2025年高考物理复习之小题狂练600题（解答题）：磁场（10题）.docx

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2025年高考物理复习之小题狂练600题（解答题）：磁场（10题）

一．解答题（共10小题）

1．（2024?青岛二模）如图所示，在xOy平面直角坐标系第一象限内存在+y方向的匀强电场，第四象限﹣（2n+1）L2≤y≤﹣nL（n＝0，1，2，3，4，5）范围内存在垂直xOy平面向里，大小为B=mv0qL的匀强磁场。一带电量为﹣q质量为m的粒子，以初速度v0从P（0，2L）点沿+x方向垂直射入电场，粒子做匀变速曲线运动至

（1）第一象限内匀强电场电场强度大小；

（2）粒子在第一象限运动过程中与PQ连线的最大距离；

（3）粒子进入第四象限后与x轴的最大距离。

2．（2024?江苏一模）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0＝0.2T，边界DE是14圆弧，F点是圆心，半径R＝EF＝DF＝0.4m，BCFE是正方形，边界DC无磁场，一群不计重力、质量m＝8×10﹣7kg，电荷量q＝2×10﹣3C的带正电粒子以速度v＝2×102m/s沿垂直于AB

（1）通过计算得出从AE边射入的粒子从哪些区域射出磁场？

（2）从EB边射入的粒子从哪些区域射出磁场？

3．（2024?浙江二模）如图所示，直角坐标系第一象限内有一竖直分界线PQ，PQ左侧有一直角三角形区域OAC，其中分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场，已知OA与y轴重合，且OA＝a，θ＝60°，C点恰好处于PQ分界线上。PQ右侧有一长为L的平行板电容器，板间距为a，上极板与左侧磁场的上边界平齐，内部分布着方向垂直纸面向里，强弱随y坐标变化的磁场，和竖直向下场强大小为E的匀强电场。该复合场能使沿水平方向进入电容器的电子均能沿直线匀速通过电容器。在平行板电容器右侧某区域，存在一垂直纸面向内、磁感应强度为2B0的匀强磁场（图中未画出），使水平通过平行板电容器的电子进入该磁场后会聚于x轴上一点。现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用。已知电子的电量为e，质量为m，求：

（1）当速度方向沿y轴正方向时，能进入平行板电容器的电子所具有的最大速度是多少；

（2）写出电容器内磁场的磁感应强度B随y坐标的变化规律；

（3）若电子沿上极板边缘离开电容器后立即进入右侧磁场，在答题纸上画出纵坐标0＜y＜a区域内该磁场的左边界，并求出会聚点的横坐标。

4．（2024?江苏模拟）如图所示，空间坐标系O﹣xyz内有一由正方体ABCD﹣A1B1C1D1和半圆柱体BPC﹣B1P1C1拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿z轴负方向的匀强电场，半圆柱体区域内存在沿z轴正方向的匀强磁场。M、M1分别为AO、A1O1的中点，N、N1分别为BC、B1C1的中点，P、P1分别为半圆弧BPC、B1P1C1的中点，Q为MN的中点。质量为m、电荷量为q的正粒子在竖直平面MNN1M1内由M点斜向上射入匀强电场，入射的初速度大小为v0，方向与x轴正方向夹角为θ＝53°。一段时间后，粒子垂直于竖直平面BCC1B1射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为L，匀强磁场的磁感应强度大小为B=6mv05qL，不计粒子重力，sin53°＝0.8，

（1）求匀强电场的电场强度E的大小；

（2）求粒子自射入电场到离开磁场时的运动时间t；

（3）若粒子以相同的初速度自Q点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。

5．（2024?天津模拟）如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感应强度为B1。已知离子的质量为m，电荷量为q，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则：

（1）要使v0=qUm的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B0

（2）调整极板间磁场B0，使v1=2qUm的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场。若B1=

（3）若撤去极板间磁场B0且偏转磁场边界足够大，离子速度为v2=2qUm有N个，能进入磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数n

6．（2024?甘肃）质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为E1，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为B1，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为B2，方向垂直纸面向里。从