2025版高考物理題型分類專項(xiàng)訓(xùn)練：磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用

2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)考點(diǎn)53考點(diǎn)53磁場對

運(yùn)動(dòng)電荷的作用

強(qiáng)基固本對點(diǎn)練

知識(shí)點(diǎn)1對洛倫茲力的理解和應(yīng)用

1.

導(dǎo)線中帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成了電流.帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，

在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力.如圖所示，設(shè)導(dǎo)線油中每個(gè)帶正電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速

度都是°,單位體積的粒子數(shù)為小粒子的電荷量為q,導(dǎo)線的橫截面積為S,磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為8、方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是（）

A.由題目已知條件可以算得通過導(dǎo)線的電流為/="wS

B.題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷

C.每個(gè)粒子所受的洛倫茲力為E洛通電導(dǎo)線所受的安培力為尸安=的。3

D.改變適當(dāng)?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安

培力方向保持不變

2.帶電荷量為+q的不同粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）

A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同

B.如果把+q改為一q,且速度反向、大小不變，則其所受洛倫茲力的大小、方向均不

變

C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直

D.粒子在只受洛倫茲力作用下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、速度均不變

知識(shí)點(diǎn)2帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

3.

（多選）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有1和2兩個(gè)質(zhì)子在同一平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑廠1＞「2并相切于P點(diǎn)，設(shè)Tl、T2,。1、S，＜71＞。2，A、?2，分別表示1、2

兩個(gè)質(zhì)子的周期，線速度，向心加速度以及各自從經(jīng)過P點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線

所經(jīng)歷的時(shí)間，下列說話正確的是（）

A.T1=T2B.V1=V2

C.。1＞〃2D.tl＜t2

4.

p

Q."9o

如圖所示，空間存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場，粒子源?？裳?/p>

紙面向各個(gè)方向以相同的速率發(fā)射質(zhì)量為相、帶電荷量為q的正粒子，一薄光屏與紙面的交

線為尸。，OQ=L,PQ=2L,。。，尸。要使尸。左、右兩側(cè)所有點(diǎn)均能被粒子打中，則粒子

的速率至少為（）

迪qBL

?2CmD?m

「下qBL5qBL

2m2m

5.

如圖，一個(gè)邊長為/的正方形MNPQ區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為A現(xiàn)有一質(zhì)量為小帶電量為式q>0）的粒子以某一速度從M點(diǎn)垂直于磁場射入，

粒子恰好從P。的中點(diǎn)射出磁場.已知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與的夾角為60。，不

計(jì)粒子重力，粒子射入磁場的速度大小為（）

（1即一5）qBl（1即+5）qBl

A.c2c2mB.2cc2m

（小一1）qBl（書+1）qBl

?m?m

6.如圖所示，在直角坐標(biāo)xOy平面內(nèi)，有一半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)

度的大小為8,方向垂直于紙面向里，邊界與尤、y軸分別相切于。、6兩點(diǎn)，ac為直徑.一

質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從b點(diǎn)以某一初速度大小未知）沿平行于x軸正方向

進(jìn)入磁場區(qū)域，從。點(diǎn)垂直于x軸離開磁場，不計(jì)粒子重力.下列判斷不正確的是（）

A.該粒子的速度為誓

B.該粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的時(shí)間為最

C.以半。。從6點(diǎn)沿各個(gè)方向垂直進(jìn)入磁場的該種粒子從邊界出射的最遠(yuǎn)點(diǎn)恰為a點(diǎn)

D.以陋內(nèi)從b點(diǎn)沿各個(gè)方向垂直進(jìn)入磁場的該種粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間是

Tim

4qB

7.[2023?全國乙卷]如圖，一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面（xOy平

面）向里，磁場右邊界與x軸垂直.一帶電粒子由。點(diǎn)沿x正向入射到磁場中，在磁場另一

側(cè)的S點(diǎn)射出，粒子離開磁場后，沿直線運(yùn)動(dòng)打在垂直于x軸的接收屏上的尸點(diǎn)；SP=l,S

與屏的距離為《,與X軸的距離為。.如果保持所有條件不變，在磁場區(qū)域再加上電場強(qiáng)度大

小為E的勻強(qiáng)電場，該粒子入射后則會(huì)沿?zé)o軸到達(dá)接收屏.該粒子的比荷為（）

EE

A-WB.不

c_6_口&

02?D.aE2

知識(shí)點(diǎn)3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的多解問題

8.

L

XXX

+q??vL

XBxX

（多選）長為L的水平極板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,

板間距離也為L極板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為相、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左

邊極板間中點(diǎn)處垂直磁場以速度。水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是

（）

A.使粒子的速度?！村?/p>

B.使粒子的速度?！稻?/p>

C.使粒子的速度?！凳?/p>

D.使粒子的速度。滿足鬻相

9.如圖所示，邊長為a=0.4m正方形區(qū)域ABC。內(nèi)無磁場，正方形中線P。將區(qū)域外

左右兩側(cè)分成兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度均為2=0.2T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，P。右側(cè)磁場方向垂直于紙面

向外，PQ左側(cè)磁場方向垂直于紙面向里.現(xiàn)將一質(zhì)量為根=IXl（nkg,電荷量為q=2X10

FC的正粒子從AB中點(diǎn)以某一速率垂直于AB射入磁場，不計(jì)粒子的重力，則關(guān)于粒子的

運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.若粒子能垂直于射入正方形區(qū)域內(nèi)，則粒子的最大速度為12m/s

B.若粒子能垂直于射入正方形區(qū)域內(nèi)，則粒子的速度可能為lOm/s

C.若粒子能垂直于8C射入正方形區(qū)域內(nèi)，則粒子的速度可能為,m/s

D.若粒子能垂直于射入正方形區(qū)域內(nèi)，則粒子的速度可能為2m/s

知識(shí)點(diǎn)4動(dòng)態(tài)圓問題

10.

（多選）如圖，一粒子發(fā)射源尸位于足夠長絕緣板AB的上方d處，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)

方向發(fā)射速率為。、比荷為上的帶正電的粒子，空間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，不考慮粒子

間的相互作用和粒子重力.己知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,貝女）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為條

77

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為百

C.同一時(shí)刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時(shí)間差為警

D.同一時(shí)刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時(shí)間差為警

11.

；XXXX;

B；

ojXXXX；

37%為XXX：

,：XXXX：

b-------------------c

如圖所示，正方形區(qū)域abed內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，ab=l,Oa=OAl,

大量帶正電的粒子從。點(diǎn)沿與ab邊成37。的方向以不同的初速度°。射入磁場，不計(jì)粒子重

力和粒子間的相互作用，已知帶電粒子的質(zhì)量為如電荷量為q,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

（1）求帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間；

（2）若帶電粒子從ad邊離開磁場，求內(nèi)的取值范圍.

培優(yōu)提能模擬練

12.

XXXXX

xlX0&X1X

XXXXX

[2024?陜西省西安市月考]（多選）如圖所示，足夠大的空間內(nèi)，豎直向下的勻強(qiáng)磁場穿過

光滑的絕緣水平面，平面上一個(gè)釘子O固定一根絕緣細(xì)線，細(xì)線的另一端系一帶電小球，

小球在光滑水平面內(nèi)繞。做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在某時(shí)刻細(xì)線斷開，小球仍然在勻強(qiáng)磁場中做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列情況有可能發(fā)生的是（）

A.速率變小，半徑變小，周期不變

B.速率不變，半徑不變，周期不變

C.速率變小，半徑變大，周期變大

D.速率不變，半徑變小，周期變小

13.

[2024?江西省南昌市外國語學(xué)校保送考試]（多選）如圖所示，虛線將平面分成I和U

兩個(gè)區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域分別存在著與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場.一帶電粒子僅在磁場力作用下由I

區(qū)運(yùn)動(dòng)到II區(qū)，曲線。尸6為運(yùn)動(dòng)過程中的一段軌跡，其中弧°尸、弧尸6的弧長之比為2：1,

且粒子經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的速度方向均水平向右，下列判斷正確的是（）

A.I、II區(qū)域兩個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小之比為1：2

B.粒子在I、II區(qū)域兩個(gè)磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑之比為2：1

C.粒子通過aP、Pb兩段弧的時(shí)間之比為1：1

D.弧oP與弧對應(yīng)的角速度之比為1：1

14.

X

[2023?甘肅省蘭州市月考]中國環(huán)流器二號(hào)M裝置(HL-2M)在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電,

該裝置通過磁場將粒子約束在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)核聚變.其簡化模型如圖所示，半徑為R和小

R的兩個(gè)同心圓之間的環(huán)形區(qū)域存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場，核聚變原料氣核(1H)和笊核

(?H)均以相同的速率從圓心。沿半徑方向射出，全部被約束在大圓形區(qū)域內(nèi).則氣核在磁

場中運(yùn)動(dòng)的半徑最大為()

A近RR亞R

A?6D?3

C.半RD.(V3-l)i?

15.[2024?貴州省遵義市第一次質(zhì)量監(jiān)測]如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓形區(qū)

域，其圓心為O,最高點(diǎn)為P,該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

R在圓形區(qū)域右側(cè)豎直放置一粒子收集器，M、N為收集器上、下邊緣的兩點(diǎn)，MN與圓形

區(qū)域在同一平面內(nèi)，。與N在同一水平線上，MN=R,ON=y[3R.從P點(diǎn)沿PO方向射入

大量速率不等的同種粒子，粒子所帶電荷量為外質(zhì)量為利忽略粒子間的相互作用力和粒子

重力，關(guān)于打在收集器上的粒子，下列說法正確的是()

PM

/'二??；\

/xXx"Xx\J

xx)

'XXXXx/N

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為舞

c.打在收集器上的粒子的最小速率為華建

D.從尸點(diǎn)到N點(diǎn)的粒子比從P點(diǎn)到M點(diǎn)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間短

16.

v

[2024?湖北省襄陽宜城市月考]如圖所示，一電荷量為q的帶電粒子，以速度。垂直射入

磁感應(yīng)強(qiáng)度為3、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中，射出磁場時(shí)的速度方向與原來粒子的入射方

向的夾角8=60。，求：

(1)畫出軌跡圖，并求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(2)帶電粒子的電性和質(zhì)量m；

(3)帶電粒子穿過磁場的時(shí)間t.

17.[2024?浙江省臺(tái)州市月考]如圖所示，在圓心為O、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有垂直

紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場.一系列帶正電的粒子以不同的速率以。點(diǎn)沿

垂直于磁場方向且與ON成30。角方向射入磁場.已知帶電粒子的電荷量為g,質(zhì)量為相，

重力不計(jì)，不考慮帶電粒子間的相互作用力.

X攵、、

/XXX

⑴求帶電粒子能從半圓形磁場邊界的圓弧部分射出，粒子速率應(yīng)滿足的條件；

⑵若帶電粒子恰好從P點(diǎn)射出磁場，求帶電粒子的速率及其在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

⑶若帶電粒子通過磁場區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了30°,求帶電粒子的速率.

考點(diǎn)54帶電粒子在組合場中的運(yùn)動(dòng)

強(qiáng)基固本對點(diǎn)練

知識(shí)點(diǎn)1帶電粒子在組合場中的運(yùn)動(dòng)

1.如圖所示，M和N為平行金屬板，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子從M由靜止

開始被兩板間的電場加速后，從N上的小孔穿出，以速度。由C點(diǎn)射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，

經(jīng)。點(diǎn)穿出磁場，。為圓形區(qū)域的直徑.已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2、方向垂直于紙

面向外，粒子速度方向與磁場方向垂直，重力略不計(jì).

MN

C/J"?'、

.0?也

'、一

(1)判斷粒子的電性，并求M、N間的電壓U；

(2)求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(3)若粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的直徑相等，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

2.如圖所示，在無限長的豎直邊界AC和。E間，上、下部分分別充滿方向垂直于平

面ADEC向外的勻強(qiáng)磁場，上部分區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦，。尸為上、下磁場的水平分

界線，質(zhì)量為機(jī)、帶電荷量為+q的粒子從AC邊界上與。點(diǎn)相距為a的尸點(diǎn)垂直于AC邊

界射入上方磁場區(qū)域，經(jīng)。產(chǎn)上的。點(diǎn)第一次進(jìn)入下方磁場區(qū)域，。與。點(diǎn)的距離為3a,

不考慮粒子重力.

D

F

E

(1)求粒子射入時(shí)的速度大??；

(2)要使粒子不從AC邊界飛出，求下方磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi應(yīng)滿足的條件；

(3)若下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度2=3比，粒子最終垂直。石邊界飛出，求邊界。E與AC間

距離的可能值.

3.

如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中有圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心在O(R,0),半徑為R,磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,磁場方向垂直紙面向里.在范圍內(nèi)，有方向向左的勻強(qiáng)電場，電

場強(qiáng)度為E有一帶正電的微粒以平行于x軸射入磁場，微粒在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑剛好也是

氏已知帶電微粒的電量為4,質(zhì)量為相，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)重力.

(1)求微粒進(jìn)入磁場的速度大?。?/p>

(2)若微粒從坐標(biāo)原點(diǎn)射入磁場，求微粒從射入磁場到再次經(jīng)過y軸所用時(shí)間；

(3)若微粒從y軸上>=冷處射向磁場，求微粒以后運(yùn)動(dòng)過程中距y軸的最大距離.

知識(shí)點(diǎn)2組合場的應(yīng)用實(shí)例———回旋加速器

高頻交變電源

[2024?福建省廈門一中月考]（多選）如圖所示為回旋加速器的示意圖.兩個(gè)靠得很近的D

形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)子從加速器的A處開始加速.已知D型盒的

半徑為R,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2,高頻交變電源的電壓為U,頻率為力質(zhì)子質(zhì)量為

電荷量為q,不計(jì)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間.下列說法正確的是（）

A.質(zhì)子的最大速度不超過2兀

B.質(zhì)子的最大動(dòng)能為2

C.高頻交變電源的頻率尸懸

D.質(zhì)子的最大動(dòng)能與高頻交變電源的電壓U有關(guān)，且隨電壓U增大而增加

知識(shí)點(diǎn)3組合場的應(yīng)用實(shí)例二——質(zhì)譜儀

5.如圖所示，電荷量相等的兩種離子就20和短22從容器A下方的狹縫Si飄入（初速

度為零）電場區(qū)，經(jīng)電場加速后通過狹縫S2、S3垂直于磁場邊界MN射入勻強(qiáng)磁場，磁場方

向垂直紙面向里，離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后發(fā)生分離，最終到達(dá)照相底片D上.不考慮離子間的

相互作用，則（）

2_回D

T應(yīng)IIIII」.

X歡3XXX乂X/X

BV/；

xx/xx

xx'-又xx

A.電場力對每個(gè)窟20和窟22做的功不等

B.就22進(jìn)入磁場時(shí)的速度較大

C.短22在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑較小

D.若加速電壓發(fā)生波動(dòng)，兩種離子打在照相底片上的位置可能重疊

培優(yōu)提能模擬練

6.[2024?河北省邢臺(tái)市五校質(zhì)檢聯(lián)盟聯(lián)考]回旋加速器使人類對高能粒子的獲得取得了

跨越性的進(jìn)步，圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，A、C板間有電場，虛線（含A、C板）

之外的D形盒區(qū)域有勻強(qiáng)磁場，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.下列說法正確的是（）

A.A、C間電場為交變電場

B.帶電粒子每一次加速前后，速度增加量相同

C.粒子從離開A板到再次回到A板，其間被加速兩次

D.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)

7.[2024?山東省濰坊市模擬]如圖所示，在x軸下方寬度為1=0.2m的區(qū)域中，尤>0的

區(qū)域有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=4X103v/m,x<0的區(qū)域無電場.在y>0和產(chǎn)一

0.2m的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.4T.一比荷A=1X1O6C/kg

的帶正電粒子從"（0.1m,—0.2m）點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)粒子重力，以下判斷正確的是（）

A.粒子第一次經(jīng)過x軸時(shí)速度大小為2X104m/s

B.粒子第三次經(jīng)過y軸時(shí)速度方向與y軸垂直

C.粒子第三次經(jīng)過y軸時(shí)的位置坐標(biāo)為（0,0.2m）

D.粒子從開始釋放到第五次經(jīng)過x軸所用的時(shí)間為（2乎+5+兀）X10-s

8.[2024?山東省日照市模擬]如圖所示，三個(gè)同心圓。、b、c的半徑分別為八2八2小

r,在圓a區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場S.在圓a和圓b間的環(huán)形區(qū)域存在背向圓心

的輻向電場，在圓。和圓c間的環(huán)形區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為民.

一質(zhì)量為加、電荷量為式q>0）的粒子，從圓a邊界上的A點(diǎn)沿半徑方向以速度的射入圓a

內(nèi)，第一次從圓。邊界射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60。，經(jīng)過輻向電場加速后，從圓6邊界上進(jìn)入

外環(huán)區(qū)域，粒子恰好不會(huì)從圓c飛離磁場.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度昆="|譽(yù)，不計(jì)粒子的重力.則

（）

A.圓。區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi大小為“警

B.圓。與圓b兩邊界間輻向電場的電勢差為三,

C.粒子從電場回到入射點(diǎn)A,在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為孕

D.粒子從電場回到入射點(diǎn)A,在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為凄更

yvo

9.[2024?江蘇省六校聯(lián)考]圖示是一種質(zhì)譜儀的原理圖，離子源（在狹縫Si上方，圖中未

畫出）產(chǎn)生的帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)狹縫Si與&之間的電場加速后，進(jìn)入Pi和尸2兩板間相

互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域.沿直線通過狹縫S3后垂直進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，在

洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上形成一細(xì)條紋.若從離子源產(chǎn)生的粒子初速度為零、