磁場-2020-2024年高考物理復(fù)習(xí)試題分類匯編（原卷版）

與題08磁場

5年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練

一、單選題

1.（2023?北京?高考）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，固定一內(nèi)部真

空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道，其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為。，長度為/（/>>。）。帶電

粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進(jìn)入管道，粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上，與管壁發(fā)生

彈性碰撞，多次碰撞后從另一端射出，單位時間進(jìn)入管道的粒子數(shù)為小粒子電荷量為+4,不計粒子的重

力、粒子間的相互作用，下列說法不正確的是（）

?.?，B???

A.粒子在磁場中運(yùn)動的圓弧半徑為a

B.粒子質(zhì)量為理

V

C.管道內(nèi)的等效電流為，應(yīng)了

D.粒子束對管道的平均作用力大小為8叼/

2.（2022?北京?高考）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的

勻強(qiáng)磁場，從尸點(diǎn)發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運(yùn)動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的

A.磁場方向垂直于紙面向里B.軌跡1對應(yīng)的粒子運(yùn)動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大D.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子

3.（2021?北京?高考）如圖所示，在尤Oy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子在P點(diǎn)以與無軸正

方向成60。的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,OP=a。

不計重力。根據(jù)上述信息可以得出（）

A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡方程

B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率

C.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間

D.該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

4.（2020?北京.高考）如圖所示，在帶負(fù)電荷的橡膠圓盤附近懸掛一個小磁針?，F(xiàn)驅(qū)動圓盤繞中心軸高速旋

轉(zhuǎn)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）

A.偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍存在電場

B.偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍產(chǎn)生了磁場

C.僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，偏轉(zhuǎn)方向不變

D,僅改變圓盤所帶電荷的電性，偏轉(zhuǎn)方向不變

1年模擬?精選?？碱}

一、單選題

1.（2024.北京海淀?統(tǒng)考一模）如圖所示，真空區(qū)域內(nèi)有寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場，方向垂直

紙面向里，MN、PQ是磁場的邊界。質(zhì)量為根、電荷量為q的帶正電的粒子（不計重力），沿著與MN夾

角6為30。的方向以某一速度射入磁場中，粒子恰好未能從尸0邊界射出磁場。下列說法不正確的是（）

JrdUn

XX；

,XXi

1B

II

II

:XX;

II

II

Nxx\Q

A.可求出粒子在磁場中運(yùn)動的半徑

B.可求出粒子在磁場中運(yùn)動的加速度大小

C.若僅減小射入速度，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間一定變短

D.若僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間一定變短

2.（2024.北京西城.統(tǒng)考一模）如圖所示，水平絕緣桌面上放著一個閉合鋁環(huán)。絕緣材料制成的輕彈簧上端

固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵位于鋁環(huán)中心上方。將磁鐵下端N極向下拉，在其下降一定高度時由靜止

釋放。此后，磁鐵開始運(yùn)動，鋁環(huán)保持靜止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。則在磁鐵向下的運(yùn)

動過程中（）

A.俯視看鋁環(huán)中的電流沿順時針方向B.鋁環(huán)對桌面的壓力大于它的重力

C.磁鐵運(yùn)動過程中只受到兩個力的作用D.磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

3.（2024?北京西城?統(tǒng)考一模）如圖所示，勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的方向均水平向右。一個正離子在某時刻速

度的大小為v,方向與電場磁場方向夾角為6。當(dāng)速度方向與磁場不垂直時，可以將速度分解為平行于磁場

方向的分量巧和垂直于磁場方向的分量匕來進(jìn)行研究。不計離子重力，此后一段時間內(nèi)，下列說法正確的是

（）

A.離子受到的洛倫茲力變大B.離子加速度的大小不變

C.電場力的瞬時功率不變D.速度與電場方向的夾角。變大

4.（2024.北京東城.統(tǒng)考一模）用如圖所示裝置作為推進(jìn)器加速帶電粒子。裝置左側(cè)部分由兩塊間距為d的

平行金屬板M、N組成，兩板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦使大量電荷量絕對值

均為W的正、負(fù)離子從左側(cè)以速度丫。水平入射，可以給右側(cè)平行板電容器PQ供電。靠近Q板處有一放射

源S可釋放初速度為0、質(zhì)量為機(jī)、電荷量絕對值為g的粒子，粒子被加速后從S正上方的孔噴出P板，噴

出的速度大小為V。下列說法正確的是（）

正

負(fù)

離.S

子

????Q

N

A.放射源S釋放的粒子帶負(fù)電

B.增大成的值，可以提高v

C.PQ間距變?yōu)樵瓉淼?倍，可使v變?yōu)樵瓉響?yīng)倍

D.vo和3同時變?yōu)樵瓉淼?倍，可使v變?yōu)樵瓉淼?倍

5.（2024.北京朝陽.統(tǒng)考一模）如圖所示，水平放置的內(nèi)壁光滑半徑為R的玻璃圓環(huán)，有一直徑略小于圓環(huán)

口徑的帶正電q的小球，在圓環(huán)內(nèi)以速度%沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動（俯視）。在f=0時刻施加方向豎直向上

的變化磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8>0）。設(shè)運(yùn)動過程中小球帶電荷量不變，不計小球運(yùn)動產(chǎn)生的磁場及相對

論效應(yīng)。加上磁場后，下列說法正確的是（）

A.小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力不斷增大

B.小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力不斷減小

C.小球所受的磁場力一定不斷增大

D.小球每運(yùn)動一周增加的動能為勿乃R

6.（2024.北京豐臺.統(tǒng)考一模）如圖所示，真空中一根絕緣輕桿兩端分別固定兩個帶等量異種電荷的小球M、

N（可看成點(diǎn)電荷），。點(diǎn)為輕桿的中點(diǎn)。情境一：小球及輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài)；情境二：輕桿繞。點(diǎn)在豎直

平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）

MnN

?----------e

A.情境一中,。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零

B.情境一中,。點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)處電勢相等

C.情境二中，。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外

D.情境二中，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里

7.（2024.北京豐臺.統(tǒng)考一模）一束含有兩種比荷1'J的帶電粒子，以各種不同的初速度沿水平方向進(jìn)入速

度選擇器，從。點(diǎn)進(jìn)入垂直紙面向外的偏轉(zhuǎn)磁場，打在。點(diǎn)正下方的粒子探測板上的，［和8點(diǎn)，如圖甲

所示。撤去探測板，在。點(diǎn)右側(cè)的磁場區(qū)域中放置云室，若帶電粒子在云室中受到的阻力大小/=如，左

為常數(shù)，q為粒子的電荷量，其軌跡如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.打在A點(diǎn)的帶電粒子的比荷小

B.增大速度選擇器的磁感應(yīng)強(qiáng)度，片、鳥向下移動

C.打在［點(diǎn)的帶電粒子在云室里運(yùn)動的路程更長

D.打在［點(diǎn)的帶電粒子在云室里運(yùn)動的時間更短

8.（2024.北京順義.統(tǒng)考一模）如圖所示為洛倫茲力演示儀的示意圖。電子槍發(fā)出的電子經(jīng)電場加速后形成

電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡，勵磁線圈能夠產(chǎn)生垂直紙面向

里的勻強(qiáng)磁場。下列說法正確的是（）

A.僅增大勵磁線圈中的電流，運(yùn)動徑跡的半徑變小

B.僅增大勵磁線圈中的電流，電子運(yùn)動的周期將變大

C.僅升高電子槍加速電場的電壓，運(yùn)動徑跡的半徑變小

D.僅升高電子槍加速電場的電壓，電子運(yùn)動的周期將變大

9.（2024.北京房山?統(tǒng)考一模）霍爾傳感器中的霍爾元件為一長方體結(jié)構(gòu)，長寬高分別為a、b、以如圖所

示，將霍爾傳感器放入豎直向下的磁場中，霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電壓為前表面（圖中陰影部分）電勢高。

下列說法正確的是（）

A.霍爾元件中電流/的載流子是負(fù)電荷定向運(yùn)動形成的

B.當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向左滑動，霍爾電壓將減小

C.同時改變磁場和電流的方向，電壓表指針會偏向另一邊

D.霍爾電壓大小與霍爾元件的長寬高。、6、c都有關(guān)系

10.（2024?北京門頭溝?統(tǒng)考一模）如圖所示，兩平行金屬板A、B與電阻R相連，金屬板間有一勻強(qiáng)磁場。

現(xiàn)將一束等離子（含有大量等量正、負(fù)離子）垂直磁場噴入，下列說法正確的是（）

A.A極板的電勢高于B極板B.R中有從6到。的電流

C.若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，R中電流不變D.若只增大兩極板間距，R中電流不變

H.（2024?北京延慶?統(tǒng)考一模）在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用

符號心表示，通常情況下，霍爾電阻與外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。但在超低溫、強(qiáng)磁場的極端條件下，

某些材料的霍爾電阻卻隨著強(qiáng)磁場的增加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：出=±64■"是普朗克常數(shù)，e是電子的電量,

ve

v既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某些小于1的分?jǐn)?shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)霍爾

電阻處于量子態(tài)時，材料中的電子將沿邊緣帶做定向運(yùn)動，幾乎不受阻力作用。2013年，清華大學(xué)薛其坤

團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)構(gòu)的拓補(bǔ)絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時不

需要外加磁場也會發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為量子反?；魻栃?yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列

說法正確的是（）

A.同歐姆電阻類似，霍爾電阻越大，表明材料對通過它的電流的阻礙越強(qiáng)

B.要發(fā)生量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個，一是要具備超低溫環(huán)境，二是要具備超強(qiáng)的磁場

C.具備量子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補(bǔ)絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍爾電阻的量子態(tài)表達(dá)式中的常數(shù)組合上與歐姆電阻具有相同的單位

e

12.（2024?北京東城?統(tǒng)考二模）水平放置的M、N兩金屬板，板長均為L板間距為d,兩板間有豎直向下

的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E,在兩板左端點(diǎn)連線的左側(cè)足夠大空間存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8,

方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的帶正電粒子以初速丫。緊靠M板從右端水平射入電場，隨后

從尸點(diǎn)進(jìn)入磁場，從。點(diǎn)離開磁場（P、。未畫出）。不考慮粒子的重力，下列說法正確的是

A,尸。間距離與￡的大小無關(guān)

B.間距離與w的大小無關(guān)

C.P點(diǎn)的位置與粒子的比荷無關(guān)

D.帶電粒子不可能打在N板上

13.（2024.北京順義?統(tǒng)考三模）在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用

符號明表示，通常情況下，霍爾電阻與外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。但在超低溫、強(qiáng)磁場的極端條件下，

某些材料的霍爾電阻卻隨著強(qiáng)磁場的增加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：為=上?二"是普朗克常數(shù)，e是電子的電量,

ve

v既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某些小于1的分?jǐn)?shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)霍爾

電阻處于量子態(tài)時，材料中的電子將沿邊緣帶做定向運(yùn)動，幾乎不受阻力作用。2013年，清華大學(xué)薛其坤

團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)構(gòu)的拓補(bǔ)絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時不

需要外加磁場也會發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為量子反?；魻栃?yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列

說法正確的是（）

A.同歐姆電阻類似，霍爾電阻越大，表明材料對通過它的電流的阻礙越強(qiáng)

B.要發(fā)生量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個，一是要具備超低溫環(huán)境，二是要具備超強(qiáng)的磁場

C.具備量子反常霍爾效應(yīng)的磁性拓補(bǔ)絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料

D.霍爾電阻的量子態(tài)表達(dá)式中的常數(shù)組合=與歐姆電阻具有相同的單位

e

14.（2024?北京順義?統(tǒng)考三模）用如圖所示裝置作為推進(jìn)器加速帶電粒子。裝置左側(cè)部分由兩塊間距為d

的平行金屬板M、N組成，兩板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦使大量電荷量絕對

值均為W的正、負(fù)離子從左側(cè)以速度vo水平入射，可以給右側(cè)平行板電容器PQ供電?？拷黁板處有一放

射源S可釋放初速度為0、質(zhì)量為相、電荷量絕對值為q的粒子，粒子被加速后從S正上方的孔噴出P板,

噴出的速度大小為V。下列說法正確的是（）

正

負(fù)

離

.S

子

????Q

N

A.放射源S釋放的粒子帶負(fù)電

B.增大成的值，可以提高v

C.PQ間距變?yōu)樵瓉淼?倍，可使v變?yōu)樵瓉響?yīng)倍

D.vo和B同時變?yōu)樵瓉淼?倍，可使v變?yōu)樵瓉淼?倍

15.（2024.北京西城?統(tǒng)考二模）如圖所示，正方形區(qū)域“bed內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。一

帶電粒子從溫邊的中點(diǎn)M以速度v垂直于ad邊射入磁場，并恰好從湖邊的中點(diǎn)N射出磁場。不計粒子的

重力，下列說法正確的是（）

A.粒子帶負(fù)電

B.若粒子射入磁場的速度增大為2v,粒子將從。點(diǎn)射出

C.若粒子射入磁場的速度增大為2v,粒子將從6點(diǎn)射出

D.若粒子射入磁場的速度增大為2v,粒子在磁場中的運(yùn)動時間將變短

16.（2024.北京西城.統(tǒng)考二模）質(zhì)譜儀可用來分析帶電粒子的基本性質(zhì)，其示意圖如圖所示。a、6是某元

素的兩種同位素的原子核，它們具有相同的電荷量，不同的質(zhì)量。。、b兩種帶電粒子持續(xù)從容器A下方的

小孔￥飄入加速電場，初速度幾乎為0,加速后從小孔S2射出，又通過小孔S3,沿著與磁場垂直的方向進(jìn)

入勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片。上并被吸收。測得。、6打在底片上的位置距小孔S3的距離分別為4、

L2,a,6打在底片上的強(qiáng)度（數(shù)值上等于單位時間內(nèi)打在底片上某處的粒子的總動能）分別為￡、心。不

計原子核的重力及相互作用力，下列說法正確的是（）

A.a、6的質(zhì)量之比嗎：加2=。：4

B.a、b分別形成的等效電流之比人：右=片：鳥

C.a、b對底片的作用力大小之比耳：罵=耳：￡

D.a、6在磁場中運(yùn)動時間之比4：4=1：1

17.（2024.北京東城.統(tǒng)考二模）一束丫射線（從底部進(jìn)入而沒有留下痕跡）從充滿在氣泡室中的液態(tài)氫的

一個氫原子中打出一個電子，同時丫光子自身轉(zhuǎn)變成一對正、負(fù)電子對（分別稱為正電子、負(fù)電子，二者

速度接近），其徑跡如圖所示。已知勻強(qiáng)磁場的方向垂直照片平面向里，正、負(fù)電子質(zhì)量相等，則下列說法

正確