《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

4. [2024·贵州卷，5T，4分] 如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流$I_1$、$I_2$，且$I_1 ＞ I_2$，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向

(C)

A.竖直向上
B.竖直向下
C.水平向左
D.水平向右

答案： 4.参考答案C
命题意图本题考查右手螺旋定则、左手定则和安培力，考查考生的推理能力。
解题思路根据右手螺旋定则可知导线框所在区域的磁场方向垂直于纸面向里，由于$I_1＞I_2$，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等，可知关于导线框对称轴对称的两点处的磁感应强度，总存在左侧磁场的磁感应强度大于右侧磁场的磁感应强度，同时，同一竖直方向上磁场的磁感应强度相等，则根据左手定则结合$F = BIL$可知，导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消，导线框左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边竖直方向的导线所受的水平向右的安培力，所以，导线框所受安培力的合力方向水平向左。故C正确，A、B、D错误。

5. [2024·江西卷，7T，4分] 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图甲所示，在长为$a$，宽为$b$的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为$B$，电极1、3间通以恒定电流$I$，电极2、4间将产生电压$U$。当$I = 1.00 × 10^{-3} A$时，测得$U - B$关系图线如图乙所示，元电荷$e = 1.60 × 10^{-19} C$，则此样品每平方米载流子数最接近
(D)


A.$1.7 × 10^{19}$
B.$1.7 × 10^{15}$
C.$2.3 × 10^{20}$
D.$2.3 × 10^{16}$

答案： 5.参考答案D
命题意图本题考查电流的微观表达式和霍尔效应，考查考生的推理能力。
解题思路设样品每立方米载流子(电子)数为$n$，载流子定向移动的速率为$v$，则时间$t$内通过样品的电荷量$q = nevtb$，根据电流的定义式得$I = \frac{q}{t}=nevt$，当载流子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有$evB = e\frac{U}{b}$，联立解得$U = \frac{I}{ne}B$，由题图乙可知$U - B$图像的斜率$k = \frac{I}{ne}=\frac{88×10^{-3}}{320×10^{-3}} V/T$，解得$n\approx2.3×10^{16}$，故D正确，A、B、C错误。

6. [2024·湖北卷，7T，4分] 如图所示，在以$O$点为圆心、半径为$R$的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为$B$。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为$m$、电荷量为$q$（$q ＞ 0$）的带电粒子沿直径$AC$方向从$A$点射入圆形区域。不计重力，下列说法正确的是

(D)

A.粒子的运动轨迹可能经过$O$点
B.粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向
C.粒子连续两次由$A$点沿$AC$方向射入圆形区域的最小时间间隔为$\frac{7\pi m}{3qB}$
D.若粒子从$A$点射入到从$C$点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为$\frac{\sqrt{3}qBR}{3m}$

答案：
6.参考答案D
命题意图本题考查带电粒子在磁场中的运动，考查考生的推理能力。
解题思路带电粒子沿半径方向射入圆形磁场区域，根据几何关系可知，它一定沿半径方向射出圆形磁场区域，且运动轨迹一定不经过圆心，故A、B错误。由于圆形区域内、外磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，根据几何关系可知，粒子连续经过磁场边界时，相邻两边界点相连的弧长相等。要使粒子连续两次从$A$点沿$AC$方向射入圆形区域的时间间隔最短，粒子的运动轨迹如图甲所示，则由对称性可知最短时间间隔为$t = 2T=\frac{4\pi m}{qB}$，故C错误。要使粒子从$A$点射入到从$C$点射出的时间间隔最短，则其运动轨迹如图乙所示，根据几何关系可知$\theta=\frac{180^{\circ}}{3}×\frac{1}{2}=30^{\circ}$，粒子在磁场中运动的轨迹半径$r = R\tan30^{\circ}$，又$qvB=\frac{mv^2}{r}$，联立解得粒子运动的速度大小$v = \frac{\sqrt{3}qBR}{3m}$，故D正确。