2026届高三物理二轮复习章节限时训练六（磁场部分）

26届高三物理二轮复习章节限时训练六（磁场部分 1．（2024届江西省九江市十校高三下学期第二次联考物理试题）如图所示，粗细均匀的金属线框固定在在绝缘水平面上，其中MPN段为半径为r的半圆、P为半圆弧的中点，MQN为等腰直角三角形，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与半圆的直径重合，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，则下列判断正确的是（　　） A．整个线框受到的安培力为0 B．PQ上方线框受到的安培力方向平行与PQ向右 C．PQ上方线框受到的安培力大小为 D．MN左侧线框受到的安培力大于右侧线框受到的安培力 2．（2025年河北省高考名校名师联席命制物理信息卷（三））如图所示，直角△ABC内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，∠ACB = 30°,∠ABC = 90°，在AB边上距离A点为L的O点有一个质子源，向AB边右侧180°范围内发射速度大小相同、方向不同的质子，所有质子恰好不能从AC边和BC边离开三角形区域。则直角△ABC的面积至少为（　　） A． B． C． D． 3．（多选）（2024届福建省龙岩市高三（3月）一模物理试题）下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压有关 B．乙中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同 C．丙中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低 D．丁中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 4．（多选）（2025届福建省龙岩市高三下学期3月一模物理试题）如图所示，一个半径为的圆形区域内分布磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带负电粒子，粒子的质量均为、所带电荷量均为、运动的半径均为，粒子重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B．若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是半个圆周 C．若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 D．若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周 5．（多选）（广东省东莞市2024-2025学年高二下学期期末质量检查物理试题）如图所示，在直角区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为。点处的粒子源可向纸面内磁场区域各个方向发射带电粒子。已知带电粒子的质量为，电荷量为，速率均为长为且，忽略粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 B．带电粒子在磁场中的运动半径为 C．AC边上有粒子到达区域的长度为 D．边上有粒子到达区域的长度为 6．（多选）空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场B与水平向右的匀强电场E，一带电体在复合场中恰能沿着MN做匀速直线运动，MN与水平方向呈45°，NP水平向右。带电量为q，速度为v，质量为m，当粒子到N时，撤去磁场，一段时间后粒子经过P点，重力加速度为,则（　　） A．电场强度为 B．磁场强度为 C．NP两点的电势差为 D．粒子从N→P时距离NP的距离最大值为 7．（2025届重庆市部分区县学校高三下学期3月联考物理试卷）如图所示，在和之间有大量相同的带电粒子以初速度沿水平方向射入半径为的圆形区域，与圆心在同一水平直线上，和间的距离为，圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），所有粒子均从点正下方的点射出圆形区域，已知带电粒子的质量为，带电荷量为，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。求∶ (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)匀强磁场的最小面积。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《二轮章节限时训练六》参考答案 1．A 【详解】A．线框的上半部分的电流是顺时针，下半部分的电流是逆时针，把圆线框分成右上、左上、左下、右下四部分，根据左手定则可得这四部分的受力如图所示 因为安培力大小为四部分的有效长度都为，且导线中的电流相同四部分所受的安培力大小相等，且与方向相反，与方向相反，故圆环所受安培力的合力为零，故A正确； BC．安培力大小为 上方线框受到的安培力大小为 方向平行与PQ向左，故BC错误； D．MN左由两侧线框受到的安培力等大反向，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】如图所示，由题意可知，质子从O点竖直向上进入磁场时轨迹应恰好与AC边相切，由几何关系可知 质子恰好不从BC边离开时的运动轨迹为与BC边相切的半圆，故AB边长的最小值为 所以直角△ABC的面积的最小值 故选C。 3．CD 【详解】A．根据 ， 得 粒子的最大动能与加速电压无关，A错误； B．在速度选择器中 得 通过速度选择器的粒子速度相同。根据 得 击中光屏同一位置的粒子比荷相同，B错误； C负电荷运动运动方向与电流方向相反，根据左手定则，负电荷向N侧偏转，则N侧电低， D．带电粒子在磁场做功下向M、N两侧偏转，当电场力与洛伦兹力相等时 又 得 则前后两个金属侧面的电压与a、b无关，D正确。 故选CD。 4．AD【详解】AB．若，根据几何关系可知，粒子沿不同方向射入磁场，会从磁场圆的不同位置出射，范围是整个圆周长；其中粒子在磁场中运动的时间最长时，运动轨迹的弦是磁场区域的直径，作出轨迹如图所示 因为，则圆心角，粒子在磁场中运动的最长时间为 故A正确，B错误； CD．若，粒子在磁场圆的出射点都在AP之间，如图所示 由几何关系可知，AP弧长对应的圆心角为，所以粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一圆周长，在磁场中运动时间最长的粒子正好转过了一周，时间为 故C错误，D正确。 故选AD。 5．ACD 【详解】AB．根据 解得 自AC边射出的粒子在磁场中运动的最短时间的运动轨迹交AC于M点，圆弧所对应的圆心角为60°，自AC边射出的粒子在磁场中运动的最长时间的运动轨迹交AC于N点，交OC于D点，圆弧所对应的圆心角为120°，如图所示 根据 解得 综上所述，可得，，故A正确，B错误； C．AC边上有粒子到达区域的长度为MN之间的距离，由几何关系可得，故C正确； D．OC边上有粒子到达区域的长度为OD之间的距离，由几何关系可得，故D正确。 6．BC 【详解】A B．一带电体在重力，电场力和洛伦兹力三个力共同作用下做匀速直线运动，三个力的合力为0。受力图如图所示 由三力平衡关系可知， 解得，，A错误，B正确； C．在N点撤去磁场后，粒子受合力方向与运动方向垂直，做类平抛运动，如图所示 加速度 粒子到达P点时，位移偏转角为， y轴方向匀加速运动 粒子在P点速度 N到P的过程中，只有电场力做功 解得，C正确； D． 将粒子在N点的速度沿水平方向和竖直方向分解，可知粒子在竖直方向做竖直上抛运动，且 当竖直方向速度为零时，粒子向上运动的距离最大，故粒子能向上运动的最大距离，D错误。 E． 7．(1) (2)【详解】（1）根据题意，如图所示 粒子在匀强磁场中做圆周运动，轨迹半径为R。由洛伦兹力提供向心力，有 解得 （2）画出两临界粒子的运动轨迹如图所示 设轨迹MN与虚线劣弧围成的面积为，轨迹KN与虚线劣弧围成的面积为。根据几何关系有 则， 解得匀强磁场的最小面积 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 26届高三物理二轮复习章节限时训练六（磁场部分 1．（2024届江西省九江市十校高三下学期第二次联考物理试题）如图所示，粗细均匀的金属线框固定在在绝缘水平面上，其中MPN段为半径为r的半圆、P为半圆弧的中点，MQN为等腰直角三角形，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与半圆的直径重合，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，则下列判断正确的是（　　） A．整个线框受到的安培力为0 B．PQ上方线框受到的安培力方向平行与PQ向右 C．PQ上方线框受到的安培力大小为 D．MN左侧线框受到的安培力大于右侧线框受到的安培力 答案A 【详解】A．线框的上半部分的电流是顺时针，下半部分的电流是逆时针，把圆线框分成右上、左上、左下、右下四部分，根据左手定则可得这四部分的受力如图所示 因为安培力大小为四部分的有效长度都为，且导线中的电流相同四部分所受的安培力大小相等，且与方向相反，与方向相反，故圆环所受安培力的合力为零，故A正确； BC．安培力大小为 上方线框受到的安培力大小为 方向平行与PQ向左，故BC错误； D．MN左由两侧线框受到的安培力等大反向，故D错误。 故选A。 2．（2025年河北省高考名校名师联席命制物理信息卷（三））如图所示，直角△ABC内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，∠ACB = 30°,∠ABC = 90°，在AB边上距离A点为L的O点有一个质子源，向AB边右侧180°范围内发射速度大小相同、方向不同的质子，所有质子恰好不能从AC边和BC边离开三角形区域。则直角△ABC的面积至少为（　　） A． B． C． D． 答案C 【详解】如图所示，由题意可知，质子从O点竖直向上进入磁场时轨迹应恰好与AC边相切，由几何关系可知 质子恰好不从BC边离开时的运动轨迹为与BC边相切的半圆，故AB边长的最小值为 所以直角△ABC的面积的最小值 故选C。 3．（多选）（2024届福建省龙岩市高三（3月）一模物理试题）下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压有关 B．乙中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同 C．丙中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低 D．丁中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 答案CD 【详解】A．根据 ， 得 粒子的最大动能与加速电压无关，A错误； B．在速度选择器中 得 通过速度选择器的粒子速度相同。根据 得 击中光屏同一位置的粒子比荷相同，B错误； C负电荷运动运动方向与电流方向相反，根据左手定则，负电荷向N侧偏转，则N侧电低， D．带电粒子在磁场做功下向M、N两侧偏转，当电场力与洛伦兹力相等时 又 得 则前后两个金属侧面的电压与a、b无关，D正确。 故选CD。 4．（多选）（2025届福建省龙岩市高三下学期3月一模物理试题）如图所示，一个半径为的圆形区域内分布磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带负电粒子，粒子的质量均为、所带电荷量均为、运动的半径均为，粒子重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B．若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是半个圆周 C．若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 D．若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周 答案AD 【详解】AB．若，根据几何关系可知，粒子沿不同方向射入磁场，会从磁场圆的不同位置出射，范围是整个圆周长；其中粒子在磁场中运动的时间最长时，运动轨迹的弦是磁场区域的直径，作出轨迹如图所示 因为，则圆心角，粒子在磁场中运动的最长时间为 故A正确，B错误； CD．若，粒子在磁场圆的出射点都在AP之间，如图所示 由几何关系可知，AP弧长对应的圆心角为，所以粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一圆周长，在磁场中运动时间最长的粒子正好转过了一周，时间为 故C错误，D正确。 故选AD。 5．（多选）（广东省东莞市2024-2025学年高二下学期期末质量检查物理试题）如图所示，在直角区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为。点处的粒子源可向纸面内磁场区域各个方向发射带电粒子。已知带电粒子的质量为，电荷量为，速率均为长为且，忽略粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 B．带电粒子在磁场中的运动半径为 C．AC边上有粒子到达区域的长度为 D．边上有粒子到达区域的长度为 答案ACD 【详解】AB．根据 解得 自AC边射出的粒子在磁场中运动的最短时间的运动轨迹交AC于M点，圆弧所对应的圆心角为60°，自AC边射出的粒子在磁场中运动的最长时间的运动轨迹交AC于N点，交OC于D点，圆弧所对应的圆心角为120°，如图所示 根据 解得 综上所述，可得，，故A正确，B错误； C．AC边上有粒子到达区域的长度为MN之间的距离，由几何关系可得，故C正确； D．OC边上有粒子到达区域的长度为OD之间的距离，由几何关系可得，故D正确。 故选ACD。 6．（多选）空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场B与水平向右的匀强电场E，一带电体在复合场中恰能沿着MN做匀速直线运动，MN与水平方向呈45°，NP水平向右。带电量为q，速度为v，质量为m，当粒子到N时，撤去磁场，一段时间后粒子经过P点，重力加速度为,则（　　） A．电场强度为 B．磁场强度为 C．NP两点的电势差为 D．粒子从N→P时距离NP的距离最大值为 答案BC 【详解】A B．一带电体在重力，电场力和洛伦兹力三个力共同作用下做匀速直线运动，三个力的合力为0。受力图如图所示 由三力平衡关系可知， 解得，，A错误，B正确； C．在N点撤去磁场后，粒子受合力方向与运动方向垂直，做类平抛运动，如图所示 加速度 粒子到达P点时，位移偏转角为， y轴方向匀加速运动 粒子在P点速度 N到P的过程中，只有电场力做功 解得，C正确； D． 将粒子在N点的速度沿水平方向和竖直方向分解，可知粒子在竖直方向做竖直上抛运动，且 当竖直方向速度为零时，粒子向上运动的距离最大，故粒子能向上运动的最大距离，D错误。 故选BC。 7．（2025届重庆市部分区县学校高三下学期3月联考物理试卷）如图所示，在和之间有大量相同的带电粒子以初速度沿水平方向射入半径为的圆形区域，与圆心在同一水平直线上，和间的距离为，圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），所有粒子均从点正下方的点射出圆形区域，已知带电粒子的质量为，带电荷量为，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。求∶ (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)匀强磁场的最小面积。 答案 (1) (2) 【详解】（1）根据题意，如图所示， 粒子在匀强磁场中做圆周运动，轨迹半径为R。由洛伦兹力提供向心力，有 解得 （2）画出两临界粒子的运动轨迹如图所示 设轨迹MN与虚线劣弧围成的面积为，轨迹KN与虚线劣弧围成的面积为。根据几何关系有 则， 解得匀强磁场的最小面积 学科网（北京）股份有限公司 $