真题必读：专题三电场与磁场 命题区间8　磁场的性质　带电粒子在磁场中的运动--《高考快车道》2026版高考物理母题必读及衍生

　磁场的性质　带电粒子在磁场中的运动
命题区间 高考题型 近年考频
磁场的性质　带电粒子在磁场中的运动 磁场的性质及磁场对电流的作用 2023年江苏卷T2　2022年全国乙卷T18 2021年广东卷T5　2021年6月浙江卷T15
带电粒子在匀强磁场中的运动 2024年河北卷T10　　2024年湖北卷T7 2023年全国甲卷T20　2023年湖北卷T15 2022年广东卷T7　 　2020年天津卷T7　
命题分析 素养落实
分析近几年高考试题可以看出，对磁场性质和带电粒子在匀强磁场中的运动的考查是高考热点，涉及磁场知识点的题目年年都有，考查与洛伦兹力有关的带电粒子在有界匀强磁场中的运动最多，一般为匀强磁场中的临界、极值问题，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题；2025年高考命题仍会将带电粒子在匀强磁场中的运动作为重点，可能与电场相结合，也可能将对安培力的考查与电磁感应相结合，要熟练掌握磁场中曲线运动的分析方法及临界圆的画法。 1．会应用安培定则判断电流周围的磁场 2．掌握左手定则判断安培力和洛伦兹力的方法 3．灵活应用几何关系和圆周运动规律分析求解带电粒子在磁场中的运动
磁场的性质及磁场对电流的作用
1．磁场性质分析的两点技巧
(1)判断电流磁场要正确应用安培定则，明确大拇指、四指所指的方向及手掌的放法。
(2)分析磁场对电流的作用要做到“一明、一转、一析”。即：
2．安培力作用下的平衡与运动问题的求解思路
　(多选)(2022·全国乙卷T18)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(　　)
测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT
1 0 21 －45
2 0 －20 －46
3 21 0 －45
4 －21 0 －45
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50 μT
C．第2次测量时y轴正向指向南方
D．第3次测量时y轴正向指向东方
命题立意：地磁场的分析与应用
第一步：分析表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下
第二步：根据磁场的叠加计算当地的地磁场大小
第三步：根据北半球地磁场方向结合表格分析第2、3次测量时y轴正向的指向
规范解答：如图所示
磁南极大致在地理北极附近，磁北极大致在地理南极附近。由题表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；
磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为B＝＝
计算得B≈ 50 μT，B正确；
由上述分析可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，由题表知第2次测量By＜0，故y轴正向指向南方，第3次测量Bx＞0，故x轴正向指向北方而y轴正向则指向西方，C正确、D错误。故选BC。
[答案]　BC
难点：掌握地磁场分布特点，看懂表格
易错：不理解地球附近地磁场方向的特点，误以为地理南极附近地磁场方向为斜向下而造成错误
带电粒子在匀强磁场中的运动
1．“一点、两画、三定、四写”求解粒子在磁场中的圆周运动
(1)一点：在特殊位置或要求粒子到达的位置(如初始位置、要求经过的某一位置等)。
(2)两画：画出速度v和洛伦兹力F两个矢量的方向。
(3)三定：定圆心、定半径、定圆心角。
(4)四写：写出基本方程qvB＝m，半径R＝，周期T＝＝，运动时间t＝＝T。
2．常见模型的解题思路
(1)解答有关运动电荷在有界匀强磁场中的运动问题时，我们可以先将有界磁场视为无界磁场，假设粒子能够做完整的圆周运动，确定粒子做圆周运动的圆心，作好辅助线，充分利用相关几何知识解题。
(2)对称规律解题法
①从直线边界射入的粒子，又从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等(如图甲所示)。
(a)　　　　　(b)　　　　　　(c)
甲
②在圆形磁场区域内，沿半径方向射入的粒子，一定沿半径方向射出(如图乙所示)。
乙
　(多选)(2023·全国甲卷T20)光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，筒上P点开有一个小孔，过P点的横截面是以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，沿法线方向的分量大小不变、方向相反，电荷量不变，不计重力。下列说法正确的是(　　)
A．粒子的运动轨迹可能通过圆心O
B．最少经2次碰撞，粒子就可能从小孔射出
C．射入小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时间越短
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
命题立意：本题综合考查带电粒子在圆形磁场中的运动
第一步：由假设法可分析粒子不可能过O点
第二步：粒子射入磁场以后运动轨迹的圆心组成的多边形应为以筒壁为内接圆的多边形，故最少经2次碰撞
第三步：粒子速度越大碰撞次数可能会增多
规范解答：假设粒子带负电，第一次从A点和筒壁发生碰撞如图甲所示，O1为圆周运动的圆心，由几何关系可知∠O1AO为直角，即粒子此时的速度方向沿OA方向，由圆的对称性可知在其他点撞击同理，所以每次碰撞后瞬间，粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线，D正确；
假设粒子运动过程过O点，则过P点的速度的垂线和OP连线的中垂线是平行的，不能交于一点，无法确定圆心，由圆的对称性可知撞击筒壁以后的A点的速度垂线和AO连线的中垂线依旧平行，不能确定圆心，则粒子不可能过O点，A错误；
由题意可知粒子射入磁场以后运动轨迹的圆心组成的多边形应为以筒壁为内接圆的多边形，碰撞最少时应为三角形，如图乙所示，
乙
可知最少撞击两次，B正确；
速度越大粒子做圆周运动的半径越大，碰撞次数可能会增多，粒子在圆内运动时间不一定减少，C错误。
故选BD。
[答案]　BD
难点：正确分析带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律，准确运用几何关系求解
易错：不能正确运用数形结合来解决图像问题而造成错误
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