2020年全國各地高考物理試題分類匯編磁場

1、2020年全國各地高考招生物理試題匯編-磁場5（2020重慶卷）.如題5圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 Bo當(dāng)通 以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表 面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的低。 由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及 自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為C.A. -IB-,負(fù)B|q|aU_IB_|q|aU_IB_q bU_IB_ q bu答案:C2112020廣東高考】.如圖9,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子 a和b,從O點(diǎn)沿垂 直磁場方向進(jìn)

2、人勻強(qiáng)磁場，最后打到屏 P上。不計(jì)重力。下列說法11喻 A. a、b均帶正電 B. a在磁場中飛行的時(shí)間比b的短” 仁, C. a在磁場中飛行的路程比b的短D. a在P上的落點(diǎn)與。點(diǎn)的距離比b的近答案：AD13【2020上海高考】.如圖，足夠長的直線ab靠近 通電螺線管，與螺線管平行。用磁傳感器測(cè)量ab上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的大致圖像是WABaS(A)M(C)(D)答案：C15【2020江蘇高考】.(16分)在科學(xué)研究中，可以通過施加適當(dāng)?shù)碾妶龊痛艌鰜韺?shí) 現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制.如題15-1圖所示的xOy平面處于勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場 中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t作周期性

3、變化的圖象如題15-2圖所示.x 軸正方向?yàn)镋的正方向，垂直紙面向里為B的正方向.在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一粒子P,其 質(zhì)量和電荷量分別為m和+q.不計(jì)重力.在t = T時(shí)刻釋放P,它恰能沿一定軌道2做往復(fù)運(yùn)動(dòng).(1)求P在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小 V 0；(2)求B應(yīng)滿足的關(guān)系；在to(Ot 0 IIIi!：!：!/I 111i1t 2r 3t 4t2t 蘆丁 |4r 5r 也1J!（題15-圖）（題15-2圖）答案:6 （ 1 H - 7作句加速M(fèi)線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)2T作勻速因I周運(yùn)動(dòng)電場力 X=島加速度a 速度%二E.n.t=*titL解得仁寫 2/ii只有當(dāng)f二2不時(shí)在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)束并作始沿x軸負(fù)方向

4、運(yùn)動(dòng),才能沿- 定軌道作往復(fù)運(yùn)動(dòng).如圖所示.設(shè)P在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T.則（吁!）二=1,2.3）勺辿Ml周運(yùn)動(dòng)解得,二= 123）qt在%時(shí)刻祥放,P在電場中加速時(shí)間為止-% 在磁場中作勻速|(zhì)閱周運(yùn)動(dòng)J12r 1圓周運(yùn)動(dòng)的半徑產(chǎn)二解得空） %義經(jīng)（f ）時(shí)間P減速為零后向右加速時(shí)間為心P再進(jìn)入磁場 二世也I如周運(yùn)動(dòng)的半徑rtn解得肝 黑綜上分析，速度為零時(shí)橫坐標(biāo)工=0相應(yīng)的縱坐標(biāo)為懺巴”丁,二1,2 3） 2k（ f| -r.）2/卜（丁一 2兒）+解得”（*二123） 2AAy）2612020上海高考】.（3分）演示地磁場存在的實(shí)驗(yàn)裝置 （由環(huán)形線圈，微電流彳感器，DIS等組成）如圖

5、所示, 首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，屏幕 上的電流指針 （填：“有”或“無”）偏轉(zhuǎn); 然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，電流指針 （填：“有”或“無”）偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水 平放置，使其從東向西移動(dòng)，電流指針 （填：“有”或“無”）偏轉(zhuǎn)。26答案.有 無 無18（2020全國新課標(biāo)I ）、如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面（紙 面）,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向垂直于紙面向外。一電荷量為q（q0）,質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射人磁場區(qū)域，射入點(diǎn)與 ab的距離為R/2。已知粒 子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60。，則粒子的速率為

6、（不計(jì)重力）A qBR/2m B . qBR/m C. 3qBR/2m D 2qBR/m答案：B解析：帶電粒子沿平行于直徑ab的方向射人磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)軌跡如 圖。設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為r,圓心為O,連接OC OO , OO垂直平分弦長CD已知粒 子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為 60,所以/ CO, D=6d,又CE=R/2, 所以/C OE=30,則/C O O =/ C O/ O= 300, C O =CQ 即 r=R。再根據(jù)洛侖茲v mv0 (2) &V0方向指向第IV象限與x軸正方向成450角 2qhqBR力提供向心力有，qvB mR解得v方，所以B選項(xiàng)正確。15(202

7、0安徽高考).圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面積位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相等的電流，方向如圖所示。一帶正電 的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是A.向上 B .向下C.向左 D .向右23. (2020安徽高考)(16分)如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xoy,在第I象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，方向沿y正方向；在第IV象限的正三角形 abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，方向垂直于 xoy平面向里，正三角形邊長為L,且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,i y從y軸上的p(o, h)點(diǎn)，以大小為Vo的速度沿x軸正方向射入電場，通電

8、電場在Axp+軸上的a(2h,o)點(diǎn)進(jìn)入第IV象限，又經(jīng)過磁場從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第山 O與y軸負(fù)方向成45角，不計(jì)粒子所受的重力。求:(1)電場強(qiáng)度E的大小;(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的最小值【答案】(1)(3)2mv0qL【解析I (1)設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t ,則有x v0t 2h1at22h qE ma聯(lián)立以上各式可得2mv02qhyEvoPObx x X、 XB-Jc ft -r（2）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)沿負(fù)y方向的分速度為Vy at Vo所以v 20 v2 加0方向指向第IV象限與x軸正方向成450角2（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，有qv

9、B m r當(dāng)粒子從b點(diǎn)射出時(shí)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為最小值，此時(shí)有 r今所以B智（2） （2020山東理綜）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展。如圖內(nèi)所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I ,同時(shí)外加與薄片 垂直的磁場B,在M N間出現(xiàn)電壓UH,這個(gè)現(xiàn)象稱為 霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足Uh K里，式d中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)。某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來 測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)。若該半導(dǎo)體材料是空穴（可視為帶正電粒子）導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖內(nèi)所示, 該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與（填M或N） 端通過導(dǎo)線相連。已知薄片厚

10、度d=0.40mm該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變，改變電流I的大f(x 10*1A)3.06.09.012.015,01&0i/K(x 10力丫)Id1.93.44.5僅8小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定區(qū)域內(nèi)（見答題卡）畫出UH-I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為 10 3V m A 1 T 1 （保留2位有效數(shù)字）該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向 再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾 系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的測(cè) 量電路，Si、&均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體 薄片（未畫出）。為使電流從Q端流入，P端流出，

11、應(yīng) 將S擲向（填“a”或b”），&擲向（填 “c” 或 d”）。為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中。在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件 和（填器件代號(hào)）之間。21答案（2）M如右圖所示，1.5 （1.4或1.6）Qb, c； S, E （或E）23 （2020山東理綜）.（18分）如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在 相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E. 一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子自y軸的P點(diǎn)沿xx軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一：象限，隨即撤去電場，以

12、后僅保留磁場。已知一5一一一QTP -OP=d,OQ=2壞計(jì)粒子重力。產(chǎn)x（1）求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值 Bo,粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求Bo;（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值， 經(jīng)過一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過 Q點(diǎn)，且 速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過 Q點(diǎn)所用的時(shí)間。23.解：（1）設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為to,加速度的大小為a,粒子的初速度為vo ,過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小為v,沿y軸方向分速度的大小為Vy ,速度與x軸正方向間的夾角為9,由牛頓第二定律得 qE = ma 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得12d = ato 22d = Vot

13、oVy = ato:22V = Vo + Vyvytan 0= 一 Vo聯(lián)立O(3GK5C6式得V = 2qEd ,m8= 45(2)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 R,粒子在第一象限的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示， 01為圓心，由幾何關(guān)系可知 OO的等腰直角三角形，得R1 = 2 2d 由牛頓第二定律得2V qvBo = mRimE聯(lián)立C7式得Bo = t些. 2qd(3)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2,由幾何分析(粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，02、O；是粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，Q F、G H是軌跡與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，連接 02、O2,由幾何關(guān)系知，O2FGO；和O2QHO2均為矩形，進(jìn) 而知FQ GH勻?yàn)橹睆剑琎FG

14、也是矩形，又FH, GQ可知QFGH1正方形， QO狽等腰直角三角形）可知，粒子在第一、第三象限的軌跡均為半圓，得2R2 = 2 V2d12粒子在第二、第四象限的軌跡為長度相等的線段，得13FG = HQ = 2R2 設(shè)粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間為t,則有FG + HQ + 2 懸/t = 14vt = (2 + 力2mdqE15聯(lián)立C7 0）的粒子從左側(cè)平行于x 軸射入磁場，入射點(diǎn)為ML粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 R。粒子離開磁場后的運(yùn) 動(dòng)軌跡與x軸交于p點(diǎn)（圖中未畫出）且op=R不計(jì)重力。求M點(diǎn)到。點(diǎn)的距離和 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。26答案丁 =緲tXi期卡我索帶血忖子選人磁場后做

15、回周運(yùn)力.赭曲軌?mèng)私惶摼€3L干A點(diǎn).心為， 粘I：的C A.AC4熱軸的央航為。.他子從A點(diǎn)射出后.運(yùn)劭軌遴交工慟于P點(diǎn). *i，他的央的為不如圖所示.有耀帆為由此得T爺過A點(diǎn)書工.吧垂線，垂足分刎為氏D.由的中幾何關(guān)系gAD=知 iuOD-ADcoi60*麗=麗8甲麗=4+加產(chǎn)丹生以上正式和盟蛤條件德m+cMcj=J設(shè)M點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為Ah = R-OC9（2020海南卷）.三條在同一平面（紙面）內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I ,方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個(gè)頂角的平分線上， 且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為Bi、R

16、和R,下列說法正確的是A. Bi=B20） 的點(diǎn)電荷a在紙面內(nèi)垂直于EF從F點(diǎn)射出，其軌跡經(jīng)過G點(diǎn)；再使帶有同樣電荷量 的點(diǎn)電荷b在紙面內(nèi)與EF成一定角度從E點(diǎn)射出，其軌跡也經(jīng)過G點(diǎn)，兩點(diǎn)電荷從 射出到經(jīng)過G點(diǎn)所用的時(shí)間相同，且經(jīng)過 G點(diǎn)時(shí)的速度方向也相同。已知點(diǎn)電荷 a的質(zhì)量為mi軌道半徑為R,不計(jì)重力，求：（1）點(diǎn)電荷a從射出到經(jīng)過G點(diǎn)所用的時(shí)間;（2）點(diǎn)電荷b的速度大小。答案：6t=兀m/2qB（2） v b=4qBR/3m11（2020 四川卷）.（19 分）如下圖所示，豎直平面（紙面）內(nèi)有直角坐標(biāo)系 xOy, x軸沿水平方向。在x0 的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

17、B的勻強(qiáng)磁場。在第二象 限緊貼y軸固定放置長為I、表面粗糙的不帶電絕緣平板，平板平行于 x軸且與 x軸相距ho在第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在方向相互垂直的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度 大小為B、方向垂直于紙面向外）和勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）。一質(zhì)量為RI不 帶電的小球Q從平板下側(cè)A點(diǎn)沿x軸正向拋出；另一質(zhì)量也為 m帶電量為q的小球P從A點(diǎn)緊貼平板沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)后從y軸上的D點(diǎn)進(jìn)入電 磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)1圓周離開電磁場區(qū)域，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，然后4從x軸上的K點(diǎn)進(jìn)入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一點(diǎn)，且豎直方 向速度相同。設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球P電量不變，小球P和Q始終在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且均

18、看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。求：(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小，并判斷 P球所帶電荷的正負(fù)；(2)小球Q的拋出速度vo的取值范圍；)ESMWKId“E j L ” Q %Bi是B2的多少倍？人X X X r X常-籌島X X X X11.解：據(jù)題意受力分析如圖所示(1)帶電小球P在電磁復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有 mg= qE 即E三皿 由于小球P變?yōu)閯蛩俚膹牡诙笙捱M(jìn)入第一象 限由平衡條件有Q啊詼=m由 左手定則 可知P球帶正電。(2)據(jù)題意Q球與P球恰好在K點(diǎn)相遇vo有最大值vom Q球做平拋運(yùn)動(dòng) 有L + R = vOmtP球在電磁復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有 三 m 6 K.解得4e=（L +靛）即v

19、o的取值范圍為v0（L + f-） （3）由于PQ相遇時(shí)豎直方向速度相同即Q球豎直方向下落R時(shí)豎直方向分速度為vi由 碟一璐=2Kt 得%寶=QR可解得詈=與Hn Zb20 （2020浙江理綜）.注入工藝中，初速度可忽略的離子 P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如 圖所示，已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過=30后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中 運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P+和P3+（）A.在內(nèi)場中的加速度之比為1:11B.在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為根號(hào) 3:1（* 丁一 ，C.在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2.D.離開電場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為 1:3y,、一非選擇題部分共12題，共180分答案：BCD22 (2020福建卷理綜.(20分)如圖甲，空間存在一范圍足夠大的垂直于 xoy平面向 外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B。讓質(zhì)量為m1電量為q (qv i).為使該粒子能經(jīng)過A(a, 0)點(diǎn)，其入射角(粒子初速度與x軸正向的夾角)有幾個(gè)？并求出對(duì)應(yīng)的 sin 值： 如圖乙，若在此空間再加入沿y軸正向、大小