小
是否发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．M 端应与电压表的“－”接线柱相连
B．要提高检测灵敏度可适当减少高度d 的大小
C．如果仅将工作电流反向，电压表的“＋”、“－”接线柱连线位置无需改动
D．当霍尔元件尺寸给定，工作电流I 不变时，电压表示数变大，说明检测电流I 0变大
11．（2025·四川巴中·一模）在平面直角坐标系xOy中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是
O
' (0,4 d)点为圆心，半径为R =5d的一段圆弧，圆弧与x轴交于M (-3d ,0)、N (3d ,0)两点，磁场下
边界是以坐标原点O 为圆心，半径为r =3d的一段圆弧。现有一束带负电的粒子沿x轴负方向以速度v0
射入该磁场区域。已知磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B = m v0
4 dq ，带电粒子质量为m，电荷
量大小为q，不计粒子重力。下列说法中正确的是（ ）
A．正对O
'点入射的粒子离开磁场后不会过O 点
B．若粒子速度变为2v0，正对O
'点入射的粒子离开磁场后一定过O 点
C．粒子在磁场区域运动的最长时间为143 πd
45 v0
D．所有入射粒子都一定过O 点
12．（2026·四川眉山·一模）如图所示，直角坐标系xOy中第二象限存在两长为L、间距为d 的平行金属板，
板间存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小可调，第一、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，
磁感应强度大小为B。一质量为m，带电量为+q的粒子紧贴上极板以初速度v0射入电场，调节电场强
度可让粒子从极板右侧射入磁场后从y 轴负半轴射出，下列说法正确的是（ ）
考点4
带电粒子在组合场或复合场中的运动
A．若该粒子从两极板正中央射入磁场，则电场强度
B．若该粒子从两极板正中央射入磁场，则速度
C．该粒子在磁场中运动的轨迹半径最大值为
D．该粒子在磁场中运动的轨迹半径最大时，圆心与y 轴距离为
13．（2026·四川眉山·一模）如图所示，在xOy 直角坐标系内，与x 轴相切的半径为0.10m的圆形区域内
分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B =2×10
- 4T，圆形区域外的第一象限内分布有沿 x 轴
正方向的匀强电场，电场强度E =2×10
-2 N /C。在坐标原点O 处有一离子源，可向 x 轴上方各个方
向发射速度大小v =1×10
3m/ s的负离子，离子比荷q
m =5×10
7C/kg，不计离子重力。求：
(1)沿y 轴正方向发射的离子第一次在磁场中的运动时间；
(2)沿与x 轴正方向成45°角发射的离子，第三次经过y 轴的位置坐标；
(3)若将电场区和磁场区重叠，且电场和磁场的范围均扩大到足够大，沿y 轴正方向发射的离子在运动
过程中，运动轨迹的x 坐标与其运动时间t 的关系式。
14．（2026·四川字节教育·一模）电子枪是显像设备的核心元件，由其阴极发射电子并经电场加速，可使
出射的电子束获得速度。某兴趣小组为定量研究磁偏转对运动的带电粒子轨迹的影响，设计了如下问
题情境：如图所示，可上下平移的电子枪能向右发射质量为m、电荷量大小为
的电子。电子枪内部的
加速电压可调，从阴极发射的电子初速度可视为0。电子枪右侧有半径为
的圆形匀强磁场区域Ⅰ，其
内部的磁感应强度大小为B1、方向垂直于纸面向里。圆形磁场边界最右端切线的右侧，有足够大的匀
强磁场区域Ⅱ，磁感应强度大小为B2（可调，未知）、方向垂直于纸面向外。不计粒子重力和粒子间
的相互作用。现进行一些连续操作，试求解相关问题。
(1)将电子枪正对区域Ⅰ的圆心发射电子，调节加速电压，使电子通过圆形磁场后速度偏转90
∘，求此时
的加速电压U；
(2)之后将电子枪向上移动一段距离，调节加速电压为
，使电子在圆形磁场中的运动时间最长，求电
子枪上移的距离d；
(3)在第（2）问的条件下，电子在区域Ⅱ中形成偏转轨迹b。在第（1）问的条件下，撤去区域Ⅰ的磁场，
粒子进入区域Ⅱ，形成偏转轨迹a。为保证轨迹a和轨迹b不相交，求区域Ⅱ中磁感应强度B2的最小值。
（结果可用根式表示）
15．（2026·四川雅安·一模）现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示，在xOy 坐标系
所在的平面内，第一象限内有沿x 轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁
场。在C 点沿y 轴正方向以初速度v0发射质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子，粒子依次经过y 轴上
的D、O、F 点（F 点图中未画出）。已知C 点坐标为（L，0），D 点坐标为（0，2L）。粒子重力不计，
求：
(1)匀强电场场强的大小；
(2)匀强磁场磁感应强度的大小；
(3)粒子从C 点运动到F 点的时间。
16．（2025·四川绵阳·一模）如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，
一带电荷量为q、质量为m 的带正电小球从磁场中某点P 由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的
运动可分解为竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v 的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v 的匀
速直线运动，P、Q 为相邻等高点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．小球从释放到第一次经过最低点所需时间为πm
qB
B．小球运动到最低点时的速度为mg
qB
C．PQ 间距为2π m
2 g
q
2B
2
D．小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为m
2 g
2q
2B
2
