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2026 届高三物理二轮复习选择题专练·考点11 磁场
一．高考真题...............................................................................1
二．安培力.................................................................................5
三．洛伦兹力...............................................................................7
四．洛伦兹力的应用.........................................................................9
五．带电粒子在磁场中的应用................................................................11
一．高考真题
1.（2025·安徽）如图，在竖直平面内的Oxy直角坐标系中，x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强
度大小为B。在第二象限内，垂直纸面且平行于x轴放置足够长的探测薄板MN，MN到x轴的距离为d，上、
下表面均能接收粒子。位于原点O的粒子源，沿Oxy平面向x轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子。已
知粒子所带电荷量为q、质量为m、速度大小均为qBd
m 。不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用，
则( )
A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为2d
B. 薄板的上表面接收到粒子的区域长度为 √3d
C. 薄板的下表面接收到粒子的区域长度为d
D. 薄板接收到的粒子在磁场中运动的最短时间为πm
6qB
2. （2025·广东）某同步加速器简化模型如图所示。其中仅直通道PQ内有加速电场，三段圆弧内均有可调的
匀强偏转磁场B。带电荷量为-q、质量为m的离子以初速度v0从P处进入加速电场后，沿顺时针方向在加速
器内循环加速。已知加速电压为U，磁场区域中离子的偏转半径均为R。忽略离子重力和相对论效应，下列
说法正确的是( )
A. 偏转磁场的方向垂直纸面向里
B. 第1次加速后，离子的动能增加了2qU
C. 第k次加速后，离子的速度大小变为
√m
2v0
2+kqUm
m
D. 第k次加速后，偏转磁场的磁感应强度大小应为
√m
2v0
2-2kqUm
qR
3. （2025·江西）（多选）如图所示，一细金属导体棒PQ在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动，磁场方
向垂直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是( )
A. 电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用B. 棒运动时，P端比Q端电势低
C. 棒加速运动时，棒中电场强度变大D. 棒保持匀速运动时，电子最终相对棒静止
4. （2025·河北）（多选）如图，真空中两个足够大的平行金属板M 、N水平固定，间距为d , M板接地。M
板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。M板O点处正上方P点有一粒子源，可沿纸面内任意方向发
射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子。当发射方向与OP的夹角θ =60
∘时，粒子恰好垂直穿过M板Q点
处的小孔。已知OQ =3 L，初始时两板均不带电，粒子碰到金属板后立即被吸收，电荷在金属板上均匀分布，
金属板电量可视为连续变化，不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正
确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 若间距d增大，则板间所形成的最大电场强度减小
C. 粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为7 L
D. 粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为 √3d
5. （2025·广西）（多选）如图，带等量正电荷q的M、N两种粒子，以几乎为0的初速度从S飘入电势差为U
的加速电场，经加速后从O点沿水平方向进入速度选择器(简称选择器)。选择器中有竖直向上的匀强电场和
垂直纸面向外的匀强磁场。当选择器的电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，右端开口宽度为2d时，M
粒子沿轴线OO'穿过选择器后，沿水平方向进入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场(偏转
磁场)，并最终打在探测器上；N粒子以与水平方向夹角为θ的速度从开口的下边缘进入偏转磁场，并与M粒
子打在同一位置，忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应，则( )
A. M粒子质量为2qU B1
2
E
2
B. 刚进入选择器时，N粒子的速度小于M粒子的速度
C. 调节选择器，使N粒子沿轴线OO'穿过选择器，此时选择器的电场强度与磁感应强度大小之比为
4 EUcosθ
4U B1- Ed B2
D. 调节选择器，使N粒子沿轴线OO'进入偏转磁场，打在探测器上的位置与调节前M粒子打在探测器上的位
置间距为
4U B1
E B2
+ ( Ed B2- 4U B1)
√U
E B2
√U - Ed cosθ
6.（2025·甘肃）（多选）2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变
实验装置(BEST )在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围
成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为R0。在内圆上A点有a、b、
c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为q
m，a粒子的
速度大小为va= qB R0
m
，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带
电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是( )
A. 外圆半径等于2 R0
B. a粒子返回A点所用的最短时间为(3 π +2)m
qB
C. b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为
√2
√2+2
D. c粒子的速度大小为
√2
2 va
7. （2025·四川）（多选）如图所示，Ⅰ区有垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为正方形；Ⅱ区有垂直于纸
面向外的匀强磁场，其外边界为圆形，内边界与Ⅰ区边界重合；正方形与圆形中心同为O点。Ⅰ区和Ⅱ区的
磁感应强度大小比值为4∶1。一带正电的粒子从Ⅱ区外边界上a点沿正方形某一条边的中垂线方向进入磁场，
一段时间后从a点离开。取sin37° =0.6。则带电粒子( )
A. 在Ⅰ区的轨迹圆心不在O点
B. 在Ⅰ区和Ⅱ区的轨迹半径之上比为1∶2
C. 在Ⅰ区和Ⅱ区的轨迹长度之比为127∶37
D. 在Ⅰ区和Ⅱ区的运动时间之上比为127∶148
二．安培力
8.由三段完全相同电阻丝组成的等边三角形导体框abc，用绝缘细线悬挂于天花板上处于静止状态，导体框处
在匀强磁场中，磁场方向垂直于导体框平面向外，导体框a、b两点连有轻质软导线，导体框质量为m、重力
加速度为g，通过软导线给导体框通入恒定电流，结果悬线作用力恰好为零，不计软导线对导体框的作用力，
三角形导体框底边ab电阻丝受到的安培力大小为( )
A. mg
B. mg
2
C. 1
3 mg D. 2
3 mg
9.2025年11月5日福建号电磁弹射航母正式入列中国海军，其弹射装置的原理如图，待弹射的歼-35飞机挂在
导体棒上，导体棒放在处于竖直向上匀强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以电流，导体棒和飞机就沿导轨
加速，从而将飞机向右弹射出去。以下说法中不正确的是( )
A. 若导体棒中的电流恒定则歼-35做匀加速直线运动起飞
B. 导体棒中的电流方向是N →M
C. 增大导轨中电流可提高飞机的弹射速度
D. 改变磁感应强度大小可改变飞机的弹射速度
10.如图所示，边长为L的固定正三角形金属线框由粗细均匀的同种金属棒构成，O为正三角形的中心，以O为
圆心、以1
3 L为半径的圆形区域内有垂直线框平面的匀强磁场，圆与线框在同一平面内，匀强磁场的磁感应
强度大小为B，将C、D两端接入电路，从C端流入的电流大小为I，则线框受到的安培力大小为( )
A. 1
2 BIL
B. 1
3 BIL
C. 1
4 BIL
D. 1
5 BIL
11.（多选）图中所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，
线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，大小未知。当线圈中通过电流
I时，调节砝码使两臂达到平衡，电流方向如图所示。然后使磁场反向，大小不变。这时需要在某个盘中增加
质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 增加的砝码应该放在右盘中
B. 当电流通过如图所示的磁场时，矩形线圈下边所受安培力方向竖直向下
C. 磁感应强度B = mg
2nIL
D. 若磁场方向不变，只改变电流的方向，通过在题干中该盘增加质量为m的砝码也可以使天平平衡。
12.（多选）图甲为某款电磁缓冲装置的结构简图，装置下部分缓冲区存在辐向磁场(俯视图如图乙)，磁场中某
点的磁感应强度大小B = k
r (k为常量，r为该点到N极中心线的距离).一质量为m、半径为r0、电阻为R的单匝
线圈由静止下落高度h后进入缓冲区，线圈平面始终水平且中心沿N极中心线下落，不计空气阻力，重力加速
度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 俯视看，线圈中电流沿顺时针方向
B. 线圈刚进入缓冲区时，受到的安培力大小为4 π
2k
2 √2 gh
R
C. 线圈离开缓冲区时，速度可能减小为0
D. 若线圈在离开缓冲区前已达到稳定速度，则该速度的大小为mgR
2π
2k
2
三．洛伦兹力
13.如图所示，在方向水平向里、磁感应强度大小B =0.2T的匀强磁场中，有一根长l =0.1m的竖直光滑绝缘细
杆MN，细杆顶端套有一个质量m= 40 g、电荷量q =+0.5C的小环．现让细杆以v =2m/ s的速度沿垂直磁场
方向水平向右匀速运动，同时释放小环(竖直方向初速度为0)，小环最终从细杆底端飞出，重力加速度g取
10m/ s
2.关于小环的运动，下列说法正确的是
A. 洛伦兹力对小环做正功
B. 小环做匀速运动
C. 小环在绝缘细杆上运动的时间为0.05 s
D. 小环离开绝缘细杆时的速度大小为 √5m/ s
14.如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小B =1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，
带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量q =0.1C。t =0时，水平力F作用在物块A上，物块A由静止开始
运动，其对水平面的压力F N随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/ s
2，则下列说法正
确的是( )
A. 物块A的质量为2kg
B. 物块A带负电
C. 水平力F保持不变
D. 物块A的加速度越来越大
15.如图所示，质量为m的带电小物块从半径为R的固定绝缘光滑半圆槽顶点A由静止滑下，整个装置处于方向
垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变，物块运动过程中始终没有与圆槽分离，物块
第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，重力加速度大小为g，则物块对圆槽的
最大压力为( )
A. 3mg
B. 4 mg
C. 5mg
D. 6mg
16.如图，一个内壁粗糙程度一致的绝缘细管固定在水平面上，细管处在垂直于纸面向里的水平匀强磁场中。一
个带正电的小球(球的直径略小于细管的内径)以一定的初速度v0沿管向右滑动，细管足够长，则小球的速度
大小v随时间t的关系的图像一定不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
17.（多选）如图所示，在真空中的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三滴油滴a、b、c
带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关
系，正确的是 ( )
A. Ga最大
B. Gb最大
C. Gc最大
D. Gb最小
四．洛伦兹力的应用
18.质谱仪是由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。如图是有边界的偏转磁场工作原理示意图，图中CD直线
左侧分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。CD上有两条长度分别为a和2a的通道，两
通道近端相距为b。一束质量均为m、电荷量均为q、速度不同的带正电粒子，从长度为2a的通道垂直于CD
进入磁场，则能从a通道射出的粒子的速度大小的取值范围为( )
A. qBb
4 m <v < qB(3a+b)
4 m
B. qBb
2m <v < qB(3a+b)
2m
C. qBb
m <v < qB(3a+b)
m
D. 2qBb
m
<v < 2qB(3a+b)
m
19.如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，
然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板
上，粒子重力不计，则下面说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C. 能沿直线通过狭缝P的粒子具有相同的动能
D. 粒子打在平板S上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷q
m越小
20.如图所示，❑2
4 He (初速度为零)经加速电场加速后，沿虚线做直线运动进入速度选择器，打到底面照相底片
上的O点。若❑1
2 H (初速度为零)经同一加速电场加速后，进入速度选择器，最后打到底面的照相底片上，则
下列说法正确的是( )
A. 速度选择器中磁场方向垂直纸面向外
B. ❑1
2 H打到O点左侧
C. ❑1
2 H打到O点
D. 增大加速电场的电压，❑2
4 He将打到O点左侧
21.环保监测常用到电磁流量计，相关部门为了测量某管道污水的排放量，常在充满污水的排污管末端安装一个
电磁流量计，其结构如图甲所示。流量计的测量原理如图乙所示，污水中有带正、负电的粒子，在非磁性材
料做成的圆管道内有磁感应强度大小为B =0.1T的匀强磁场区域，已知管道直径为d =50cm，某时刻管道中
的污水流过此磁场区域时，测出管壁上下M、N两点的电势差U =0.12V ，就可计算出管中污水的流量，单
位时间内流过管道横截面的液体体积为流量，下列说法正确的是( )
A. 管壁上N点电势低于M点
B. NM两点间的电场强度为2V /m
C. 该排污管内污水的速度约为2.4 m/ s
D. 管中导电液体的流量约为0.942m
3/ s
22.（多选）我国自主研发的“海龙-10”磁流体发电系统在南海深海试验平台成功运行，其工作原理如图所示。
发电通道为长方体，长、宽、高分别为l =2.0m、b=0.5m、a=0.3m，匀强磁场方向与速度方向垂直，磁
感应强度大小B =5.0T。高温电离气体以速率v =800m/ s通过通道，已知气体电导率δ =100 S /m，电导率
等于电阻率的倒数，则下列说法正确的是( )
A. 发电机的电动势为1200V
B. 气体的电导率越大，发电机内阻越小
C. 若仅将气体流速提高至1600m/ s，输出电流变为原来的4倍
D. 正、负离子分别向下、上极板偏转，形成从下极板流向外电路的电流
23.（多选）2025年9月3日，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的阅兵式上，空中无人
作战方队通过天安门广场，接受祖国和人民检阅。霍尔元件已广泛应用于无人机的各个部分，如图所示，一
块宽为a、长为c，高为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的恒定电流
I时，元件处在垂直于上下表面方向向下的匀强磁场B中，元件的前、后表面间出现稳定电压U。则
( )
A. 霍尔元件前表面的电势比后表面的高
B. 霍尔元件前、后表面间的电压U与I无关
C. 霍尔元件前、后表面间的电压U与c成正比
D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为eU
a
五．带电粒子在磁场中的应用
24.如图所示，直角三角形abc内有一磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，且∠c =30
∘，
bc中点有一粒子源S，能均匀的向三角形平面内的各个方向发射大量速率相等的同种粒子，粒子质量为m、
电荷量为q。若有粒子刚好从b点沿ab方向射出，则从ac边射出的粒子占全部粒子的( )
A. 1
2
B. 1
3
C. 1
4
D. 2
3
25.如图所示，在坐标系xOy平面第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，两个相同的带电粒子甲和乙在S点
垂直磁场方向射入，粒子甲的速度方向与x轴负方向成45
∘角，粒子乙的速度方向与x轴正方向成45
∘角，两粒
子均恰好垂直于y轴射出磁场。不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. 甲在磁场中运动的半径大于乙在磁场中运动的半径
B. 甲在磁场中运动轨迹的长度大于乙在磁场中运动轨迹的长度
C. 甲在磁场中运动的过程中洛伦兹力的冲量等于乙在磁场中运动的过程中洛伦兹力的冲量
D. 甲、乙两个粒子在磁场中运动的过程中平均速率相等
26.（多选）如图所示为一带电粒子探测器装置的侧视图：在一水平放置、厚度为d的薄板上下，有磁感应强度
大小均为B但方向相反的匀强磁场：上方的磁场方向垂直纸面向里，而下方磁场方向垂直纸面向外。有一电
荷量为q、质量为m的粒子进入该探测器，其运动轨迹如图中曲线所示，粒子的轨迹垂直于磁场方向且垂直穿
过薄板。如果薄板下方轨迹的半径R大于薄板上方轨迹的半径r，设粒子重力与空气阻力可忽略不计，则下列
说法正确的是( )
A. 粒子带正电，由P点沿着轨迹运动至O点
B. 穿过薄板后，粒子的动能为q
2B
2 R
2
2m
C. 穿过薄板导致的粒子动能改变q
2B
2
m ( R
2-r
2)
D. 粒子穿过薄板时，所受到的平均阻力大小为q
2B
2
2md ( R
2-r
2)
27.（多选）如图，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。微粒运动过程中重力势能最大的位置与直线MN距离h= 6m
2 g
q
2B
2 ，g为
重力加速度。不计空气阻力，在微粒运动过程中，下列说法正确的是
A. 微粒射入磁场的初速度大小为3mg
qB
B. 微粒重力势能最大时受到的磁场力大小为2mg
C. 微粒第一次回到水平线MN时距离M点2π m
2 g
q
2B
2
D. 微粒射入磁场后经5 πm
qB 恰好处于水平线MN上
28.（多选）如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁
感应强度大小为B。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向以初速度大小v(未知)射入磁场，
粒子能从正方形cd边(含c、d两点)射出正方形区域，该粒子在磁场中运动时间为t，不计粒子的重力，则
( )
A. πm
2qB ≤t ≤3 πm
4 qB
B. 3 πm
8qB ≤t ≤πm
2qB
C.
❑√2qBL
m
≤v ≤qBL
m
D. (
√2-1)qBL
m
≤v ≤qBL
m
