专题10 磁场 题组1&专题9恒定电流 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

五年高考真题分类集训 物理 (0,一3)的电势.将一带负电的试探电荷由点(41,5)移至点 (0,一3)，试探电背的电势能降低，静电力做正功，故C正 确，当0=41时，根搭电场的叠加原理和对称性可知点(1,1) □4 的电场强度与x柚负方向成45”领斜向下，所以带负电的试 探电荷在点(1，I)受到的静电力与x轴正方向成45°倾斜向 上，故D正确， 9.DA.处于静电平街的导体，是个等势体，则整个导体为等 势体，由于电场线方向总是与等势面垂直，所以实线不是电 可见上述接法可符合上远测量结采，故正确.故选CD 扬线，是等势面，则A辑误：B.根据等势面的麓密表示场强 3.B由甲图可知，A点对应的电阻做值校小·由闭合电路胶 的强弱，则d点的扬强较弱，并且电场强度越大的地方电荷 姆定律知对应电路中的电流较大，放应标在电流较大的 密度越大，所以B错误：C.在“<”形导体右侧表面上下部分 削度上：而：点对应的电阻阻位较大，由闭合电路欧姆定排 册近电场强度方向不相可，所以C错误：D.由于，b在同一 知对应电路中的电流较小，故m应标在电流较小的刻度上： 等势面上，则电荷从：，点到：，点再到b点电场力做功一定为 由图甲得R=R。十： 零，所以D正确：故选D. 其中R。为图线的纵：距，由闭合电路欧峰定律得 10.解析(1)由动能定理有LU E 2m2-0 IFR+R,干 ER十R十r 2eUo 联立解得1一 解得动=√m 可知1与I是非线性关系，故B正确，ACD错误，故选B 4.ABD开关S闭合，电机工作，外电路的总电祖成小，由闭合 也子在偏转电场中运动的加建度a一吗 电路欧姆定律可知电路中的慧电流增大，电源的内阻分猛增 大，路端电压减小，别车灯两端的电压减小，通过车灯的电流 电子在偏转电场中适动的时间=上 减小，A、B正确，C错误：由P=EI可知，由于电路中的总电 流增大，剥电源的总功率增大，D正确. 解得Ayar= 2mdv 专题十磁场 题组一 代入h的表达式得Ay-元 1.A由题知，一带电粒子由O点沿r正向入射到磁场中，在 磁场另一侧的S点射出，割根据几何关系可知粒子微圆周运 (2)电予通过偏转电场的时间(=上=L 动的半径r=2a g2eU 刺粒子微国周适动有B=m 代入数据得1■7.5×10-9s 文选电压月有T一 s=4×10-25 剥有号一2a:B】 如果保持所有条件不变，在磁场区城再加上电场强度大小为 由于1远小于T,所以这样计算是合理的。 E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏，则有 2eUa UL Eg=qB 答案(1Vm4dU (2)见解析 联立有4 E 专题九 恒定电流 ,m2a·B故选A 2.BD假设粒子带负电，第一次从A点和筒壁发生碰撞如图 题组 1,O为周周运动的圆心.由儿何关系可知∠OAO为直角， 1,C分析电路特点可知，在接入正弦式交流电的一个周期内， 即鞋子此时的逸度方向为O八，说明粒子在和简壁碰撞时速 有半个间期只给L1供电，另半个周期只给L2供电，L1两端 度会反向，由圆的对称性在其它，点撞击，同理，D正确：氧设 电压的有效值与L两鸡电压的有效值相等，又R,；R2 粒子运动过程过O,点，则过P点的建度的垂线和OP连线的 2:1,则根据P= R可知，灯泡，的功率之比P:P 中垂线是平行的不能交于一点确定圆心，由周形对称性撞击 简生以后的A点的速度垂线和AO连线的中垂线依旧平行 =12,C正确 不能确定圆心，则粒子不可能过()点，A错误：由题意可知粒 2.CDA项，被据题意画出电路图，如下 子射出磁场以后的圆心组成的多边形应为以简壁的内接圆 1 2 的多边形，最少应为三角形如图2所示，即撞击两次，B正 3 4 确：速度越大：子做圆周运动的半径越大，碰撞次数会可能 增多，粗子远动时间不一定减少，C错误，故选BD. 0 可见U:>0,故错误： B项，根据题意画出电路图，如下 2 9 图1 图2 3.BC 如图所示，地球可视为一个磁偶极，的 磁南极大致指向地理北极附近，磁北板大 可见U3:>0,故错误： 致指向地理南越附近，通过这两个磁规的 C项，根据题意画出电路图，如下 假想线（磁仙）与地球的自转仙大约成 11.3度的倾针.由表中x轴数据可看出： 1234 轴的磁场整直向下，则测量地点应位于北 半球，八错误：磁感应强度为关量，故由表 格可看出此处的磁感应强度大数为B /B+B=/B十B,计算得B≈50T, B正确：由选项A可知测量地在北半球 而北半球地殮场指向北方斜向下，则第2次测量，测量B。 可见上述接法可待合上述测量钻采，故正确：D项，根据避意 0,故y抽指向南方，第3次测量B>0,故x梅指向北方而y 西出电路围，如下 轴则指向西方，C正确，D错误.故选BC心 164 可 详解答案 4.B根据题席作出粒子的圆心如图所示，授 圆形磁场区域的丰径为R,根搭几何关系 [在△OMN区晓根据洛伦兹力提供向心力有mB=m 有第一次的半径r1=R 可得粒子在△OMN区战运动的轨造率径，广=1 第二次的半径r1=3R 0× 根据洛伦签力提供向心力有mB=加世 作出从小孔K射出的粒子的运动轨进如图3所示 可得v=亚B 粒 如速电址 所以-一选 5,C由于1，l2不相等，而两长直导线到bd的距离相等，所 GO> 以两长直导线各自在这两，点产生的险场的磁感应强度大小 0 不等，虽方向相反但关量和不为零，故A,B错误：根据安培 定则可知，两电流在口，点产生的雄场的德感应强度的方向均 图3 竖直向下，在，点产生的磁场的磁感应强度的方向均坚直向 设短子从小孔K射出的速度方向与x辅正方向夹角为B,根 上，C正确，D得误. 6,解(1)根据题意.作出粒子垂直档板射入小孔K的运动航 活元行关系了终血9-60- 过如图1所示 别鞋子从小孔K射出时的建度方向与x轴正方向的夹角为 60,可将此速度分解为活r轴正方向、大小-BgL的连 风 12m 川速电k 度和沿y釉正方向，大小可=弘的境度 4m 结合(2)问分析可知粒子从小孔K射出后的运动可以分解为 6 酒了轴正方向的匀逢直线运动和地度大小为肥的匀地 司周遮动 图1 根据几何关系可知粒子在磁场中做园周运动的轨连丰径为 由洛伦滋力提供向心力有B=m 解得“= 12 在△OMN区城根据洛伦兹力提供向心力有mB=m兰 又T-2g2 在句强加建电场中由动能定理有Ug一2m时 分析可知当运动(n十平)T时，粒子距离y轴最近，此摄近位 联立解得，=9B正 8m 显的精坐标为-专-了3L,蚁金标为y-马1+ 4 12 4 (2)报据题意，作出粒子以最小的建度从小扎K射出的运动 轨证如图2所示 +0m叶子)T-L+L4g+8》,共中m为自然批 3 当轨迹半径最小时 擦上，最近位置的坐标为[31,1++3)](m为 L12 31 8 粒子度最小 自然数) 7.解析(1)根据乙粒子经过L区 的速度偏转角为30°，可知乙粒子 速电氏 在1区递动的轨证国心角为30°， 发 如图所示，由几何关系得乙粒子 航选来径为rz一n30=2L 根满洛伦兹力提供向心力有 2.n. 图2 B-m近 re 根据几何关系可知粒子在磁场中微国周运动的轨迹半径为 r'=rNK cos 60"=L 解得B- (2)甲粒子从P到()在电场力作用下做匀加速直线运动，时 在△OMN区战根据洛伦滋力提供向心力有m'B=m号 问等于乙赶子从I区左边界运动至P点所需时间，即” 1心，因为1、Ⅱ区的磁感应强度等大反向，所以乙粒子在I区 粒子从小孔K射出后恰好微匀逸直线运动，由左手定则可知 和Ⅱ区中转过的司心角相网，趋子乙在两磁场区城中运动时 粒于经过小孔K后受到的洛伦兹力沿x轴负方向，则粒子经 过小孔K后受到的电场力沿x轴正方向，文鞋子带正电，到 间为12=2× -2××霜-甜 2x △OMN之外第一象限区城电场强度的方向沿x轴正方向 1 大小满足B=Eg 到Ⅲ区的宽度为d-受，十宁，片a-片-盟 联立可得E=BL 4程 联立解得4=3x 2 (3)在匀孩加速电场中由动能定理有Ug一2加” (3)甲经过0点时的选度=号瑞十@p化=3 可得”=3BL 甲在下区始终做匀地直线运动，则甲粒子受电场力为零，所 6m 在位置电场强度大小站终为套，别有 165 五年高考真题分类集训 物理 一r,=a以一31=0，解得是一3号 ()设粒于到达Q点的选度大小为：，方向与x轴的夹角 为a t时刻，乙所在位置的电场强度大小为EL=一k江乞 :子由P语动到Q的过程中，根播动能定理得 此时甲在N区的位移 gE·2d= rm=3购1 E.-E-E-0-(ot-kr )(or-kr)-k(xw 解得欧=3/ 1qEd )-ar-品a如 所以E五-品4r 由牛板第二定律得四压=加爱 则F=Eg-器△ 部得R-。 答案觉2)《3F-器山 sin a= 3 外空 8.解(1)粒子在电场中运动，根据动能定理得 2d=c0s0·t qE…2d=7md2 联立解得na=5四 粒子的运动轨迹如图甲所示 假设粒子能从QP连线上的P'第三次进入电场 别pQ=2R'sina=5d>2√2d 故粒子不能从P点第三次进入电扬 9.解析(1》由题意当线周中通入藏小电流「时，线图中的安 培力为F=NBIL 根据湖克定律有F=NBI=k△x Ar=NBI! 设此时细杆转过的狐度为0，则可知反射光线转过的弧度为 20,又图为d岁△r,r>d 别sin0≈0，sin20≈20 所以有△x■d·日 x=r·20 甲 联立可得，=Ar=2NBI业 由几何关系得 dk (2)固为测量前未调雾，设没有通电流时偏移的益长为'，当 粒予在磁场中的运动半径为「= d 3 初始时反射光点在O点上方，通电流后根前面的结论可 由牛频第二定排得qB=m写 知有1=2NBr+ d 装主格样日=6臣 当电流反向后有-2NB虹一 d块 (2)(「)粒子的选动轨迹如图乙所示，由几何关系得 联立可得1=（十） ANBIr R=(R-d)2+4d 河理可得初始时反射光点在O点下方结采也相同，故待测电 流的大小为了点 答案1)NB,2NBI (2)(1+) dk 4NBIr 题组二 1,D根带电粒子在司形边界磁场中的运动性质可知鞋子的 运动轨速不可能经过O点，经子射出圆形区城时的速度方向 一定沿该区域的半径方向，A、B错误：当粒子在磁场中运动 的轨远半径为1=R时，粒子连续两次由A点滑AC方向射 入磁场区城的时间阅最短，其运动轨连如图1所示，由洛 伦藏力提供向心力有mB=m三，义T1=,则最短时 乙 功 解得粒子在磕场中运动的率径为R=号 间间福为1n=2T=C错误：粒子从A点射入到从C 点射出圈形区域用时最短时，粗子的运动轨迹如图2所示， 由牛顿第二定徘得四B=m尺 由几衍美系可知此时粒子的轨运车径为乃-气R,由洛伦藏 解释=15园 力提供向心力有B= m蓝，联立解得=B哪，D 3加 由几何关系得co0=号，sim0=哥 正确 粒子由P点运动到Q点的过程中 沿r轴方向，2d=助1cos8·t 落：热方向24血0叶号 联立解得=36E 粒于从A到第一次离开电场，根据动能定理得 g·2m听-md 解样=区 图1 图2 166五年高考真要分类集训 物理 专题九 恒定电流 题 组 用时； 易错记录：」 1.(2024·湖北卷)在如图所示电路中接人正弦交 头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得 流电，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍。假设两 到了一个简易温度计.下列说法正确的是( 个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合 开关S,灯泡L1、Lg的电功率之比P1:P2为 AA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流 是线性关系 A.2:1 B.1:1 B.A应标在电流较大的刻度上，且温度与电流 C.12 D.1:4 是非线性关系 2.(2023·全国乙卷)（多选）黑箱外有编号为1、2、 C.B应标在电流较大的刻度上，且温度与电流 3,4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4 是线性关系 之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一 D.:应标在电流较大的刻度上，且温度与电流 个电阻R和一个直流电源.测得接线柱之间的电 是非线性关系 压U12=3.0V,U2a=2.5V,U31=-1.5V.符 4.(2020·江苏高考)（多选）某汽车的电源与启动 合上述测量结果的可能接法是 ( 电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启 动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗， 此时 ⑧在为 启动电机 A.电源接在1、4之间，R接在1,3之间 VD B.电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C.电源接在1、3之间，R接在1、4之间 E.r D.电源接在1,3之间，R接在2、4之间 A.车灯的电流变小 3.(2020·北京卷)图甲表示某金属丝的电阻R随 B.路端电压变小 摄氏温度1变化的情况.把这段金属丝与电池、 C.电路的总电流变小 电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探 D.电源的总功率变大 -48 专题十 磁场 专题十 磁场 题组 用时： 易错记录： 一、选择题 场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方 1.(2023·全国乙卷)如 向而：轴正向保持竖直向上.根据表中测量结果 图，一磁感应强度大小01 ×××× 可推知 ( 为B的匀强磁场，方向 测量序号 B uT B/uT B:/uT 垂直于纸面(xOy平 1 0 21 -45 面)向里，磁场右边界 2 0 -20 -46 与x轴垂直.一带电粒 子由O点沿x正向入 21 0 -45 射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离 4 -21 0 -45 开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏 A测量地点位于南半球 上的P点：SP=1,S与屏的距离为？，与x轴 B.当地的地磁场大小约为504T 的距离为a.如果保持所有条件不变，在磁场区 C.第2次测量时y轴正向指向南方 域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子 D.第3次测量时y轴正向指向东方 人射后则会沿x轴到达接收屏，该粒子的比荷为 4.(2021·全国乙卷)如图，圆 形区域内有垂直纸面向里的 E A.2aB B、E 匀强磁场，质量为、电荷量 aB2 为q(q>0)的带电粒子从圆 D.B 周上的M点沿直径MON方 E? 向射人磁场，若粒子射人磁场时的速度大小为 2.(2023·全国甲卷)光滑刚 1,离开磁场时速度方向偏转90°：若射入磁场时 性绝缘圆筒内存在着平行 的速度大小为2，离开磁场时速度方向偏转 于轴的匀强磁场，筒上P点 ××,×.× P×X0x× 开有一个小孔，过P的横截 60°，不计重力，则四为 XX 面是以O为圆心的圆，如图 所示.一带电粒子从P点沿PO射入，然后与筒 B 3 壁发生碰撞.假设粒子在每次碰撞前、后瞬间，速 度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变，沿 c. D.3 法线方向的分量大小不变、方向相反：电荷量不 5.(2020·浙江7月选考)特高 变.不计重力.下列说法正确的是 ( ) 压直流输电是国家重点能源 A.粒子的运动轨迹可能通过圆心O 工程.如图所示，两根等高、相 B.最少经2次碰撞，粒子就可能从小孔射出 互平行的水平长直导线分别 C.射人小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时 通有方向相同的电流I1和I2,I1>I2.a、b、c三 间越短 点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导 D.每次碰撞后瞬间，粒子速度方向一定平行于 碰撞点与圆心O的连线 线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于 3.(2022·全国乙卷)（多选）安装适当 b点正下方.不考虑地磁场的影响，则 的软件后，利用智能手机中的磁传 A.b点处的磁感应强度大小为0 感器可以测量磁感应强度B.如图， B.d点处的磁感应强度大小为0 在手机上建立直角坐标系，手机显 C.a点处的磁感应强度方向竖直向下 示屏所在平面为xOy面.某同学在某地对地磁 D.c点处的磁感应强度方向竖直向下 49 五年高考真题分类集训 物理 二，非选择题 7.(2024·黑吉辽卷)现代粒子加速器常用电磁场 6.(2024·山东卷)如图所示，在Oxy坐标系x>0, 控制粒子团的运动及尺度。简化模型如图：I、 y>0区域内充满垂直纸面向里，磁感应强度大 Ⅱ区宽度均为L,存在垂直于纸而的匀强磁场， 小为B的匀强磁场。磁场中放置一长度为L的 磁感应强度等大反向；Ⅲ、V区为电场区，N区电 挡板，其两端分别位于x、y轴上M、N两点， 场足够宽，各区边界均垂直于x轴，O为坐标原 ∠OMN=60°，挡板上有一小孔K位于MN中 点。甲，乙为粒子团中的两个电荷量均为十q,质 点。△OMN之外的第一象限区域存在恒定匀 量均为m的粒子。如图，甲、乙平行于x轴向右 强电场。位于y轴左侧的粒子发生器在0<y< 运动，先后射入I区时速度大小分别为是w和 径L的范围内可以产生质量为加，电荷量为十 。甲到P点时，乙刚好射人I区。乙经过1区 的无初速度的粒子。粒子发生器与y轴之间存 的速度偏转角为30°，甲到O点时，乙恰好到P 在水平向右的匀强加速电场，加速电压大小可 点。已知Ⅲ区存在沿十x方向的匀强电场，电场 调，粒子经此电场加速后进入磁场。挡板的厚度 强度大小E。一。不计粒子重力及粒子间相 不计，粒子可沿任意角度穿过小孔，碰撞挡板的 粒子不予考虑，不计粒子重力及粒子间相互作 互作用，忽略边界效应及变化的电场产生的 用力。 磁场。 (1)求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电 (1)求磁感应强度的大小B: 压U。: (2)求Ⅲ区宽度d: (2)调整加速电压，当粒子以最小的速度从小孔 (3)W区x轴上的电场方向沿x轴，电场强度E K射出后恰好做匀速直线运动，求第一象限中电 随时间t、位置坐标x的变化关系为E=a1一kx, 场强度的大小和方向： 其中常系数w>0,四已知，k未知，取甲经过O点 （③)当加速电压为B时，求粒子从小孔K射 时t=0。已知甲在N区始终做匀速直线运动，设 24m 乙在N区受到的电场力大小为F,甲、乙间距为 出后，运动过程中距离y轴最近位置的坐标。 △x,求乙追上甲前F与△x间的关系式（不要求 y 写出△x的取值范围) 粒 及 加速比压 千发生 州2 6022 B ·×× 区Ⅱ区 准区 非区 50 可 专题十 磁场 8.(2023·山东卷)如图所示，在0≤x≤2d,0≤y≤ 9.(2022·全国甲卷)光 2d的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E 点式检流计是一种可 反射光 的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的 以测量微小电流的仪 恒定匀强磁场。一个质量为m,电荷量为？的带 器，其简化的工作原 人射光 正电粒子从OP中点A进入电场（不计粒子重 理示意图如图所示. 力)。 图中A为轻质绝缘 弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸 面垂直的匀强磁场：M为置于平台上的轻质小 平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连 且与镜面垂直，另一端与弹簧下端相连，PQ为 圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，PQ的 0 圆心位于M的中心.使用前需调零：使线圈内没 有电流通过时，M竖直且与纸面垂直：入射细光 束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原 (1)若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN 路反射线圈通人电流后弹簧长度改变，使M发 第二次离开电场后，垂直VP再次进入电场，求 生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于 磁场的磁感应强度B的大小： PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置， (2)若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度 可以测得电流的大小.已知弹簧的劲度系数为 从A点沿y轴正方向第一次进入电场，离开电 k,磁场磁感应强度大小为B,线圈C的匝数为 场后从P点第二次进人电场，在电场的作用下 N.沿水平方向的长度为1，细杆D的长度为d, 从Q点离开。 圆弧PQ的半径为r,r>d,d远大于弹簧长度改 (1)求改变后电场强度E的大小和粒子的初速 变量的绝对值 度v0: (1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后 (Ⅱ)通过计算判断粒子能否从P点第三次进人 弹簧长度改变量的绝对值△x及PQ上反射光点 电场。 与O点间的弧长s: (2)某同学用此装置测一微小电流，测量前未调 零，将电流通人线圈后，PQ上反射光点出现在O 点上方，与O点间的弧长为31：保持其它条件不 变，只将该电流反向接入，则反射光点出现在O 点下方，与O点间的弧长为s2·求待测电流的 大小 51