2026届高考物理二轮复习专项训练：磁场多选题压轴

高考物理磁场多选压轴专项训练 一、多选题 1．（2025·海南·高考真题）某粒子分析器的部分电磁场简化模型如图，三维直角坐标系所在空间中Ⅰ区域存在沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，磁感应强度大小为,Ⅱ区域存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，在有一足够大的接收屏P，原点O处的粒子源在平面内同时发射带正电的同种粒子甲和乙，甲粒子的速度大小为，甲和乙的速度方向与x轴正方向夹角分别为和，两粒子沿x轴方向速度分量相等。乙粒子以最短时间到达（d,d,0）点进入Ⅱ区域后恰好到达接收屏并被吸收，不计重力及粒子间的相互作用，则（    ） A．两粒子不能同时到达接收屏P B．两个区域磁感应强度大小之比 C．乙粒子通过点时沿x轴方向速度分量 D．甲乙粒子在接收屏P上位置的z坐标之差 【答案】BD 【详解】BC．两粒子在Ⅰ区域运动过程，两粒子在轴方向做匀加速直线运动，在平面做匀速圆周运动，根据题意甲粒子和乙粒子在x轴方向的分速度相等，均为 甲粒子在轴方向的分速度 根据几何关系 可得 乙粒子以最短时间到达（d,d,0），则乙在Ⅰ区域运动的时间为做圆周运动的周期的一半，其半径为 根据洛伦兹力提供向心力 联立可得 在Ⅰ区域运动的时间 沿着正方向，根据运动学公式 解得乙粒子通过点时沿x轴方向速度分量为 乙粒子进入Ⅱ区域后，沿轴负方向做匀速直线运动，在平面做匀速圆周运动，根据题意进乙粒子入Ⅱ区域后恰好到达接收屏并被吸收，则乙粒子在Ⅱ区域做圆周运动的半径为 根据洛伦兹力提供向心力 解得 可得，故B正确，C错误； AD．两粒子在Ⅰ区域运动过程，两粒子在轴方向的速度分量相同，则在Ⅰ区域运动时间相等，根据 可知甲粒子在Ⅰ区域也是运动半个周期，即两粒子刚进入Ⅱ区域时轴坐标均为零，沿轴负方向做匀速直线运动，在平面做匀速圆周运动的情况也相同，所以运动时间相等，即两粒子能同时到达接收屏P，两粒子在Ⅱ区域的运动时间 甲乙粒子在接收屏P上位置的z坐标之差 联立解得，故D正确，A错误。 故选BD。 2．（2025·广西·高考真题）如图，带等量正电荷q的M、N两种粒子，以几乎为0的初速度从S飘入电势差为U的加速电场，经加速后从O点沿水平方向进入速度选择器（简称选择器）。选择器中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。当选择器的电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，右端开口宽度为2d时，M粒子沿轴线OO′穿过选择器后，沿水平方向进入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场（偏转磁场），并最终打在探测器上；N粒子以与水平方向夹角为θ的速度从开口的下边缘进入偏转磁场，并与M粒子打在同一位置，忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应，则（　　） A．M粒子质量为 B．刚进入选择器时，N粒子的速度小于M粒子的速度 C．调节选择器，使N粒子沿轴线OO′穿过选择器，此时选择器的电场强度与磁感应强度大小之比为 D．调节选择器，使N粒子沿轴线OO′进入偏转磁场，打在探测器上的位置与调节前M粒子打在探测器上的位置间距为 【答案】AD 【详解】A．对M粒子在加速电场中 在速度选择器中 解得M的质量，故A正确； B．进入粒子速度选择器后因N粒子向下偏转，可知 即，故B错误； C．M粒子在磁场中运动半径为r1，则 解得 N粒子在磁场中运动的半径为r2，则 解得 其中 可得 由动能定理N粒子在选择器中 在加速电场中 解得， 则要想使得粒子N沿轴线OO＇通过选择器，则需满足 联立解得，故C错误； D．若N粒子沿直线通过选择器，则在磁场中运动的半径为r3，则 其中， 由AB选项分析可知，所以 则打在探测器的位移与调节前M打在探测器上的位置间距为 可得，故D正确。 故选AD。 3．（2025·甘肃·高考真题）2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为，a粒子的速度大小为，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是（    ） A．外圆半径等于 B．a粒子返回A点所用的最短时间为 C．b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 D．c粒子的速度大小为 【答案】BD 【详解】由题意，作出粒子运动轨迹图，如图所示 a粒子恰好到达磁场外边界后返回，a粒子运动的圆周正好与磁场外边界，然后沿径向做匀速直线运动，再做匀速圆周运动恰好回到A点， 根据a粒子的速度大小为 可得 设外圆半径等于,由几何关系得 则 A错误； B．由A项分析，a粒子返回A点所用的最短时间为第一次回到A点的时间 a粒子做匀速圆周运动的周期 在磁场中运动的时间 匀速直线运动的时间 故a粒子返回A点所用的最短时间为 B正确； C．由题意，作出粒子运动轨迹图，如图所示 因为b、c粒子返回A点都是运动一个圆周，根据b、c带正电且比荷均为，所以两粒子做圆周运动周期相同，故所用的最短时间之比为1:1，C错误； D．由几何关系得 洛伦兹力提供向心力有 联立解得 D正确。 故选BD。 4．（2025·四川·高考真题）如图所示，I区有垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为正方形；Ⅱ区有垂直于纸面向外的匀强磁场，其外边界为圆形，内边界与I区边界重合；正方形与圆形中心同为O点。I区和Ⅱ区的磁感应强度大小比值为4∶1。一带正电的粒子从Ⅱ区外边界上a点沿正方形某一条边的中垂线方向进入磁场，一段时间后从a点离开。取sin37°=0.6。则带电粒子（　　） A．在I区的轨迹圆心不在O点 B．在I区和Ⅱ区的轨迹半径之比为1∶2 C．在I区和Ⅱ区的轨迹长度之比为127∶37 D．在I区和Ⅱ区的运动时间之比为127∶148 【答案】AD 【详解】A．由图可知 在I区的轨迹圆心不在O点，故A正确； B．由洛伦兹力提供向心力 可得 故在I区和Ⅱ区的轨迹半径之上比为 故B错误； D．设粒子在磁场Ⅱ区偏转的圆心角为α，由几何关系 可得 故粒子在I区运动的时间为 粒子在Ⅱ区运动的时间为 联立可得在I区和Ⅱ区的运动时间之上比为 故D正确； C．粒子在I区和Ⅱ区的轨迹长度分别为 故在I区和Ⅱ区的轨迹长度之比为 故C错误。 故选AD。 5．（2025·河北·高考真题）如图，真空中两个足够大的平行金属板水平固定，间距为板接地。M板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。M板O点处正上方P点有一粒子源，可沿纸面内任意方向发射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子。当发射方向与的夹角时，粒子恰好垂直穿过M板Q点处的小孔。已知，初始时两板均不带电，粒子碰到金属板后立即被吸收，电荷在金属板上均匀分布，金属板电量可视为连续变化，不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A．粒子一定带正电 B．若间距d增大，则板间所形成的最大电场强度减小 C．粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为 D．粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为 【答案】BCD 【详解】A．根据粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则可知粒子带负电，选项A错误； B．随着粒子不断打到N极板上，N极板带电量不断增加，向下的电场强度增加，粒子做减速运动，当粒子恰能到达N极板时满足， 解得 即d越大，板间所形成的最大电场强度越小，选项B正确； C．因粒子发射方向与OP夹角为60°时恰能垂直穿过M板Q点的小孔，则由几何关系 解得r=2L 可得 可得粒子从磁场上方，直接打在打到M板上表面的位置与O点的最大距离为 当N极板吸收一定量的粒子后，粒子再从Q点射入极板，会返回再从在Q点射出，后继续做圆周运动，这时打M板在板上表面的位置 则粒子打在M板上表面的位置的最大距离为，选项C正确； D．因金属板厚度不计，当粒子在磁场中运动轨迹的弦长仍为PQ长度时，粒子仍可从Q点进入两板之间，由几何关系可知此时粒子从P点沿正上方运动，进入两板间时的速度方向与M板夹角为α=30°，则在两板间运动时间 其中 打到M板下表面距离Q点的最小距离 解得 选项D正确。 故选BCD。 6．（2025·福建·高考真题）  如图，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q（q>0）的带电微粒从M点以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内，MN与水平方向呈45°，N点与P等高，重力加速度为,则（　　） A．电场强度大小为 B．磁场强度大小为 C．N、P两点的电势差为 D．从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 【答案】BC 【详解】AB、带电体在复合场中能沿着做匀速直线运动，可知粒子受力情况如图所示。 由受力平衡可知 解得电场强度，磁感应强度，故A错误，B正确。 C、在点撤去磁场后，粒子受力方向与运动方向垂直，做类平抛运动，如图所示。 且加速度 粒子到达点时，位移偏转角为，故在点，速度角的正切值 所以粒子在点的速度 到过程，由动能定理，有 解得两点间的电势差，C正确； D、将粒子在点的速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可知粒子在竖直方向做竖直上抛运动，且 故粒子能向上运动的最大距离 D错误； 故选BC。 7．（2024·浙江·高考真题）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosθ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 【答案】CD 【详解】A．根据动量定理 故合力冲量大小为，故A错误； B．小球上滑的时间为 重力的冲量大小为 故B错误； C．小球所受洛伦兹力为 ， 随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为 故C正确； D．若，0时刻小球所受洛伦兹力为 小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得 即 则小球在整个减速过程的图像如图 图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零，故D正确。 故选CD。 8．（2026·贵州贵阳·一模）如图所示，在坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点有一粒子源，点坐标为。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带正电的粒子，粒子质量为，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A．从轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 B．从之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C．到达轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D．打在轴的长度为 【答案】AC 【详解】由 得 A． 如图所示，从轴射出磁场的粒子速度间的夹角为，因此从轴射出磁场的粒子数占总粒子数的，故A正确； B． 如图所示，从之间射出磁场的粒子速度间的夹角为，因此从之间射出磁场的粒子数占总粒子数的，故B错误； C． 如图所示，当射出点为N（PN与x轴垂直）时，此粒子为到达x轴的粒子中，在磁场中运动的时间最短，圆心角为，运动时间为，故C正确； D． 如图所示，PN为直径，ON为打在轴的长度，等于，故D错误。 故选AC。 9．（2026·新疆乌鲁木齐·二模）如图所示，真空区域内水平边界ab与cd相距为h，其间存在竖直向上的匀强电场。边界cd上方存在范围足够大的垂直于纸面向里的匀强磁场。M、P、N为边界cd上的三点，且，。某时刻甲、乙两个带电粒子从ab边界沿电场线方向射入电场区域，然后分别由M、N两点同时射入磁场，最终同时被置于P点的粒子探测器接收。甲、乙粒子在磁场中运动的时间均为t，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两粒子的比荷之比为 B．甲粒子在电场中运动时电势能增大 C．乙粒子在电场中的加速度为 D．乙粒子在电场中运动的时间为 【答案】BD 【详解】A．粒子竖直向上进入磁场，磁场垂直纸面向里，粒子做匀速圆周运动，轨迹为半圆（只有转半圈才能回到边界cd到达P点），因此粒子在磁场中运动时间 根据洛伦兹力提供向心力有 粒子在磁场中运动的周期为 解得 可见甲、乙两粒子的比荷相等，比值为1:1，故A错误； B．甲在M点需要向右偏转才能到达P点，因此甲带负电。电场竖直向上，负电荷受到的电场力方向竖直向下，甲从ab向上运动到cd，位移向上，电场力做负功，因此甲的电势能增大，故B正确； CD．甲、乙粒子在磁场中的运动的半径分别为，L，速度为， 两粒子在电场中做匀变速直线运动，由于比荷相等，根据可知，加速度相等，有 同时满足， 解得，，故C错误，D正确； 故选BD。 10．（2026·湖北荆州·二模）如图所示，在、的ODMN区域内存在沿轴正方向、场强大小为的匀强电场。ODMN区域外分布着垂直于平面向外的匀强磁场。一个质量为，电量为带正电的粒子从电场区域中心点由静止释放，粒子从上边界垂直第一次离开电场后，垂直再次进入电场，不计粒子重力。则下列说法正确的是（　　） A．磁场的磁感应强度的大小为 B．粒子第二次在电场中运动的位移大小为 C．粒子在xoy平面内做周期性运动，运动的周期为 D．若仅增大磁感应强度为原来的倍（为正整数），粒子仍能垂直MD进入电场 【答案】ABC 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据左手定则和圆的特点可知粒子在磁场中运动轨迹的圆心为M，所以粒子的轨迹半径为d。粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，则有 粒子在电场中有 解得，故A正确； B．粒子第二次进入电场中，其做类平抛运动，假设粒子第二次进入电场中时，从ON边射出，则水平方向有 竖直方向有， 解得 假设成立，即粒子第二次进入电场，恰好从N点射出，则粒子在电场中的位移为，故B正确； C．粒子第一次在电场中的时间为t1，有， 由之前分析，粒子第一次在磁场中的轨迹为四分之三圆，所以其周期为四分之三周期，由，， 粒子第二次在电场中射出时的竖直方向的速度为 其合速度为， 第二次进入磁场，其从N点速度方向与水平方向的夹角是45°，有 解得 由几何关系有，其从MN中点第三次进入电场，其进入电场的速度方向与MD成45°向下，粒子在第二次磁场中运动时间为四分之三周期，所以 粒子在第三次进入电场中做类斜抛运动，水平方向有， 竖直方向有，，， 假设粒子第三次进入电场中，从MD边射出，则有 解得， 所以粒子第三次进入磁场时，其垂直于MD射出，因此粒子必须先在磁场区域旋转完整的一周，再额外旋转才能最终速度达到沿着初速度方向，故其时间为 粒子第四次进入电场，其进入磁场的速度大小与第一次从磁场中射出速度大小相同，由运动的对称性可知，其粒子将恰好到达A点，且时间与第一次在磁场中运动时间相同，即 粒子接下来的运动与上述过程相同，综上所述其粒子在xOy平面做周期运动，其周期为，故C正确； D．若仅增大磁感应强度为原来的3n倍，则由于 化简得 所以其半径将为，当时，其将不能垂直MD进入电场，故D错误。 故选ABC。 11．（2026·山东东营·一模）如图，在空间直角坐标系中有一长方体ABCD-A'B'C'D'，AD长度为2.5m，AB长度大于3m，AA'长度为0.6m，OA=0.1m。空间内存在匀强电场（方向未知）和沿y轴正方向的匀强磁场，电场强度大小E=2N/C，磁感应强度大小B=1T。一电荷量q=+5×10-2C、质量m=5g的微粒在t=0时刻从O点以初速度沿着x轴正方向射入该区域，已知重力加速度为g=10m/s2，，下列说法中正确的是（　　） A．若仅撤去匀强电场，微粒将沿x轴做匀速直线运动 B．若匀强电场方向沿z轴负方向，时微粒恰好从BB'C'C面射出，则AB长度为 C．若匀强电场方向沿y轴正方向，微粒射出长方体区域的坐标为（0.5m，2.5m，0） D．若匀强电场方向与x轴垂直，斜向上与y轴正方向夹角成30°，微粒射出长方体区域的坐标为（0.1m，0.25m，0.1m） 【答案】AC 【详解】A．若仅撤去匀强电场,重力大小为 洛伦兹力大小 根据左手定则洛伦兹力方向竖直向上,故其与重力平衡, 微粒将沿x轴做匀速直线运动,故A正确; B．若匀强电场方向沿z轴负方向,因电场力与重力的合力大小为 由配速法知，把看作沿x轴正方向,和x轴负方向两速度的合速度。因速度对应的洛伦兹力与电场力和重力的合力平衡,故其中一个分运动可看作沿x轴正方向以做匀速直线运动,另一个分运动是以速率,在xoz平面做匀速圆周运动，周期 半径 经时间, 又 故微粒沿x轴正方向 则AB长度为，故B错误； C．若匀强电场方向沿y轴正方向，则洛伦兹力与重力平衡，微粒沿x轴正方向做匀速直线运动，同时沿y轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，且 沿y轴正方向，若微粒恰好从BB'C'C面射出 沿x轴正方向 微粒射出长方体区域的坐标为（0.5m，2.5m，0），故C正确； D．若匀强电场方向与x轴垂直,此时微粒沿x轴正方向做匀速直线运动，同时沿场强方向做初速度为零的匀加速直线运动，且 若从ABCD面射出 x坐标为 y坐标为，故D错误。 故选AC。 12．（2026·山东枣庄·二模）如图所示，xOy坐标平面内，以点为圆心的两个圆，半径分为和。小圆区域I内的匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小为，环形区域II内的匀强磁场垂直于纸面向外。一质量为、电量为的带正电粒子从点沿轴负方向出发，由点首次进入区域II且恰好不能从其外边界射出，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A．粒子运动的速度大小为 B．区域I、II内的磁感应强度大小之比为 C．粒子从点出发到第一次返回区域I的过程中，速度方向改变了 D．粒子返回点的最短时间为 【答案】ACD 【详解】由题意可知，粒子在磁场中的轨迹如图所示 A．根据几何关系可知，粒子在区域I内的半径大小为 根据牛顿第二定律可得 解得，故A正确； B．由几何关系可知， 可得， 根据牛顿第二定律可得 可得，故B错误； C．因为，由轨迹图可知，粒子从点出发到第一次返回区域I的过程中，速度方向改变了，故C正确； D．由轨迹可知，粒子在区域I绕O点转过，在区域II绕O点转过，所以当粒子在区域I运动10次，在区域II中运动9次时，粒子第一次回到A点，粒子在区域I中运动的周期为 则粒子在区域I中运动一次所需时间为 粒子在区域II中运动的周期为 则粒子在区域II中运动一次所需时间为 所以粒子返回A点的最短时间为，故D正确。 故选ACD。 13．（2026·湖南邵阳·二模）如图所示为扇形聚焦回旋加速器的部分原理图。将半径为R的圆形区域分成个扇形区域，相互间隔的n个圆心角相同的区域内存在垂直纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场，另外n个圆心角相同的区域内没有磁场，其中有磁场区域的圆心角等于无磁场区域圆心角的一半。一群速度大小不同，质量为m，电荷量为q的同种带电粒子，依次经过2n个扇形区域在闭合轨道上做周期性运动。不考虑粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A．粒子在n个磁场区域运动的时间为 B．粒子在n个无磁场区域运动的时间为 C．粒子的运动周期与n无关 D．粒子运动最大半径为 【答案】ABD 【详解】A．粒子在磁场中 由于粒子做周期性运动，根据对称性可将粒子一个周期内在磁场中的运动连成一个完整的圆 所以粒子在n个磁场中运动的时间为，故A正确。 B．由图易知 则 又， 粒子在无磁场区域运动时间，故B正确。 C．粒子运动周期，与n有关，故C错误。 D．当粒子在磁场中运动轨迹与圆形区域相切时，半径最大，由 可得，故D正确。 故选ABD。 14．（2026·山东滨州·一模）如图所示，在xOy坐标系内有I、II、III三个区域，正方形区域I（范围0≤x≤L，0≤y≤L）内有一分界线，分界线的下方存在沿y轴方向的匀强电场，正方形区域II（范围0≤x≤L，L≤y≤2L）内有一分界线，分界线的上方存在垂直坐标平面的匀强磁场，区域III（范围x≤0，2L≤y≤3L）内有沿y轴方向的匀强电场。带电粒子均匀分布在x轴上0<x≤L的范围内。所有带电粒子由静止开始，经过I、II两个区域，均从（0，2L）坐标点沿x轴负方向进入区域III，从y=3L边界离开区域III。已知粒子经过区域III的最小偏转角为30°。在（3L，4L）和（0，4L）两坐标点间放置一长为3L的荧光屏。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。则（　　） A．区域I内边界为抛物线 B．区域II内边界为直线 C．能够射到荧光屏上的粒子，经过区域III的最小偏转角为45° D．能够射到荧光屏上的粒子数占总粒子数的75% 【答案】ABC 【详解】A．设粒子从出发点由静止释放，I区域电场沿y轴方向，粒子在电场中沿y方向匀加速，离开电场时速度满足： 粒子进入II区域磁场后，做圆周偏转最终到达，速度沿x负方向，因此圆周半径，由洛伦兹力公式得，即。 将代入动能公式整理得： 与为二次函数关系，因此边界是抛物线，故A正确； B．粒子进入磁场的位置就是II区域分界线，粒子偏转后终点为，对任意出发点，进入磁场坐标为，圆周偏转满足，即： 是一次函数（直线），因此边界为直线，故B正确； C．粒子从沿x负方向进入区域III，设速度偏转角为（速度与x轴的夹角），满足。推导粒子到达荧光屏时的x坐标：在III中（）：y位移，x向左位移 出III后（）：匀速运动，y位移，x向左位移 总向左位移，即x坐标。荧光屏范围，代入得： 因此能射到荧光屏的粒子最小偏转角为，故C正确； D．由（时），要求得： 粒子均匀分布，占比约为，不是，故D错误。 故选ABC。 15．（2026·云南·模拟预测）MM50是新一代三维适形和精确调强的放射治疗尖端设备，其核心技术之一是多级能量跑道回旋加速器，工作原理如图所示。两个匀强磁场区域、的边界平行，相距为，磁感应强度大小均为，方向垂直纸面向外。下方两‘条横向虚线之间的区域存在水平向左的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度很窄，可忽略不计），方向与磁场边界垂直。某一质量为、电荷量为的电子从端飘入电场（初速度忽略不计），经多次电场加速和磁场偏转后，电子从位于边界上的出射口处向左射出磁场并被收集。已知之间的距离为，匀强电场的电场强度大小为，电子的重力不计，不考虑相对论效应。下列说法正确的有（　　） A．电子第一次加速至端时速度的大小 B．电子从端飘入电场到第一次回到端的过程中所用的时间 C．电子最终从点射出时的动能为 D．电子经过圆弧段的时间与经过圆弧段的时间相同 【答案】BD 【详解】A．第一次加速，由动能定理得 解得，故A错误； B．电子在加速电场中运动可看作速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 电子在电场中加速了1次，可得其运动的位移大小为 根据位移与时间的关系可得 联立以上各式解得 电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 则周期为 电子从点第一次加速至回到点过程中，其在磁场中运动的时间 无场区运动时间 电子从点第一次加速至回到点所用时间 解得，故B正确； C．当该电子从处以最大速度射出时，最后一次做圆周运动的轨迹半径不能变，即 由此可知，从处射出的电子动能，故C错误； D．该电子在磁场中运动的周期，始终不变，故D正确。 故选BD。 16．（2026·广东中山·一模）图甲是粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出的经电离后的碳与碳原子核（初速度不计），经直线加速器加速后由中缝进入通道，该通道的上下表面是内半径为、外半径为的半圆环，磁感应强度为的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，下列说法正确的有（　　） A．在图乙中，磁场的方向是垂直于纸面向外 B．若原子核和原子核均能击中照相底片，原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间小 C．加速电压为时，原子核所击中的位置比原子核更远离圆心 D．当加速电压时，原子核全部打在外圆环上 【答案】ACD 【详解】A．由题图可知，碳原子核进入磁场区时受到的洛伦兹力方向应向右，则根据左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向外，故A正确； B．碳原子核在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力有 解得碳原子核做匀速圆周运动的半径为 则碳原子核在磁场中做匀速圆周运动时的周期为 所以碳原子核在磁场中运动的时间为 由于原子核的质量数大于原子核的质量数，所以原子核在磁场中的运动时间一定比原子核在磁场中的运动时间大，故B错误； C．当加速电压为时，根据动能定理有 解得碳原子核进入磁场区的速度为 结合B选项解得碳原子核做匀速圆周运动的半径为 由于原子核的质量数大于原子核的质量数，所以原子核所击中的位置比原子核更远离圆心，故C正确； D．当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则有 当时，解得原子核做匀速圆周运动的半径为 由于中缝到外圆环最右端的距离为，恰好等于，所以当加速电压时，原子核恰好从外圆环的右侧射出，因此当加速电压时，原子核将全部打在外圆环上，故D正确。 故选ACD。 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 $ 高考物理磁场多选压轴专项训练 一、多选题 1．（2025·海南·高考真题）某粒子分析器的部分电磁场简化模型如图，三维直角坐标系所在空间中Ⅰ区域存在沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，磁感应强度大小为,Ⅱ区域存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，在有一足够大的接收屏P，原点O处的粒子源在平面内同时发射带正电的同种粒子甲和乙，甲粒子的速度大小为，甲和乙的速度方向与x轴正方向夹角分别为和，两粒子沿x轴方向速度分量相等。乙粒子以最短时间到达（d,d,0）点进入Ⅱ区域后恰好到达接收屏并被吸收，不计重力及粒子间的相互作用，则（    ） A．两粒子不能同时到达接收屏P B．两个区域磁感应强度大小之比 C．乙粒子通过点时沿x轴方向速度分量 D．甲乙粒子在接收屏P上位置的z坐标之差 2．（2025·广西·高考真题）如图，带等量正电荷q的M、N两种粒子，以几乎为0的初速度从S飘入电势差为U的加速电场，经加速后从O点沿水平方向进入速度选择器（简称选择器）。选择器中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。当选择器的电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，右端开口宽度为2d时，M粒子沿轴线OO′穿过选择器后，沿水平方向进入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场（偏转磁场），并最终打在探测器上；N粒子以与水平方向夹角为θ的速度从开口的下边缘进入偏转磁场，并与M粒子打在同一位置，忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应，则（　　） A．M粒子质量为 B．刚进入选择器时，N粒子的速度小于M粒子的速度 C．调节选择器，使N粒子沿轴线OO′穿过选择器，此时选择器的电场强度与磁感应强度大小之比为 D．调节选择器，使N粒子沿轴线OO′进入偏转磁场，打在探测器上的位置与调节前M粒子打在探测器上的位置间距为 3．（2025·甘肃·高考真题）2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为，a粒子的速度大小为，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是（    ） A．外圆半径等于 B．a粒子返回A点所用的最短时间为 C．b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 D．c粒子的速度大小为 4．（2025·四川·高考真题）如图所示，I区有垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为正方形；Ⅱ区有垂直于纸面向外的匀强磁场，其外边界为圆形，内边界与I区边界重合；正方形与圆形中心同为O点。I区和Ⅱ区的磁感应强度大小比值为4∶1。一带正电的粒子从Ⅱ区外边界上a点沿正方形某一条边的中垂线方向进入磁场，一段时间后从a点离开。取sin37°=0.6。则带电粒子（　　） A．在I区的轨迹圆心不在O点 B．在I区和Ⅱ区的轨迹半径之比为1∶2 C．在I区和Ⅱ区的轨迹长度之比为127∶37 D．在I区和Ⅱ区的运动时间之比为127∶148 5．（2025·河北·高考真题）如图，真空中两个足够大的平行金属板水平固定，间距为板接地。M板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。M板O点处正上方P点有一粒子源，可沿纸面内任意方向发射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子。当发射方向与的夹角时，粒子恰好垂直穿过M板Q点处的小孔。已知，初始时两板均不带电，粒子碰到金属板后立即被吸收，电荷在金属板上均匀分布，金属板电量可视为连续变化，不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A．粒子一定带正电 B．若间距d增大，则板间所形成的最大电场强度减小 C．粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为 D．粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为 6．（2025·福建·高考真题）  如图，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q（q>0）的带电微粒从M点以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内，MN与水平方向呈45°，N点与P等高，重力加速度为,则（　　） A．电场强度大小为 B．磁场强度大小为 C．N、P两点的电势差为 D．从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 7．（2024·浙江·高考真题）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosθ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 8．（2026·贵州贵阳·一模）如图所示，在坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点有一粒子源，点坐标为。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带正电的粒子，粒子质量为，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A．从轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 B．从之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C．到达轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D．打在轴的长度为 9．（2026·新疆乌鲁木齐·二模）如图所示，真空区域内水平边界ab与cd相距为h，其间存在竖直向上的匀强电场。边界cd上方存在范围足够大的垂直于纸面向里的匀强磁场。M、P、N为边界cd上的三点，且，。某时刻甲、乙两个带电粒子从ab边界沿电场线方向射入电场区域，然后分别由M、N两点同时射入磁场，最终同时被置于P点的粒子探测器接收。甲、乙粒子在磁场中运动的时间均为t，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两粒子的比荷之比为 B．甲粒子在电场中运动时电势能增大 C．乙粒子在电场中的加速度为 D．乙粒子在电场中运动的时间为 10．（2026·湖北荆州·二模）如图所示，在、的ODMN区域内存在沿轴正方向、场强大小为的匀强电场。ODMN区域外分布着垂直于平面向外的匀强磁场。一个质量为，电量为带正电的粒子从电场区域中心点由静止释放，粒子从上边界垂直第一次离开电场后，垂直再次进入电场，不计粒子重力。则下列说法正确的是（　　） A．磁场的磁感应强度的大小为 B．粒子第二次在电场中运动的位移大小为 C．粒子在xoy平面内做周期性运动，运动的周期为 D．若仅增大磁感应强度为原来的倍（为正整数），粒子仍能垂直MD进入电场 11．（2026·山东东营·一模）如图，在空间直角坐标系中有一长方体ABCD-A'B'C'D'，AD长度为2.5m，AB长度大于3m，AA'长度为0.6m，OA=0.1m。空间内存在匀强电场（方向未知）和沿y轴正方向的匀强磁场，电场强度大小E=2N/C，磁感应强度大小B=1T。一电荷量q=+5×10-2C、质量m=5g的微粒在t=0时刻从O点以初速度沿着x轴正方向射入该区域，已知重力加速度为g=10m/s2，，下列说法中正确的是（　　） A．若仅撤去匀强电场，微粒将沿x轴做匀速直线运动 B．若匀强电场方向沿z轴负方向，时微粒恰好从BB'C'C面射出，则AB长度为 C．若匀强电场方向沿y轴正方向，微粒射出长方体区域的坐标为（0.5m，2.5m，0） D．若匀强电场方向与x轴垂直，斜向上与y轴正方向夹角成30°，微粒射出长方体区域的坐标为（0.1m，0.25m，0.1m） 12．（2026·山东枣庄·二模）如图所示，xOy坐标平面内，以点为圆心的两个圆，半径分为和。小圆区域I内的匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小为，环形区域II内的匀强磁场垂直于纸面向外。一质量为、电量为的带正电粒子从点沿轴负方向出发，由点首次进入区域II且恰好不能从其外边界射出，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A．粒子运动的速度大小为 B．区域I、II内的磁感应强度大小之比为 C．粒子从点出发到第一次返回区域I的过程中，速度方向改变了 D．粒子返回点的最短时间为 13．（2026·湖南邵阳·二模）如图所示为扇形聚焦回旋加速器的部分原理图。将半径为R的圆形区域分成个扇形区域，相互间隔的n个圆心角相同的区域内存在垂直纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场，另外n个圆心角相同的区域内没有磁场，其中有磁场区域的圆心角等于无磁场区域圆心角的一半。一群速度大小不同，质量为m，电荷量为q的同种带电粒子，依次经过2n个扇形区域在闭合轨道上做周期性运动。不考虑粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A．粒子在n个磁场区域运动的时间为 B．粒子在n个无磁场区域运动的时间为 C．粒子的运动周期与n无关 D．粒子运动最大半径为 14．（2026·山东滨州·一模）如图所示，在xOy坐标系内有I、II、III三个区域，正方形区域I（范围0≤x≤L，0≤y≤L）内有一分界线，分界线的下方存在沿y轴方向的匀强电场，正方形区域II（范围0≤x≤L，L≤y≤2L）内有一分界线，分界线的上方存在垂直坐标平面的匀强磁场，区域III（范围x≤0，2L≤y≤3L）内有沿y轴方向的匀强电场。带电粒子均匀分布在x轴上0<x≤L的范围内。所有带电粒子由静止开始，经过I、II两个区域，均从（0，2L）坐标点沿x轴负方向进入区域III，从y=3L边界离开区域III。已知粒子经过区域III的最小偏转角为30°。在（3L，4L）和（0，4L）两坐标点间放置一长为3L的荧光屏。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。则（　　） A．区域I内边界为抛物线 B．区域II内边界为直线 C．能够射到荧光屏上的粒子，经过区域III的最小偏转角为45° D．能够射到荧光屏上的粒子数占总粒子数的75% 15．（2026·云南·模拟预测）MM50是新一代三维适形和精确调强的放射治疗尖端设备，其核心技术之一是多级能量跑道回旋加速器，工作原理如图所示。两个匀强磁场区域、的边界平行，相距为，磁感应强度大小均为，方向垂直纸面向外。下方两‘条横向虚线之间的区域存在水平向左的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度很窄，可忽略不计），方向与磁场边界垂直。某一质量为、电荷量为的电子从端飘入电场（初速度忽略不计），经多次电场加速和磁场偏转后，电子从位于边界上的出射口处向左射出磁场并被收集。已知之间的距离为，匀强电场的电场强度大小为，电子的重力不计，不考虑相对论效应。下列说法正确的有（　　） A．电子第一次加速至端时速度的大小 B．电子从端飘入电场到第一次回到端的过程中所用的时间 C．电子最终从点射出时的动能为 D．电子经过圆弧段的时间与经过圆弧段的时间相同 16．（2026·广东中山·一模）图甲是粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出的经电离后的碳与碳原子核（初速度不计），经直线加速器加速后由中缝进入通道，该通道的上下表面是内半径为、外半径为的半圆环，磁感应强度为的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，下列说法正确的有（　　） A．在图乙中，磁场的方向是垂直于纸面向外 B．若原子核和原子核均能击中照相底片，原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间小 C．加速电压为时，原子核所击中的位置比原子核更远离圆心 D．当加速电压时，原子核全部打在外圆环上 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 $