2019年高考一輪復習《磁場》真題、模擬題、知識點總結(jié)分項匯編

1、2019年物理高考真題和模擬題 知識點分項匯編磁場 一、磁場、磁感應強度1.磁場的基本性質(zhì)磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁力的作用.2.磁感應強度(1)物理意義：描述磁場的強弱和方向.(2)定義式：B(通電導線垂直于磁場).(3)方向：小磁針靜止時N極的指向.(4)單位：特斯拉，符號為T.3.勻強磁場(1)定義：磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同的磁場稱為勻強磁場.(2)特點：疏密程度相同、方向相同的平行直線.4.地磁場(1)地磁的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示.(2)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點，磁感應強度相等，且方向水平向北.5.磁場的疊

2、加磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解.二、磁感線1磁感線在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向一致2磁感線的特點(1)磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向(2)磁感線的疏密定性地表示磁場的強弱，在磁感線較密的地方磁場較強；在磁感線較疏的地方磁場較弱(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點在磁體外部，從N極指向S極；磁體內(nèi)部，由S極指向N極(4)同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切(5)磁感線是假想的曲線，客觀上不存在3電流周圍的磁場直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強且距導線越

3、遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強磁場且磁場最強，管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠，磁場越弱安培定則三、安培力的大小和方向1安培力的大小(1)磁場和電流垂直時，F(xiàn)BIL.(2)磁場和電流平行時：F0.2安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向(2)安培力的方向特點：FB，F(xiàn)I，即F垂直于B和I決定的平面(注意：B和I可以有任意夾角)四、洛倫茲力1定義：運動電荷在磁場中所受的力2大小(1) vB時，F(xiàn)0.(

4、2) vB時，F(xiàn)qvB.(3) v與B夾角為時，F(xiàn)qvBsin_.3方向(1)判定方法：應用左手定則，注意四指應指向正電荷運動方向或負電荷運動的反方向(2)方向特點：FB，F(xiàn)v.即F垂直于B、v決定的平面(注意B和v可以有任意夾角)由于F始終垂直于v的方向，故洛倫茲力永不做功五、帶電粒子在勻強磁場中的運動1若vB，帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動2若vB，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)，以入射速度v做勻速圓周運動3基本公式(1)向心力公式：qvBm.(2)軌道半徑公式：r.(3)周期公式：T；f；2f.特別提示：T的大小與軌道半徑r和運行速率v無關，只與磁場的磁感應強度B和粒子的比荷有關六、

5、帶電粒子在復合場中的運動1復合場的分類(1)疊加場：電場、磁場、重力場共存，或其中某兩場共存(2)組合場：電場與磁場各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊或在同一區(qū)域，電場、磁場交替出現(xiàn)2帶電粒子在復合場中的運動分類(1)靜止或勻速直線運動當帶電粒子在復合場中所受合外力為零時，將處于靜止狀態(tài)或做勻速直線運動(2)勻速圓周運動當帶電粒子所受的重力與電場力大小相等、方向相反時，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動(3)非勻變速曲線運動當帶電粒子所受的合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線【方法

6、歸納總結(jié)】帶電粒子在磁場中運動的臨界和極值問題1.帶電粒子進入有界磁場區(qū)域，一般存在臨界問題(或邊界問題)以及極值問題解決這類問題的方法思路如下：(1)直接分析、討論臨界狀態(tài)，找出臨界條件，從而通過臨界條件求出臨界值(2)以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解的形式，然后再分析、討論臨界條件下的特殊規(guī)律和特殊解2.帶電粒子在有界磁場中的運動，一般涉及臨界和邊界問題，臨界值、邊界值常與極值問題相關聯(lián)因此，臨界狀態(tài)、邊界狀態(tài)的確定以及所需滿足的條件是解決問題的關鍵常遇到的臨界和極值條件有：(1)帶電體在磁場中，離開一個面的臨界狀態(tài)是對這個面的壓力為零(2)射出或不射出磁場的臨界狀

7、態(tài)是帶電體運動的軌跡與磁場邊界相切，對應粒子速度的臨界值(3)運動時間極值的分析周期相同的粒子，當速率相同時，軌跡(弦長)越長，圓心角越大，運動時間越長周期相同的粒子，當速率不同時，圓心角越大，運動時間越長帶電粒子在交變電場、磁場中的運動(1)解決帶電粒子在交變電場、磁場中的運動問題時，關鍵要明確粒子在不同時間段內(nèi)、不同區(qū)域內(nèi)的受力特性，對粒子的運動情景、運動性質(zhì)做出判斷(2)這類問題一般都具有周期性，在分析粒子運動時，要注意粒子的運動周期、電場周期、磁場周期的關系(3)帶電粒子在交變電磁場中運動仍遵循牛頓運動定律、運動的合成與分解、動能定理、能量守恒定律等力學規(guī)律，所以此類問題的研究方法與質(zhì)

8、點動力學相同2019年物理高考真題和模擬題相關題目1（2019新課標全國卷）如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已如導體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為A2FB1.5FC0.5FD0【答案】B【解析】設每一根導體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為，根據(jù)并聯(lián)電路兩端各電壓相等的特點可知，上下兩路電流之比。如下圖所示，由于上路通電的導體受安培力的有效長度為L，根據(jù)安培力計算公式，可知，得，根據(jù)左手定則可知，兩力方向相同，故線框LMN所受的合力大小為，故本

9、題選B。2（2019新課標全國卷）如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外。ab邊中點有一電子發(fā)射源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點射出的電子的速度大小分別為A，B，C，D，【答案】B【解析】a點射出粒子半徑Ra= =，得：va= =，d點射出粒子半徑為，R=，故vd= =，故B選項符合題意3（2019新課標全國卷）如圖，在坐標系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應強度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進入

10、第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場中運動的時間為ABCD【答案】B【解析】運動軌跡如圖。即運動由兩部分組成,第一部分是個周期,第二部分是個周期, 粒子在第二象限運動轉(zhuǎn)過的角度為90，則運動的時間為；粒子在第一象限轉(zhuǎn)過的角度為60，則運動的時間為；則粒子在磁場中運動的時間為：，故B正確，ACD錯誤。.4（2019北京卷）如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出。下列說法正確的是 A粒子帶正電B粒子在b點速率大于在a點速率C若僅減小磁感應強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出D若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短【答案】C【解析】由左手

11、定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點確定粒子在b、a兩點的速率，根據(jù)確定粒子運動半徑和運動時間。由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應帶負電，故A錯誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動能不變，即粒子在b點速率與a點速率相等，故B錯誤；若僅減小磁感應強度，由公式得：，所以磁感應強度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運動半徑減小，在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運動時間一定變長，故D錯誤。5（2019天津卷）筆記本電腦機身和顯示屏對應部位分別有磁體和霍爾元件。當顯示屏開啟時磁體遠離霍爾元件，電腦正常工作；當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕

12、熄滅，電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為、長為的矩形半導體霍爾元件，元件內(nèi)的導電粒子是電荷量為的自由電子，通入方向向右的電流時，電子的定向移動速度為v。當顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓，以此控制屏幕的熄滅。則元件的（ ）A前表面的電勢比后表面的低B前、后表面間的電壓與v無關C前、后表面間的電壓與成正比D自由電子受到的洛倫茲力大小為【答案】D【解析】由圖知電流從左向右流動，因此電子的運動方向為從右向左，根據(jù)左手定則可知電子偏轉(zhuǎn)到后面表，因此前表面的電勢比后表面的高，故A錯誤，電子在運動過程中洛倫茲力和電場力平衡，有，故，故D正確，由則電壓

13、，故前后表面的電壓與速度有關，與a成正比，故BC錯誤。6（2019江蘇卷）如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長直導線，通過的電流強度相等 矩形線框位于兩條導線的正中間，通有順時針方向的電流，在a、b產(chǎn)生的磁場作用下靜止則a、b的電流方向可能是A均向左B均向右Ca的向左，b的向右Da的向右，b的向左【答案】CD【解析】由右手螺旋定則可知，若a、b兩導線的電流方向相同，在矩形線框上、下邊處產(chǎn)生的磁場方向相反，由于矩形線框上、下邊的電流方向也相反，則矩形線框上、下邊所受的安培力相反，所以不可以平衡，則要使矩形線框靜止，a、b兩導線的電流方向相反，故CD正確。7（2019浙江選考）電

14、流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖所示。兩相距很近的通電平行線圈和，線圈固定，線圈置于天平托盤上。當兩線圈均無電流通過時，天平示數(shù)恰好為零。下列說法正確的是A當天平示數(shù)為負時，兩線圈電流方向相同B當天平示數(shù)為正時，兩線圈電流方向相同C線圈對線圈的作用力大于線圈對線圈的作用力D線圈對線圈的作用力與托盤對線圈的作用力是一對相互作用力【答案】A【解析】當兩線圈電流相同時，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時，表現(xiàn)為相互排斥，故當天平示數(shù)為正時，兩者相互排斥，電流方向相反，當天平示數(shù)為負時，兩者相互吸引，電流方向相同，A正確B錯誤；線圈對線圈的作用力與線圈對線圈的作用力是一對相互作用力，等大反向，C錯誤；靜

15、止時，線圈II平衡，線圈對線圈的作用力與托盤對線圈的作用力是一對平衡力，D錯誤【點睛】本題的原理是兩通電直導線間的相互作用規(guī)律：兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發(fā)生相互作用電流方向相同時，將會吸引；電流方向相反時，將會排斥8（2019浙江選考）磁流體發(fā)電的原理如圖所示。將一束速度為v的等離子體垂直于磁場方向噴入磁感應強度為B的勻強磁場中，在相距為d、寬為a、長為b的兩平行金屬板間便產(chǎn)生電壓。如果把上、下板和電阻R連接，上、下板就是一個直流電源的兩極。若穩(wěn)定時等離子體在兩板間均勻分布，電阻率為。忽略邊緣效應，下列判斷正確的是A上板為正極，電流B上板為負極，電流C下板為正極，電流D下板為負極，電

16、流【答案】C【解析】根據(jù)左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負電荷受到的洛倫茲力向上，因此下極板為電源的正極，根據(jù)平衡有，解得穩(wěn)定時電源的電動勢，則流過R的電流為，而，則得電流大小為，C正確【點睛】本題的關鍵是理解磁流體發(fā)電機的工作原理，知道穩(wěn)定時，離子所受的電場力和洛倫茲力平衡，結(jié)合閉合電路歐姆定律進行分析9（2019山東省菏澤市高三下學期第一次模擬考試）如圖所示，abcd為邊長為L的正方形，在四分之一圓abd區(qū)域內(nèi)有垂直正方形平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點沿ba方向射入磁場，結(jié)果粒子恰好能通過c點，不計粒子的重力，則粒子的速度大小為A

17、BCD 【答案】C【解析】粒子沿半徑方向射入磁場，則出射速度的反向延長線一定經(jīng)過圓心，由于粒子能經(jīng)過c點，因此粒子出磁場時一定沿ac方向，軌跡如圖：由幾何關系可知，粒子做圓周運動的半徑為，根據(jù)牛頓第二定律得： 解得：，故C正確。故選C。10（2019山東省濰坊市高三模擬訓練）如圖所示，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，二者之間的距離為l。在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里，大小相等的電流時，紙面內(nèi)與兩導線距離為l的a點處的磁感應強度為零。若僅讓P中的電流反向，則a點處磁感應強度的大小為A2B0BCDB0【答案】B【解析】如圖所示。設P和Q在a點的磁感應強度

18、大小為B，當P和Q的電流都垂直紙面向里時，根據(jù)右手螺旋定則可知，P在a點的磁感應強度方向為水平向右偏下30，Q點在a點的磁感應強度方向為水平向右偏上30，兩者在a點的合磁感應強度為，方向水平向右，因a點的磁感應強度為零，故。B0的方向水平向左。當P中電流方向反向時，磁場如圖所示。如圖所示當P的電流反向后，P在a點的磁感應強度方向為水平向左偏上30，P和Q在a點的合磁感應強度為B，方向豎直向上，則a點的磁感應強度為，故B正確；ACD錯誤；故選B。11（2019天津市和平區(qū)高三高考三模）質(zhì)量為、電量為的帶電粒子以速率垂直磁感線射入磁感應強度為的勻強磁場中，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，帶電粒子在圓周軌道上運動相當于一個環(huán)形電流，則下列說法中正確的是A環(huán)形電流的電流強度跟成正比B環(huán)形電流的電流強度跟成正比C環(huán)形電流的電流強度跟成正比D環(huán)形電流的電流強度跟成反比【答案】CD【解析】設帶電粒子在