2026届高考物理一轮复习备考专题训练：磁场（真题演练）（含答案）

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2026届高考物理一轮复习备考专题训练：磁场（真题演练）
一、选择题
1．（2025·广东模拟）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造如图所示。粒子源S产生的各种不同正粒子束（速度可视为零），粒子质量为m、带电量为q，粒子重力不计，经电压为U的加速电场加速后，从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的M点。则下列说法正确的是（　　）
A．粒子从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场的速度大小为
B．若粒子束q相同而m不同，则MN距离越大对应的粒子质量越小
C．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的比荷一定相等
D．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的电荷量一定相等
2．（2025·惠来模拟）如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场。对于从不同边界射出的电子，下列判断错误的是（　　）
A．从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等
B．从c点离开的电子在磁场中运动时间最长
C．电子在磁场中运动的速度偏转角最大为π
D．从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度
3．（2025·青岛模拟）三根平行长直导线a、b、c中均通有恒定电流，导线a、b固定在水平面上，导线c通过轻质绝缘细线与力传感器相连，截面图如图所示，此时导线c处于静止状态且力传感器的示数恰好为零，下列说法正确的是（　　）
A．导线a、b中的电流方向相反
B．导线a、c中的电流方向相同
C．若导线b中的电流减小，细线将向右偏转
D．若导线b中的电流反向，细线将向左偏转
4．（2025·广西壮族自治区模拟）如图所示，直角三角形中，，其区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，点处的粒子源可向磁场区域各个方向发射速度大小为（为粒子的比荷）的带正电的粒子。不考虑粒子的重力和相互间作用力，下列说法正确的是（　　）
A．边上有粒子到达区域的长度为
B．边上有粒子到达区域的长度为
C．从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D．从边射出的粒子在磁场中运动的最长时间为
5．（2025·成都模拟）《大国重器Ⅲ》节目介绍了GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，三根超高压输电线缆平行且间距相等。截面图如图乙所示，截面圆心构成正三角形，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻A输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、B输电线缆中电流方向垂直于纸面向里、电流大小均为，下方C输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为，如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．A、B输电线缆相互吸引
B．正三角形中心O处磁感应强度方向水平向左
C．A输电线缆所受安培力方向斜向左下方，与水平方向的夹角为60°
D．C输电线缆所受安培力方向平行输电线缆A、B圆心连线向左
6．（2025·广州模拟）我国某地一次消防演练中，一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直分量，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（　　）
A．穿过线框的磁通量增大
B．线框中感应电流方向为
C．线框的四条边有向内收缩的趋势
D．绳索对线框的作用力小于线框的重力
7．（2025·靖远模拟）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　）
A．图示左侧通电导线受到安培力向下
B．c、d两点的磁感应强度相等
C．圆柱内的磁感应强度处处为零
D．a、b两点的磁感应强度大小相同
8．（2025·义乌模拟）甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑、重核裂变的结构示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中增大交变电压场的电压可增大粒子的最大动能
B．图乙中磁流体发电机产生的电动势大小与等离子体的浓度无关
C．图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，它是菲涅尔通过实验观察到的
D．图丁所示的核反应属于重核裂变，钡141的平均核子质量、比结合能都比铀235的小
9．（2025·浙江模拟）电磁弹射器在我国自行研制的第三艘航空母舰“福建号”进行了使用。其原理是弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞，下列与其原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2025·诸暨模拟）霍尔元件是一种重要的磁传感器。如图所示为某长方体的半导体材料，其电流I沿x轴正方向，匀强磁场B沿z轴正方向。半导体材料内有电荷量均为e的自由电子和空穴（可看作自由移动的带正电离子），已知单位体积内自由电子和空穴的数目之比为n∶p。当半导体材料通有恒定电流后，能很快建立沿y轴正方向的稳定电场，即霍尔电场，则建立稳定电场后（　　）
A．电子和空穴都做匀速直线运动
B．空穴受到的霍尔电场力大于洛伦兹力
C．电子和空穴沿y轴方向上的平均速率之比为p∶n
D．单位时间内打到下极板电子和空穴数目之比为n∶p
二、多项选择题
11．（2025·涪城模拟）如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动可分解为竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动，P、Q为相邻等高点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．小球从释放到第一次经过最低点所需时间为
B．小球运动到最低点时的速度为
C．PQ间距为
D．小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为
12．（2025·涪城模拟）图甲为判断检测电流I0大小是否发生变化的装置，I0的方向如图所示，该检测电流在铁芯中产生磁场，磁感应强度与检测电流I0成正比。现给金属材料制成的霍尔元件（如图乙所示，其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过右侧电压表示数的变化来判断I0的大小是否发生变化，下列说法正确的是（　　）
A．M端应与电压表的“－”接线柱相连
B．要提高检测灵敏度可适当减少高度d的大小
C．如果仅将工作电流反向，电压表的“＋”、“－”接线柱连线位置无需改动
D．当霍尔元件尺寸给定，工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流变大
13．（2025·深圳模拟）据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等。已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法正确的是（　　）
A．电场方向垂直环平面向外
B．电子运动周期为
C．垂直环平面的磁感强度大小为
D．电场强度大小为
14．（2025·湖北模拟）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AC为该圆形区域的水平直径，O为圆心。一带正电微粒从A点沿与AC成α=30°角的方向射入磁场区域，已知带电微粒比荷大小为，不计微粒重力，下列说法正确的是（　　）
A．若微粒从圆形磁场边界上的D点离开，∠AOD=120°，则入射速度大小为
B．若微粒在磁场中运动的位移最大，微粒入射速度大小为
C．若入射微粒速度大小可调节，微粒在磁场中运动的时间可能为
D．若将AC下方半圆形区域磁场方向改为垂直纸面向里，磁感应强度大小仍为B，则微粒在磁场中运动位移最大时，入射速度大小可能为
15．（2025·深圳模拟）如图所示，在三维坐标系Oxyz中，的空间同时存在沿z轴负方向的匀强电场和沿x轴负方向的匀强磁场I，磁感应强度大小为，在的空间存在沿y轴正方向的匀强磁场II，磁感应强度大小为。带正电的粒子从M（a，0，）点以速度沿y轴正方向射出，恰好做直线运动。现撤去电场，继续发射该带电粒子，恰好垂直xOy平面进入空间。不计粒子重力，正确的说法是（　　）
A．电场强度大小为
B．带电粒子的比荷为
C．第二次经过xOy平面的位置坐标为（a，0，）
D．粒子第三次经过xOy平面的位置与O点距离为
16．（2025·毕节模拟）如图所示，直角坐标系中，在的区域内，第一象限有垂直纸面向外的有界匀强磁场，第四象限有平行于轴正方向的匀强电场。将从点沿轴正方向射入，多次经过磁场和电场后从磁场中垂直右边界射出。若将换成动量相同的，其余条件不变，则和（　　）
A．在磁场中运动的总路程相同 B．在电场中运动的总路程相同
C．在磁场中运动的总时间相同 D．在电场中运动的总时间相同
17．（2025·广州模拟）如图1所示，在倾角的足够长绝缘斜面上放有一根质量、长的导体棒，导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为的电流，斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场，磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。在时刻将导体棒由静止释放，则在导体棒沿斜面向下运动的过程中（　　）
A．导体棒受到的安培力方向垂直斜面向上
B．导体棒达到最大速度所用的时间为4s
C．导体棒的最大速度为8m/s
D．导体棒受到的摩擦力的最大值为5.2N
18．（2025·广州模拟）医用回旋加速器工作原理示意图如图甲所示，其工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场的作用下，反复在磁场中做回旋运动，并被交变电场反复加速，达到预期所需要的粒子能量，通过引出系统引出后，轰击在靶材料上，获得所需要的核素。时，回旋加速器中心部位O处的灯丝释放的带电粒子在回旋加速器中的运行轨道和加在间隙间的高频交流电压如图乙所示（图中为已知量）。若带电粒子的比荷为k，忽略粒子经过间隙的时间和相对论效应，则（　　）
A．被加速的粒子带正电
B．磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为
C．粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径有关
D．带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关
19．（2025·越秀模拟）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一边长为L的正三角形区域abc，三角形所在平面与磁场方向垂直。两个相同的带正电粒子从a点沿ab方向分别以不同的速率、射出，若，且速率为的粒子从ac边射出，它们在三角形区域内运动的时间。不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用，则两个粒子的速率之比可能为（　　）
A． B． C． D．
20．（2025·攀枝花模拟）如图所示，正方形abcd区域被MN分为上、下两个矩形，、，MN下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，MN上方有平行bc边向下的匀强电场。在cd边的中点P处有一粒子源，沿纸面向磁场中各方向均匀的辐射出速率大小均为的某种带正电粒子，粒子的质量为m、电荷量为q。粒子源沿P→c方向射出的粒子恰好未从ab边离开电场，不计粒子重力和粒子之间的库仑力，则下列说法中正确的是（　　）
A．粒子在磁场运动的半径为d
B．从MN上射出的粒子中，在磁场中运动的最短路程为d
C．匀强电场的场强大小为
D．粒子源沿P→c方向射出的粒子在abcd区域运动的时间为
三、非选择题
21．（2025·常德模拟）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有：
A.磁敏电阻（工作范围为）
B.电源（电动势为，内阻很小）
C.电流表（量程为，内阻不计）
D.电阻箱（最大阻值为）
E.定值电阻（阻值为）
F.定值电阻（阻值为）
G.开关，导线若干
（1）电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用　 　（填“”或“”）。
（2）按下列步骤进行调试：
①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向　 　（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T；
②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值；
③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。
（3）用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为　 　（结果保留两位有效数字）。
（4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
22．（2024·泰安模拟）某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究。请回答下列问题：
（1）如图1所示为污水监测仪的核心部分，上下两块矩形金属极板平行正对置于排液口，排液口厚度d用20分度的游标卡尺测得如图2所示，d=　 　mm，有一匀强磁场垂直于侧面向里，污水中含有大量的负离子，污水的流向如图所示时，在导体的上、下表面间可用多用电表直流电压挡测得其电压，测量时，多用电表的红表笔接　 　表面（填“上”或“下”）。
（2）某同学设计出如图3所示电路用来测量电阻，已知电流计G的内阻为100Ω。该同学进行了如下操作步骤：
第一步：A、B两表笔断开时，闭合开关S，调节滑动变阻器R使电流计满偏；
第二步：保持滑动变阻器滑片的位置不动，将A、B两表笔间接入电阻箱，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数和对应的电流计示数I；
第三步：将记录的各组、I的数据进行整理，画出了如图4所示的图像。
则电源的电动势为　 　V，在第一步中回路的总电阻为　 　Ω。
23．（2025·青岛模拟）如图所示，MN是长度为3a的线状粒子源，PQ是金属网，从MN均匀逸出比荷为、初速度为0的带正电粒子。半径为a的圆形区域与PQ相切于，延长交于MN中点。在MN、PQ间所加电压为，粒子经电场加速后进入PQ右侧区域，在PQ右侧部分区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。不计粒子重力。
（1）若仅圆内有磁场，磁感应强度大小为，求粒子在磁场中运动的最长时间；
（2）若仅圆外有磁场，不考虑粒子重复进入无磁场区域：
（ⅰ）当磁感应强度大小为时，求能经过圆心O的粒子在MN上逸出时的位置到的距离；
（ⅱ）要使能进入圆形区域的粒子数占总数的50%，求磁感应强度的大小。
24．（2025·邵阳模拟）如图所示，金属板和互相平行竖直放置，形成两条狭缝，金属板上的小孔和O点共线，狭缝的电势差与狭缝的电势差均为U，一质量为m，电荷量为的粒子从小孔飘入狭缝（初速度为零），通过小孔进入金属板和P之间的区域I，区域I中存在匀强磁场和匀强电场（未画出），其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。粒子沿直线运动，经过进入狭缝，经O点进入金属板右侧区域II，区域II具有和区域I完全相同的电场和磁场。以O点为坐标原点，垂直于金属板向右的方向为轴正方向，平行于金属板向上的方向为轴正方向建立直角坐标系，不计粒子重力，不计粒子经过狭缝的时间。求：
（1）粒子刚进入区域I时的速度大小；
（2）区域I、区域II电场强度E；
（3）粒子到达O点开始计时，第二次到达距轴最远处的速度和需要的时间。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】B
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】B
7．【答案】D
8．【答案】B
9．【答案】C
10．【答案】C
11．【答案】A,C
12．【答案】B,D
13．【答案】B,C,D
14．【答案】B,D
15．【答案】A,D
16．【答案】A,D
17．【答案】B,C
18．【答案】B,C,D
19．【答案】A,B
20．【答案】A,C
21．【答案】（1）
（2）
（3）1.0
（4）偏大
22．【答案】（1）61.70；上
（2）4；200
23．【答案】（1）
（2）（ⅰ）0，；（ⅱ）
24．【答案】（1）
（2）
（3），
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