(2011-2020)十年高考物理真题分类汇编13 磁场1(2份打包，解析版+原卷版，可预览)

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TOC \ "1-2" \h \u \l _Tc23426 题型一、带电粒子在纯磁场中的运动 PAGEREF _Tc23426 1
\l _Tc12986 题型二、通电导线在磁场中的受力以及场强的矢量性叠加 PAGEREF _Tc12986 13
\l _Tc15996 题型三、带电粒子在电场、以及在复合场中运动的综合类问题 PAGEREF _Tc15996 18
题型一、带电粒子在纯磁场中的运动
1.（2020天津）0如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角 SKIPIF 1 < 0 。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知 SKIPIF 1 < 0 ，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（ ）

A. 粒子带负电荷B. 粒子速度大小为 SKIPIF 1 < 0
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为aD. N与O点相距 SKIPIF 1 < 0
【考点】：左手定则、带电粒子在磁场中运动的轨迹类问题
【答案】AD
【解析】A．粒子向下偏转，根据左手定则判断洛伦兹力，可知粒子带负电，A正确；
BC．粒子运动的轨迹如图

由于速度方向与y轴正方向的夹角 SKIPIF 1 < 0 ，根据几何关系可知
SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
则粒子运动的轨道半径为
SKIPIF 1 < 0
洛伦兹力提供向心力
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
BC错误；
D． SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 点的距离为
SKIPIF 1 < 0
D正确。
故选AD。
2.（2020全国3）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（ ）

A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【考点】：带电粒子在磁场中运动的轨迹类问题
【答案】C
【解析】为了使电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，则其运动轨迹，如图所示

A点为电子做圆周运动的圆心，r为半径，由图可知 SKIPIF 1 < 0 为直角三角形，则由几何关系可得
SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 ；
由洛伦兹力提供向心力
SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 ，故C正确，ABD错误。
故选C。
3.（2020全国1）一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示， SKIPIF 1 < 0 为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（ ）

A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【考点】：带电粒子在磁场中运动的轨迹类问题
【答案】C
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动
SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
可得粒子在磁场中的周期
SKIPIF 1 < 0
粒子在磁场中运动的时间
SKIPIF 1 < 0
则粒子在磁场中运动的时间与速度无关，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。采用放缩圆解决该问题，
粒子垂直ac射入磁场，则轨迹圆心必在ac直线上，将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。
当半径 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 时，粒子分别从ac、bd区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动时间等于半个周期。
当0.5R