2019年高考一輪復(fù)習(xí)《磁場(chǎng)》真題、模擬題、知識(shí)點(diǎn)總結(jié)分項(xiàng)匯編

1、2019年物理高考真題和模擬題 知識(shí)點(diǎn)分項(xiàng)匯編磁場(chǎng) 一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度1.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁力的作用.2.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.(2)定義式：B(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)).(3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向.(4)單位：特斯拉，符號(hào)為T.3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng).(2)特點(diǎn)：疏密程度相同、方向相同的平行直線.4.地磁場(chǎng)(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(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北.5.磁場(chǎng)的疊

2、加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解.二、磁感線1磁感線在磁場(chǎng)中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致2磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向(2)磁感線的疏密定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，在磁感線較密的地方磁場(chǎng)較強(qiáng)；在磁感線較疏的地方磁場(chǎng)較弱(3)磁感線是閉合曲線，沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)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(chǎng)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(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越

3、遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)最強(qiáng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)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(chǎng)和電流垂直時(shí)，F(xiàn)BIL.(2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F0.2安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向(2)安培力的方向特點(diǎn)：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(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的力2大小(1) vB時(shí)，F(xiàn)0.(

4、2) vB時(shí)，F(xiàn)qvB.(3) v與B夾角為時(shí)，F(xiàn)qvBsin_.3方向(1)判定方法：應(yīng)用左手定則，注意四指應(yīng)指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向(2)方向特點(diǎn)：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(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1若vB，帶電粒子以入射速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)行速率v無(wú)關(guān)，只與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子的比荷有關(guān)六、

5、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1復(fù)合場(chǎng)的分類(1)疊加場(chǎng)：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)共存，或其中某兩場(chǎng)共存(2)組合場(chǎng)：電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊或在同一區(qū)域，電場(chǎng)、磁場(chǎng)交替出現(xiàn)2帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分類(1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大小相等、方向相反時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(3)非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)當(dāng)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(shí)，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界和極值問(wèn)題1.帶電粒子進(jìn)入有界磁場(chǎng)區(qū)域，一般存在臨界問(wèn)題(或邊界問(wèn)題)以及極值問(wèn)題解決這類問(wèn)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(guò)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(wèn)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般涉及臨界和邊界問(wèn)題，臨界值、邊界值常與極值問(wèn)題相關(guān)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(wèn)題的關(guān)鍵常遇到的臨界和極值條件有：(1)帶電體在磁場(chǎng)中，離開(kāi)一個(gè)面的臨界狀態(tài)是對(duì)這個(gè)面的壓力為零(2)射出或不射出磁場(chǎng)的臨界狀

7、態(tài)是帶電體運(yùn)動(dòng)的軌跡與磁場(chǎng)邊界相切，對(duì)應(yīng)粒子速度的臨界值(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間極值的分析周期相同的粒子，當(dāng)速率相同時(shí)，軌跡(弦長(zhǎng))越長(zhǎng)，圓心角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)周期相同的粒子，當(dāng)速率不同時(shí)，圓心角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)帶電粒子在交變電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)解決帶電粒子在交變電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵要明確粒子在不同時(shí)間段內(nèi)、不同區(qū)域內(nèi)的受力特性，對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)情景、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)做出判斷(2)這類問(wèn)題一般都具有周期性，在分析粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意粒子的運(yùn)動(dòng)周期、電場(chǎng)周期、磁場(chǎng)周期的關(guān)系(3)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)仍遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理、能量守恒定律等力學(xué)規(guī)律，所以此類問(wèn)題的研究方法與質(zhì)

8、點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同2019年物理高考真題和模擬題相關(guān)題目1（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)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(shè)每一根導(dǎo)體棒的電阻為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，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(diǎn)可知，上下兩路電流之比。如下圖所示，由于上路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)安培力計(jì)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(biāo)全國(guó)卷）如圖，邊長(zhǎng)為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外。ab邊中點(diǎn)有一電子發(fā)射源O，可向磁場(chǎng)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(diǎn)射出的電子的速度大小分別為A，B，C，D，【答案】B【解析】a點(diǎn)射出粒子半徑Ra= =，得：va= =，d點(diǎn)射出粒子半徑為，R=，故vd= =，故B選項(xiàng)符合題意3（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。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(jìn)入

10、第一象限，最后經(jīng)過(guò)x軸離開(kāi)第一象限。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ABCD【答案】B【解析】運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。即運(yùn)動(dòng)由兩部分組成,第一部分是個(gè)周期,第二部分是個(gè)周期, 粒子在第二象限運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為90，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；粒子在第一象限轉(zhuǎn)過(guò)的角度為60，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，故B正確，ACD錯(cuò)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(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子垂直磁場(chǎng)邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是 A粒子帶正電B粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出D若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)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(diǎn)確定粒子在b、a兩點(diǎn)的速率，根據(jù)確定粒子運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動(dòng)能不變，即粒子在b點(diǎn)速率與a點(diǎn)速率相等，故B錯(cuò)誤；若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，由公式得：，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點(diǎn)右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運(yùn)動(dòng)半徑減小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定變長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。5（2019天津卷）筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開(kāi)啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕

12、熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為、長(zhǎng)為的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shì)比后表面的低B前、后表面間的電壓與v無(wú)關(guān)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(dòng)，因此電子的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃?，根?jù)左手定則可知電子偏轉(zhuǎn)到后面表，因此前表面的電勢(shì)比后表面的高，故A錯(cuò)誤，電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中洛倫茲力和電場(chǎng)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(guān)，與a成正比，故BC錯(cuò)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(zhǎng)直導(dǎo)線，通過(guò)的電流強(qiáng)度相等 矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間，通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，在a、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(dǎo)線的電流方向相同，在矩形線框上、下邊處產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(dǎo)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(cè)量磁場(chǎng)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(dāng)兩線圈均無(wú)電流通過(guò)時(shí)，天平示數(shù)恰好為零。下列說(shuō)法正確的是A當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩線圈電流方向相同B當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩線圈電流方向相同C線圈對(duì)線圈的作用力大于線圈對(duì)線圈的作用力D線圈對(duì)線圈的作用力與托盤對(duì)線圈的作用力是一對(duì)相互作用力【答案】A【解析】當(dāng)兩線圈電流相同時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時(shí)，表現(xiàn)為相互排斥，故當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩者相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩者相互吸引，電流方向相同，A正確B錯(cuò)誤；線圈對(duì)線圈的作用力與線圈對(duì)線圈的作用力是一對(duì)相互作用力，等大反向，C錯(cuò)誤；靜

15、止時(shí)，線圈II平衡，線圈對(duì)線圈的作用力與托盤對(duì)線圈的作用力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題的原理是兩通電直導(dǎo)線間的相互作用規(guī)律：兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引；電流方向相反時(shí)，將會(huì)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(chǎng)方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在相距為d、寬為a、長(zhǎng)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(gè)直流電源的兩極。若穩(wěn)定時(shí)等離子體在兩板間均勻分布，電阻率為。忽略邊緣效應(yīng)，下列判斷正確的是A上板為正極，電流B上板為負(fù)極，電流C下板為正極，電流D下板為負(fù)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(fù)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(shí)電源的電動(dòng)勢(shì)，則流過(guò)R的電流為，而，則得電流大小為，C正確【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是理解磁流體發(fā)電機(jī)的工作原理，知道穩(wěn)定時(shí)，離子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析9（2019山東省菏澤市高三下學(xué)期第一次模擬考試）如圖所示，abcd為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點(diǎn)沿ba方向射入磁場(chǎng)，結(jié)果粒子恰好能通過(guò)c點(diǎn)，不計(jì)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(chǎng)，則出射速度的反向延長(zhǎng)線一定經(jīng)過(guò)圓心，由于粒子能經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，因此粒子出磁場(chǎng)時(shí)一定沿ac方向，軌跡如圖：由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)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(xùn)練）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)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(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里，大小相等的電流時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。若僅讓P中的電流反向，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為A2B0BCDB0【答案】B【解析】如圖所示。設(shè)P和Q在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

18、大小為B，當(dāng)P和Q的電流都垂直紙面向里時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則可知，P在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樗较蛴移?0，Q點(diǎn)在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樗较蛴移?0，兩者在a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向水平向右，因a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故。B0的方向水平向左。當(dāng)P中電流方向反向時(shí)，磁場(chǎng)如圖所示。如圖所示當(dāng)P的電流反向后，P在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樗较蜃笃?0，P和Q在a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，故B正確；ACD錯(cuò)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(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在圓周軌道上運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形電流，則下列說(shuō)法中正確的是A環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成正比B環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成正比C環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成正比D環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成反比【答案】CD【解析】設(shè)帶電粒子在