2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：磁場(chǎng)基礎(chǔ)訓(xùn)練（附答案解析 ）

2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)—磁場(chǎng)基礎(chǔ)訓(xùn)練

一、單選題（本大題共5小題）

1.如圖所示，在圓形邊界的磁場(chǎng)區(qū)域，氣核和笊核先后從P點(diǎn)沿圓形邊

界的直徑入射，從射入磁場(chǎng)到射出磁場(chǎng)，氣核和笊核的速度方向分別偏

轉(zhuǎn)了90°和120°角，已知光核：H在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為“，軌跡半徑為R,

則（）

/xXXx\

pjXXXX\

\XXXX/

\XXXX/

'、、

X__X_，

A.笊核fH在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3fo

B.笊核aH在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4%

C.圓形磁場(chǎng)的半徑為2R

D.笊核在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為手7?

2.如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC內(nèi)，

。是AB邊的中點(diǎn)，一簇相同的帶負(fù)電的粒子僅在磁場(chǎng)的洛倫茲力作用下，從。

點(diǎn)沿紙面以平行于BC邊方向、大小不同的速率射入三角形內(nèi)，不考慮粒子重力

及粒子間的相互作用，已知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T,則下列說法中正確的

是（）

A.粒子垂直BC邊射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑R為日L

B.速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)

C.粒子可能從A8邊射出，且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為切

6

D.粒子可能從C點(diǎn)射出，且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為如

3.為縮短固定翼飛行器著陸后的滑行距離，有人構(gòu)想在機(jī)身和跑道上安裝設(shè)

備，使飛行器在安培力作用下短距著陸，如圖所示，在機(jī)身上安裝長(zhǎng)為10m、匝

數(shù)為50匝的矩形線圈，線圈通以100A的電流，跑道上有大小為0.3T的磁場(chǎng)，

通過傳感器控制磁場(chǎng)區(qū)域隨飛機(jī)移動(dòng)，使矩形線圈始終處于圖示磁場(chǎng)中，忽略電

磁感應(yīng)的影響，線圈所受安培力的大小和方向是（）

???XXX

八??I?XXX

跑道10m???Xxx跑道

???XXX

?*""?>XXX

A.15000N,向左B.15000N,向右

C.30000N,向左D.30000N,向右

4.如圖，在截面為圓的絕緣長(zhǎng)管內(nèi)表面兩相互垂直的直徑兩端分別固定有四根

輕質(zhì)平行長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c、d,導(dǎo)線中通有大小相等的電流/,電流方向如圖所

示。每根長(zhǎng)直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，在圓心。處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為

B=k-=B（4為常量，r為圓心到導(dǎo)線的距離），則此時(shí)。處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

r0

小為（）

A.3B0B.2B0C.B°D.0

5.兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，E。與。在

一條直線上，PO'與。/在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流/,

電流方向如圖所示。若一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流/時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)

線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（)

Q

ddN

d\O'W

0IP

E

A.B、0B.0、2B

C.28、2BD.B、B

二、多選題（本大題共3小題）

6.如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和

一條形磁鐵連接起來，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通

以如圖所示的電流后，以下說法正確的是（）

A.彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B.彈簧長(zhǎng)度將變短

C.臺(tái)秤讀數(shù)變小D.臺(tái)秤讀數(shù)變大

7.回旋加速器的核心部分是與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)。形金屬盒，兩

盒的狹縫間加有周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)每次都能得到加速。如

圖所示，。形盒半徑為R,若用該回旋加速器加速質(zhì)子（：H）時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度為8,高頻交流電頻率為人則（）

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2%加

B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小有關(guān)

C.只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值

D.8不變，要使該回旋加速器也能用于加速a粒子（；He）,應(yīng)將交流電的

頻率調(diào)整為57

8.如圖（a）所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場(chǎng)中，當(dāng)音頻電流信號(hào)通過線圈

時(shí)，線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，發(fā)出聲音。俯視圖（b）表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈

中（）

A.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里

B.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外

C.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里

D.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

9.某實(shí)驗(yàn)小組用圖示電路測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)器材如下：邊長(zhǎng)為

￡、匝數(shù)為"的正方形線圈（a、人為引出端）一個(gè)天平一臺(tái)，各種質(zhì)量祛碼若

干，直流電源一個(gè)，靈敏電流計(jì)一個(gè)，定值電阻一個(gè)，開關(guān)、導(dǎo)線等若干實(shí)驗(yàn)步

驟如下：

在天平的（填“左盤”或“右盤”）中放入合適質(zhì)量的祛碼，使天平平衡；

（2）斷開開關(guān)S,將a與d連接、6與c連接，再次閉合開關(guān)S,這時(shí)需要在天

平的（選填“左盤”“右盤”）中放入質(zhì)量為△根的祛碼，使天平再次平衡；

（3）已知重力加速度大小為g,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為廬（用上述物理量表

示）。

10.如圖，導(dǎo)線框與電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)組成閉合回路，將導(dǎo)線框

用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛起來，導(dǎo)線框下端置于一磁鐵兩極之間，與磁場(chǎng)方向垂直放

置。接通電路，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察并記錄電流表讀數(shù)/和彈簧測(cè)力計(jì)讀

數(shù)凡甲乙兩個(gè)同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別描繪出的圖像如圖所示，則甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中

安培力方向,乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中安培力方向（填“向上”或“向

下”）。丙同學(xué)的圖像下部不似乙的線性，可能的原因是。

四、解答題（本大題共2小題）

11.如圖，質(zhì)量為根、電荷量為q的某帶正電粒子（重力不計(jì)，可視為質(zhì)點(diǎn)）從

A處?kù)o止釋放，經(jīng)過電壓為U（未知）、極板間距離為d的加速電場(chǎng)加速后，恰

好沿圖中B位置進(jìn)入一種靜電分析器并沿虛線運(yùn)動(dòng)，最終從C位置離開靜電分析

器。已知靜電分析器內(nèi)分布有輻向電場(chǎng)，其虛線處場(chǎng)強(qiáng)大小為綜，方向指向圓

心，粒子僅在電場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡對(duì)應(yīng)的半徑為R,線段

恰為小球運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑，不計(jì)一切阻力。求：

（1）粒子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度大?。?/p>

（2）加速電場(chǎng)電壓U的大?。?/p>

（3）粒子從A到C運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

靜電分析器

加速電場(chǎng)

12.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為

G;B為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為耳，兩板間距離為d；C

為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為層。今有一質(zhì)量為優(yōu)、電荷量為e的正粒子(不計(jì)

重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)。求：

(1)粒子的速度v為多少？

(2)速度選擇器兩板間電壓4為多少？

(3)粒子在層磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大？

2

XxxXXX

參考答案

1.【答案】D

【詳解】?jī)珊嗽诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間f=：T=粵，氣核恒與笊核汨比荷之比為

27rqBx'

2：1、圓心角之比為3：4,可得笊核在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為廠=*o，故A、B

錯(cuò)誤；由題意，作出兩核在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖

設(shè)圓形磁場(chǎng)的半徑為「，笊核fH在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R2，氣核和笊

核彳H的軌跡圓圓心分別為Q、。2，由幾何關(guān)系可得r=R,tan30。="，可得

R24R，故C錯(cuò)誤，D正確。

2.【答案】D

【詳解】粒子垂直BC邊射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖（a）

根據(jù)幾何關(guān)系知半徑為半乙，A錯(cuò)誤；

若帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與8C邊相切，剛好從BC邊射出磁場(chǎng)，可知圓心角為

180°,粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷時(shí)間為I，若帶電粒子從C點(diǎn)射出，由幾何關(guān)系可知

從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)，速度與AC相切，故粒子可以從C點(diǎn)射出。由圖（b）可

知，入射速度的弦切角a=30°,故圓心角為60°,粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷時(shí)間為

-T,若帶電粒子從4B邊射出磁場(chǎng)，可知圓心角為240°,粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷時(shí)

6

間為|7,B錯(cuò)誤，D正確；

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為9,T=—,則六27,所以

qB27r

可知粒子速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間無確定的關(guān)系，C錯(cuò)誤。

3.【答案】C

【詳解】由左手定則可知，線圈受安培力向左，大小為

F=2nBIL=2x50x0.3xl00x10N=30000N,選C。

4.【答案】B

【分析】本題以通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)為背景，考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加。

【詳解】由題意可知，a、6導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，合磁感應(yīng)

強(qiáng)度是零，4導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，合磁感應(yīng)

強(qiáng)度是2瓦，因此四根固定平行直導(dǎo)線在圓心。處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

2B°,ACD錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。選B。

5.【答案】B

【詳解】?jī)芍苯菍?dǎo)線可以等效為如圖所示的兩直導(dǎo)線，由安培定則可知，兩直導(dǎo)

線在M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別為垂直紙面向里、垂直紙面向外，故M處的磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為零；兩直導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向里，故N處

的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為28；綜上分析B正確。

MN

X?XX

V----------FOP

EO'Q

6.【答案】BC

【詳解】AB.以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象分析受力，根據(jù)左手定則判斷得知，其所受安

培力方向?yàn)樾毕蛴蚁路剑鶕?jù)牛頓第三定律可知，磁鐵受到的安培力方向斜向左

上方，平板光滑，故磁鐵向左運(yùn)動(dòng)，彈簧被壓縮，長(zhǎng)度變短，所以A錯(cuò)誤，B正

確；

CD.磁鐵受到斜向左上方的安培力，所以其對(duì)臺(tái)秤的壓力減小，臺(tái)秤讀數(shù)變小，

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

7.【答案】AD

【詳解】A.質(zhì)子被加速后的最大速度

丫=泮~=2兀母

故A正確;

BD.由

qvB=---

R

可得

m

可知最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無關(guān)，聯(lián)立A中的速度可得

于=qB

27rm

所以要使該回旋加速器也能用于加速a粒子（；He）,應(yīng)將交流電的頻率調(diào)整為

-/

2

故B錯(cuò)誤，D正確；

C.任何物體的速度不會(huì)超過光速，故C錯(cuò)誤。

故選ADo

8.【答案】BC

【詳解】AB.將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個(gè)小段，每一小段看成直導(dǎo)線，則根據(jù)左手

定則，當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，A錯(cuò)

誤；B正確；

CD.同理，當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，C

正確；D錯(cuò)誤。選BC。

9-【答案】靈敏電流計(jì)的讀數(shù)左盤；右盤；黑

【詳解】（1）［1］實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān)S,應(yīng)記錄靈敏電流計(jì)的讀數(shù)/；

［2］由左手定則可知閉合開關(guān)后線框所受的安培力向下，應(yīng)在天平的左盤中放入

合適質(zhì)量的祛碼，才能使天平平衡；

（2）［3］斷開開關(guān)S,將a與d連接、6與c連接，再次閉合開關(guān)S,由左手定則

可知閉合開關(guān)后線框所受的安培力向上，應(yīng)在天平的右盤中放入合適質(zhì)量的祛

碼，才能使天平平衡；

（3）［4］斷開開關(guān)S,將a與d連接、力與c連接，再次閉合開關(guān)S,這時(shí)需要在

天平的右盤中放入質(zhì)量為△加的祛碼使天平再次平衡，由平衡條件可知

2BINL=Amg,解得8=9里

2NIL

10.【答案】向下；向上；電流較大時(shí)線框向上運(yùn)動(dòng)，線框所在處磁場(chǎng)發(fā)生變化

導(dǎo)致

【詳解】［1］當(dāng)安培力方向向下時(shí)，據(jù)平衡條件可得尸="吆+5〃，隨著電流/的

增大，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)尸增大，當(dāng)安培力方向向上時(shí)，據(jù)平衡條件可得

F=mg-BIL,隨著電流/的增大，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)尸減小，則甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中安

培力方向向下，乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中安培力方向向上。

［3］對(duì)比乙、丙同學(xué)的圖像可知，丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中安培力方向向上，圖像下部不似

乙的線性，可能的原因是電流較大時(shí)線框向上運(yùn)動(dòng)，線框所在處磁場(chǎng)發(fā)生變化導(dǎo)

致。

【詳解】（1）粒子進(jìn)入靜電分析器后，在指向圓心的電場(chǎng)力作用下做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)，有

qE°=m—

解得

V=

(2)粒子重力不計(jì)，在加速電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，會(huì)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，末

速度為"，有

12

qU=—mv-0

解得

2