5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编专题08 磁场（山东专用）（原卷版）

五年（2021-2025）高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题08磁场考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点1带电粒子在磁场中的运动2025一方面，对于磁场的基本性质，像磁感应强度、磁感线、安培力的大小与方向判断等基础知识考查较为频繁，常以选择题形式出现，检验学生对概念的理解。另一方面，带电粒子在磁场中的圆周运动问题是重点和难点，多与电场、重力场构建复合场情境，出现在计算题中。学生需要具备较强的空间想象能力，通过画出粒子运动轨迹，结合几何知识确定圆心、半径，再运用牛顿第二定律、向心力公式等，分析粒子在不同场中的受力与运动，综合考查学生知识的融会贯通能力。考点2带电粒子在复合场中的运动2021、2022、2023、2024考点01带电粒子在磁场中的运动1．（2025·山东·高考）如图甲所示的Oxy平面内，y轴右侧被直线x=3L分为两个相邻的区域I、Ⅱ。区域I内充满匀强电场，区域Ⅱ内充满垂直Oxy平面的匀强磁场，电场和磁场的大小、方向均未知。t=0时刻，质量为m、电荷量为+q的粒子从O点沿x轴正向出发，在Oxy平面内运动，在区域I中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分，如图甲所示。t0A．区域I内电场强度大小E=4mLB．粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径RC．区域Ⅱ内磁感应强度大小B=3mD．粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标17考点02带电粒子在复合场中的运动2．（2024·山东·高考）如图所示，在Oxy坐标系x>0，y>0区域内充满垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。磁场中放置一长度为L的挡板，其两端分别位于x、y轴上M、N两点，∠OMN=60°，挡板上有一小孔K位于MN中点。△OMN之外的第一象限区域存在恒定匀强电场。位于y轴左侧的粒子发生器在0＜y＜32L的范围内可以产生质量为m，电荷量为+q的无初速度的粒子。粒子发生器与（1）求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压U0；（2）调整加速电压，当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动，求第一象限中电场强度的大小和方向；（3）当加速电压为qB2L2243．（2023·山东·高考）如图所示，在0≤x≤2d，0≤y≤2d的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m，电量为q（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，求磁场的磁感应强度B的大小；（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场，在电场的作用下从Q点离开。（i）求改变后电场强度E'的大小和粒子的初速度v（ii）通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。

4．（2022·山东·高考）中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系Oxyz中，0<z⩽d空间内充满匀强磁场I，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；-3d⩽z<0，y⩾0的空间内充满匀强磁场II，磁感应强度大小为22B，方向平行于xOy平面，与x轴正方向夹角为45°；z<0，y≤0的空间内充满沿y轴负方向的匀强电场。质量为m、带电量为+q的离子甲，从yOz平面第三象限内距y轴为L（1）当离子甲从A点出射速度为v0时，求电场强度的大小E（2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度vm（3）离子甲以qBd2m的速度从O点沿z轴正方向第一次穿过xOy面进入磁场I，求第四次穿过xOy平面的位置坐标（用（4）当离子甲以qBd2m的速度从O点进入磁场I时，质量为4m、带电量为+q的离子乙，也从O点沿z轴正方向以相同的动能同时进入磁场5．（2021·山东·高考）某离子实验装置的基本原理如图甲所示。Ⅰ区宽度为d，左边界与x轴垂直交于坐标原点O，其内充满垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0；Ⅱ区宽度为L，左边界与x轴垂直交于O1点，右边界与x轴垂直交于O2点，其内充满沿y轴负方向的匀强电场。测试板垂直x轴置于Ⅱ区右边界，其中心C与O2点重合。从离子源不断飘出电荷量为q、质量为m的正离子，加速后沿x轴正方向过O点，依次经Ⅰ区、Ⅱ区，恰好到达测试板中心C。已知离子刚进入Ⅱ区时速度方向与（1）求离子在Ⅰ区中运动时速度的大小v；（2）求Ⅱ区内电场强度的大小E；（3）保持上述条件不变，将Ⅱ区分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小均为B（数值未知）方向相反且平行y轴的匀强磁场，如图乙所示。为使离子的运动轨迹与测试板相切于C点，需沿x轴移动测试板，求移动后C到O1的距离S1．（2025·山东青岛·三模）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2．（2025·山东Flawless联考·选考四）如图所示，平面直角坐标系xOy平面内，一个质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从O点沿+y方向以初速度v0射出，忽略粒子重力。设空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，同时空间中还均匀分布着某种粘性介质，使得任何粒子受到的阻力大小其速度大小成正比，比例系数为k。下列说法错误的是（）（提示：在研究一般的曲线运动时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，称该圆周运动的半径叫作曲率半径，用ρA．在经过足够长时间后，粒子走过的路程近似为mB．当粒子的速度大小减半时，其运动的曲率半径也减半C．当粒子的速度大小减半时，其加速度大小也减半D．经过时间t=mπqB后，粒子的速度方向将沿着3．（2025·山东枣庄·三模）我国特高压输电技术全球领先，如图甲所示为特高压输电线路，其中每组输电线都由6根相互平行的水平长直导线组成，使用六分裂间隔棒固定，使每组导线的横截面呈正六边形，中心为O，截面图如图乙所示。每根导线通有大小相等、方向相同的电流，已知单独一根通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（）A．穿过截面abcdef的磁通量不为零B．导线b受到的安培力方向竖直向下C．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小为2BD．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度方向竖直向下4．（2025·山东青岛·调研检测）人体血管状况及血液流速能反映出身体健康状态，为了研究这一课题，我们做如下的简化和假设：如图所示，某段血管内径为d，血流速度方向水平向右，血液中含有大量的正负离子，血管处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，M、N是血管上侧和下侧对称的两个位置。血液流量Q保持不变，下列说法正确的是（）A．M点电势高于N点电势B．血液流速大小vC．M、N两点间的电势差UD．当血液中粒子浓度升高时，M、N两点间的电势差变大5．（2025·山东聊城·学业水平等级考试模拟）排污管道对于一个城市的正常运转是不可或缺的。管道中的污水通常含有大量的正负离子。如图所示，管道内径为d，污水流速大小为v，方向水平向右。现将方向与管道横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段管道，磁感应强度大小为B，M、N为管道上的两点，当污水的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（）A．M点电势低，N点电势高B．M、N间电势差与污水流速无关C．由于沉淀物导致管道内径变小时，污水流速变小D．由于沉淀物导致管道内径变小时，M、N间的电势差变大6．（2025·山东省实验中学·四诊）某实验室内充满匀强磁场和匀强电场，磁场、电场与水平地面夹角均为45°且斜向右上，如图所示。房间内在离地面h处的位置有一个粒子发射源，源源不断地发射出质量为m、电荷量为q的粒子，粒子在房间内以v做匀速直线运动。某次实验中，撤去磁场，电场不变，粒子发射后经过一段时间落到地面上（不计空气阻力），重力加速度为g，以下说法正确的（）

A．粒子带负电，磁感应强度为2mg2B．电场力做功为2C．粒子运动过程中机械能增大D．落地点到发射点的水平距离47．（2025·山东淄博·一模）如图所示，恒定电流I流过边长为2a的水平放置的正方形导线，O点为正方形的中心，P点位于O点正上方且OP=a，每条导线在P点的磁感应强度大小均为BA．0 B．B C．2B D．8．（2025·山东Flawless联考·选考四）磁悬浮列车是一种依靠三相交流电实现高速行驶的运载工具。三相交流电可产生周期性变化的磁场，通过电磁感应使列车获得向前的牵引力。下面是一简化模型：如图所示，xOy平面为轨道平面，x轴与列车前进方向平行，空间中存在垂直于轨道平面的磁场，大小为B=B0cosωt+kx（其中B0，ω，k均为正常数），且t=0时x=0处的磁场方向垂直于纸面向里。固定的金属矩形框ABCD与轨道平面平行，AB平行于y轴，BCA．空间中磁场的传播方向为沿x轴正方向B．空间中磁场的传播速率为ωC．t=πD．t=0至t=109．（2025·山东泰安·二轮复习检测）如图所示，空间存在竖直向下的场强大小为E匀强电场和垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电量大小为q的离子从静止开始自M点沿曲线MQN运动，M、N在同一水平线上，Q点为运动轨迹的最低点，不计重力，则（）A．M、N两点间的距离为2B．M、N两点间的距离为πmEC．Q、M点两点间的竖直距离为2D．Q、M点两点间的竖直距离为π10．（2025·山东·模拟预测）如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以某一速度射入电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场与磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场叠加的区域。粒子还受到阻力f=-kv作用（k为已知常数，A．一定做匀速直线运动B．入射速度的大小一定为EC．入射速度的方向可以与纸面不平行D．入射速度的方向与电场方向的夹角α一定满足tan11．（2025·山东德州·三模）如图所示，竖直绝缘管固定在水平地面上的小车上，管内底部有一截面直径比管的内径略小、可视为质点的小圆柱体，小圆柱体质量m=20g，电荷量q=+4×10-3C，绝缘管长为L=3m。在管口所在水平面ab的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=10T的匀强磁场，ab面上方存在着垂直纸面向外、磁感应强度B2=15T的匀强磁场，ab(1)小圆柱体刚进入磁场B1(2)小圆柱体的加速度为3m(3)小圆柱体在绝缘管内运动时产生的热量；(4)小圆柱体第二次经过水平面ab时的速度大小。12．（2025·山东淄博·三模）如图甲所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第一、二象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小E1（未知）。现有一质量为m、电量为+q的带电小球，从第二象限以速度v0=gL0水平射出，做匀速直线运动，经点M（0，2+22L0）进入第一象限，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，经过一段时间，从点N（22L0，0）第一次离开第一象限进入第四象限内，第四象限内存在一未知电场，小球沿NP方向做匀减速直线运动，到达y轴上的P点时速度恰好减为0。一足够长的光滑绝缘斜面固定在第三象限内，与(1)电场强度大小E1；(2)第一象限内磁感应强度大小B1；(3)第四象限内的电场强度大小E2；(4)小球在0∼12π13．（2025·山东青岛·三模）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qm、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O'，OO'延长交于MN中点。在MN、PQ间所加电压为U=(1)若仅圆内有磁场，磁感应强度大小为B0(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23B0时，求能经过圆心O的粒子在MN（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。14．（2025·山东齐鲁教研体·考前质量检测）如图所示，在直角坐标系xOy中，以O'（-2R，0）为圆心、R为半径的半圆区域内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=mv0qR，MN为与x轴重合的直径；在-R≤x≤0区域存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1（未知）；在0≤x≤22-3R区域存在沿y轴负方向的匀强电场E1（未知）；在22-3R≤x≤42-3R区域存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B2（未知）。已知xP=22-(1)匀强磁场B1的磁感应强度大小及H(2)电场强度E1与磁感应强度B(3)粒子从a点射入磁场到从Q点射出磁场，整个运动过程中需用的时间t。15．（2025·山东聊城·学考模拟三）现代科学实验中，对带电粒子运动的控制要求越来越高。如图甲所示，在空间坐标系Oxyz中，-L≤x<0的区域内存在与y轴负方向夹角为30°的匀强电场，在x≥0的空间存在沿x轴正方向的匀强电场，两部分电场强度大小相等。同时在x≥0的空间还存在沿x轴方向变化的磁场（图中未画出）﹐磁感应强度随t的变化规律如图乙所示。一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，从静止出发经过加速电压U后，从A点-L,y0,0（y0未知）处进入匀强电场，一段时间后恰好从原点О沿y轴负方向进入x≥0的空间。已知粒子第一次经过О点时记为t=0时刻，粒子在(1)匀强电场的电场强度大小；(2)B0(3)2t16．（2025·山东齐鲁名校·联考）现代科技常利用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示的空间直角坐标系Oxyz（z轴未画出，正方向垂直于xOy平面向外）中，在x轴上的P点(-2L,0,0)有一粒子源，可以沿x轴正方向发射质量均为m、电荷量均为q(q>0)、速度大小均为v0的带电粒子。在y>-3L2的空间内存在如图乙所示的交变电场，电场强度大小E0未知，方向平行于y轴，0~Lv0时间内沿y轴正方向；在y>3L2的空间内存在如图丙所示的交变磁场，磁感应强度大小为2πmv0qL，方向沿z轴负方向；在y≤-3L2，x>0的空间内存在磁感应强度大小也为(1)电场强度大小E0(2)t=0时刻射出的粒子在0~6L(3)t=2Lv017．（2025·山东临沂·学业水平等级模拟）如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距为d，紧靠两板右端宽度为d的两虚线间为电磁场区域，紧靠B板右端有一长度为2d且与竖直方向的夹角为45°的倾斜挡板C，挡板C的中心有一小孔D，挡板C将电磁场区域分成上下两部分，分别为区域Ⅰ和区域Ⅱ。区域Ⅰ中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B1=6mv05qd；区域Ⅱ中有垂直纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场，磁感应强度大小为B2=4mv05qd，电场强度为E=12mv0225qd。A、B板之间的电压UAB随时间周期性变化的规律如图乙所示。粒子源位于O点，可持续不断地沿板间中线以速度v(1)A、B板之间的电压U0(2)能够穿过小孔D的粒子进入两板间的时刻t；(3)粒子在区域Ⅱ的出射点与小孔D的竖直距离y。18．（2025·山东泰山教育联盟·4月联考）两个半径分别是R和3R的同心圆之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个质量为m、电量为q的正离子，从圆心O(1)若离子不离开大圆区域，求离子的最