专题十磁场探考情 悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法磁场及其作用磁场的描述2018课标,20,6分3物质观念2017课标,18,6分4物质观念2016北京理综,17,6分3物质观念2015课标,18,6分2物质观念磁场对通电导体的作用2019课标,17,6分3电路连接模型建构2017课标,21,6分3电路科学推理2015课标,24,12分4胡克定律运动与相互作用观念2019江苏单科,7,4分2运动与相互作用观念2018江苏单科,13,15分4牛顿运动定律运动与相互作用观念2017上海单科,11,4分2运动与相互作用观念磁场对运动电荷的作用2019课标,24,12分4牛顿运动定律运动与相互作用观念2019课标,17,6分3牛顿运动定律模型建构2019课标,18,6分3牛顿运动定律模型建构2017课标,18,6分4模型建构2017课标,24,12分4牛顿运动定律模型建构2016课标,18,6分4圆周运动模型建构2016课标,18,6分4圆周运动模型建构2015课标,14,6分3圆周运动运动与相互作用观念2015课标,19,6分3圆周运动运动与相互作用观念2019北京理综,16,6分3牛顿运动定律科学推理2019江苏单科,16,16分4圆周运动模型建构2016四川理综,4,6分4圆周运动模型建构2015四川理综,7,6分4圆周运动模型建构带电粒子在复合场中的运动组合场2018课标,25,20分4牛顿运动定律模型建构2018课标,25,20分4牛顿运动定律模型建构2018课标,24,12分4动能定理运动与相互作用观念2018天津理综,11,18分4牛顿运动定律模型建构类比法2017天津理综,11,18分4运动合成模型建构类比法2016课标,15,6分3动能定理运动与相互作用观念2015重庆理综,9,18分4动能定理模型建构叠加场2019天津理综,4,6分3受力平衡科学推理2015福建理综,22,20分4动能定理模型建构类比法2016天津理综,11,18分4牛顿运动定律模型建构类比法分析解读本专题内容包括磁场的基本性质和安培力的应用、洛伦兹力和带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动等内容。复习时应侧重对磁场、磁感应强度、磁感线、地磁场、安培力、洛伦兹力等基本概念的理解,熟练掌握电流在磁场中、带电粒子在磁场中的受力和运动的分析方法,同时应注意结合牛顿运动定律、运动学知识、圆周运动规律及功和能的关系等知识进行综合分析,提高空间想象能力和运用数学知识解决物理问题的能力。从2019年课标三套试题来看,带电粒子在复合场中运动的题目没有出现,全部变为带电粒子在单一有界磁场中的运动,应引起足够重视。【真题探秘】破考点 练考向【考点集训】考点一磁场及其作用1.(2018课标,20,6分)(多选)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为13B0和12B0,方向也垂直于纸面向外。则()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为712B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为112B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为112B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为712B0答案AC2.(2020届内蒙古包头联考,6)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件,角的相应变化情况是()A.棒中的电流变大,角变大B.两悬线等长变短,角变小C.金属棒质量变大,角变大D.磁感应强度变大,角变小答案A3.(2019山西运城一模,4)如图所示正方形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带正电粒子,以不同的速率对准正方形区域的中心射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()A.这些粒子在磁场中运动的时间都相等B.在磁场中运动时间越短的粒子,其速率越小C.在磁场中运动时间越短的粒子,其轨道半径越大D.在磁场中运动时间越短的粒子,其通过的路程越小答案C考点二带电粒子在复合场中的运动1.(多选)如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电。现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则()A.经过最高点时,三个小球的速度相等B.经过最高点时,甲球的速度最小C.甲球的释放位置比乙球的高D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变答案CD2.(2019广西南宁、梧州等八市调研,21)(多选)如图所示为正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,场强大小为E,磁场方向垂直于纸面水平向外,磁感应强度大小为B。一个电荷量为q,质量为m=qEg(g为重力加速度)的带正电粒子在场中P点以大小为v0=EB的初速度竖直向下射出,则()A.粒子将向下做匀加速直线运动B.若粒子以大小为v0=EB的初速度竖直向上射出,射出的一瞬间,加速度大小为5gC.改变粒子射出的速度大小和方向,则粒子可以做匀变速直线运动D.改变粒子射出的速度大小和方向,粒子可在场中做直线运动,且射出的初速度大小为v=2EB答案BD3.(2015福建理综,22,20分)如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC;(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP。答案(1)EB(2)mgh-mE22B2(3)vD2+(qEm)2+g2t2炼技法 提能力【方法集训】方法1有界磁场的处理方法1.(2020届内蒙古奋斗中学模拟,16)(多选)如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则()A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子向心加速度大C.从P点射出的粒子角速度大D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长答案BD2.如图所示,在xOy平面内,有大量电子从坐标原点O不断以大小为v0的速度沿不同的方向射入第一象限,也有部分电子沿x轴正方向和y轴正方向射入坐标系。现在坐标系内加上一个垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,要求进入该磁场的电子穿过该磁场后都能平行于y轴向y轴负方向运动。已知电子的质量为m、电荷量为e。(不考虑电子间的相互作用力和电子的重力,要求电子离开O点瞬间就进入磁场)(1)求电子在磁场中做圆周运动的轨道半径R;(2)通过分析,在图中画出符合条件的磁场的最小范围(用阴影表示);(3)求该磁场的最小面积S。答案(1)mv0eB(2)当电子沿y轴正方向入射时,电子的运动轨迹构成磁场的最小范围对应的上边界a,对应表达式为(x-R)2+y2=R2(0x2R,0yR)当电子与x轴成(090)角入射时电子从P点射出磁场,则出射点的坐标满足表达式(x-R)2+y2=R2(Rx2R,-Rys2s3B.s1s2s2D.s1=s3s2答案D2.(2020届贵州遵义模拟,5)如图所示,在x轴上方垂直于纸面向外的匀强磁场中,两带电荷量相同而质量不同的粒子以相同的速度从O点与x轴正方向成=60角在图示的平面内射入x轴上方时,发现质量为m1的粒子从a点射出磁场,质量为m2的粒子从b点射出磁场。若另一与上述两粒子带电荷量相同而质量不同的粒子以相同速率从O点与x轴正方向成=30角射入x轴上方时,发现它从ab的中点c射出磁场,则该粒子的质量应为(不计所有粒子的重力作用)()A.m1+m2B.64(m1+m2)C.32(m1+m2)D.66(m1+m2)答案C3.(2018江西上饶六校一联)如图所示,平行边界MN、PQ间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,两边界的间距为d,MN上有一粒子源A,可在纸面内沿各个方向向磁场中射入质量均为m、电荷量均为+q的粒子,粒子射入磁场的速度大小v=2qBd3m,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,则粒子能从PQ边界射出的区域长度与能从MN边界射出的区域长度之比为()A.11B.23C.32D.33答案C【5年高考】A组基础题组1.(2019课标,17,6分)如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为()A.2FB.1.5FC.0.5FD.0答案B2.(2019课标,18,6分)如图,在坐标系的第一和第二象限