选择题专练(八) 带电粒子在电磁场中运动-【鱼跃龙门卷】2025年高考物理试题逐题突破（福建专版）

5. 如图所示,在水平40y平面内存在看承直平面向里的勾强跳 2024-2025学年度高考试题逐题突破--选择题专练(八) 场,磁感应强度B一2×10*T,在y正半鞋距真原点5cm处 物理·带电粒子在电磁场中运动 有一数子故时题,可胸任意方向发射速度大小为1×10n; 的带正电校子,帮电粒子的比荷为1×10Ck:在:勃上t -5cm滋围存在一个下表面涂有感光物质的挡板,粒子打在其× 总分:64分 时回:40分0 上会感光,圈在指板下表道出现光班的蔽用是 A-5m%10 B.-cmcm C. m 1.(多选)如图理所示;A.月板与交变电没相:交变电源两帮间电势差的变化提建如图/ D. -m%m 所示,A板的电势为0.质量为m,电荷量为一,的电子仅在电场力作用下,在1一一时题从A 6. 如图所示,酸感应强度为B的匀强驱场方向乘直于纸面向望,图中虚线为确场的边界,其中r 的小孔处由静止释放进入两板板间运对,恰好能到达 段是半径为R的四分之一圆孤,b、tar的延长线通过罔强的因心,长为R.一束疑量为m. B板,期 荷量为。的院子,在面内以不列的速0点圣直6射入登场,已×xxxxx 知所有粒子均从隔孤边界射出,其中A.N是固%边界上的两点,不计粒 7 xxxBxx A. A.8两离为{16 子间的初互作用和重力,下并分析中正确的是 xxxxxx A. 子带员电 B 从M点时出的粒子的道率一定大干从V点慰出的粒子韵速率 *。x×高xx B. 子在两极问的大速度为 1xxx 中 乙 C. 从M点财出的较子在磁场中运动的时间一定小于从N点射出的粒子 C. 电子在两板间擞句加直线运动 B. 射出遮时,疾有默子中所用的短时回) D. 若电子在一时进入两极板,它将一直向B板运动,最终到达B板 在场中运动的 r 2.(多选)如图听示,带等量异种电荷的两正对平行全属板M,V间存在匀强电场,板长为L.(不 考虑边界效应)(一0时刻,Ai板中点处的粒子派发射两个速度大小为1.的相同粒子,其中 7. 如图斯示,直线MV与水平方成40角,MV的右上方存在垂直纸商向外 垂直M&向右的粒子,到达N板时夜度大小为。,平行M板向下的粒子,刚好从V板下 的匀强融场,左下方存在季直纸面向果的匀强础场,两敬场的确感应强度大 射出,不计重力和粒子间的相互作用,题下到说法正输的是 小均为B.一粒子器位于MV上的:点,能水平向右发封不词速率,所量为 A. M板电势任于V板电势 a、ē荷量为ofa一0)的同种粒子(或力不计,粒子到的相互作册不计).所有 B. 两粒子的电势能都加 C. 两粒子在两间的加速度大小均为。一子” 1{ 校子均能避过MV上的5点,已知ab-L,则粒子的速度可能是 A.ō B_ō D. 行M向下的般子,从N极下陪射出所经历的时间1- . D. . 3.(多选)如图所示,水平故置的平行板电容器上下极板3M.N分别有等量琴种电高,电荷量大 4 小均为Q.两极板间距为a.成量为a、电前量为。的带负电微粒从上极板M的边缘以初速度 8. 如图,真空中有区城I和lI.区域I中存在匀强电场和勾强题场,电场方向竖直向下(与纸面 v.射人,恰好沿直线从下极板N边燥射出,重力加速度为.期 平行),磁场方向垂直纸面向里.等题直角三角形(Y站区域(区域lI)内存在匀强破场:描场方 A. 两&问的电U。--“gf 向涵直纸面向外。图中A.C、0三点在同一直线上.A0与GF垂直,且与电场和器场方向均 ō B. 粒的担能减小ogf 垂直,A点处的粒子源持续将比花一定但速本不同的粒子财人区域1中,只有沿直线AC话 C. 的容ch 动的整子才能进人区成IlI,且从CF的中点射出,已知区域I中电场强度大小为E,惑应强 m_ 度大小为B。,区域I中跳感应强现大小为B,较子在区域l中运动的时间为1.若改电& D. 保持Q不变,仅将极板N向下平移,微较仍路直线从极板间射出 或融场强装,选入区战非中的粒子在区域I中运动的时间为,不计粒子的重力及粒子之问 4. 如图所示,空间同一水平面的M.N点因定两个等量正点电荷,率径为 的袖互作用,下列说法正确的是 R的绝缘充潜阅管道ABCD难直MV放置,其阔心O在MN的中点。 AC和BD分别为竖直和水平的直径,质量为n.电荷量为一o的小球 A. 若仅将区域1中磁感应强度大小变为2B,期.. B. 若仅将区域1中电场强度大小变为2E,瞎. (小球直径略小于展管直径)故选险管内,从A点沿罔环以初速度、R 嵌完整的图运动,小球 C. 若仅区域II中感应强度大小变为B,则:- A. 从AC的过程中电势能变小 B. 不可能沿匿环数句速罔闹运动 。 C. 在A处与营道之回的弹力为0 D. 在D点受到的合外力指向O点 理D·选题(A)第11共页 理D·选(八)第:页1共(页 9.(多选)如图所示,一束带电粒子以一定的打流度沿直线通过由相互正交的匀强破场(磁盛应 强度为B)和匀强电场(电场强度为E)组成的速度选择器,病后粒子延过平板S上的奖键 14. 如图所示为磁聚焦法河量比荷的原理图,在阴数K和阳校A之问加电压,电子由阳被A中 进人另一句强磁场(磁感应强度为君).最路打在屏AA:上,下列视法正确的是 心处的小孔P射出,小孔P与奖光中心0点连线为整个装置的中输线。在极板很短的 #.# A. 速度选择中的磁场方内垂直干纸面向外 电容器C上加祖小的交安电场,使不同时刻遍过这里的电子发生不屑程度的偏转,可认为所 名 B. 听有担在算A.A.上的整子,在下方熟场中的运动时间深相量 有电子从间一点发散,在电容器C荧光展8之间加一行P0的匀强延场,经过一段时 间电子再次会聚在一点,调节凿感应强度B的大小,可使电子该刚好会聚在荧充掉的0点. 哥 已知K.A之间的加建电压为17,C与5之到确场的磁感应强度为B.发数点到2点的距离 .) D. 粒子的比荷越大,打在尾AA.上的位置越掌近P 为1.下舜说法正确的是 ....。 A. 电子通过电容鉴后速度方向相 11. (多选)如图所示的国旋加道器,两个D形含的半径均为R,置干酸感应强度为8的匀强道场 B. 从右例往侧看,电子隅用运请的来挂相甘 。 中,两含间的秋建很小,两盒问接电压为U的高精交流电断,电荷量为的带电较子从粒子 要A处达人姓遍电场(符速度视为零).若不考虑相对论效应及粒子断受重力,数子在电肠中 C. 所有电子从发鼓到再次会聚所班的时问相同 A. 增大狭建间的电压D,粒子在D形套内获得的母大速度不变 的加速时间不计,下孩说法正确的是 答 B. 增大狭峰间的电压1,粒子在回些加速器中的运动总时间不变 15.(多选)演轮线(也称为摇线)是数学中众多迷人非线之一,它是这样定义的,一个调沿一直线 C. 数子第一次与第二次在D敬场中运动的软道半轻之比为1!1 无潜动地滚动,既上一因定点所经过的轨为演轮线,在整直平面内有式标系, D. 若仅将粒子的电荷量变为,要使速器正看工作,刚交流电源暖率 间存在垂直20y面由里的句强跳场,暗感应强度为B,一质量为a,电荷量为+?的小球 可能变为短来的{ 从坐标原点由静止释放,小球的轨迹就是滚轮线,如图所示,小球在0点速度为0时,可以 接文了 把速度分解为一水平离右的离度一.和一水平向左的速度一 两个分速度,果1取当的 11.(多选)汽车装有加速度传感器,以测景汽车行映时的银向速度,如图所示,速度传感 值,就可以把演轮线运动分解成以o.的速度水平向右做匀速直线运动和从0点以水平向左 有一个弹性梁,一墙夹紧,另一因定者霜尔无件,处在上下正对的两个碰体中央位置,器尔 的速度1.做句速测周运动两个分运动,设重力加速度为r.下列说法正确的是 元件中通人从左往右的电流,如果传感器有向上的队向加速度,传感器的弹赛质量系统 离开它的静止位置面向下偏移,偏移程度与加速度大小有关,以下说法正确的是 A. 当传感器有房上的驱向加准度时,若霜尔元件材料为全 # B. 传感器有内下的纵向加速度时,若将N.5极对词。 属导体,刚前表面比后表面的电势低 1 期前后表延电势的高情况枢反 C. 最低点的y坐标为一一 C. 若汽车强病加速度为0.增大电流,则测到的密尔电B B 也会增大 D. 小球经过最慨点的速度为2 D. 若似增大极到跳场的跳感立强度,则传感器的灵墩度 1 不变 16. (多选)如图所示,在绝缘挡板的上方有一无限大的正交的句强电场和匀引磁场复合区球,句 12.(多选)如图是滋源体发电机工作原观示意图,发电通道是长方体结构,其中空部分的长. 强熟场直纸薪向外且敬感应强度B一0.5T.勾强电场方病坚直向上,在P处弹射装置能 1: 容,室分到为1.前后两个面是绝缘体,上下西个面是电斑可忽略的导体电&,这两个中 极与负载电阻R相连,发电看道处干匀强场中,题感应强度为,方向承直干前后西个面 够弹封质量为0.01k,电荷量大小为o-0.1C的小球,小球的速度方向坚直向上,大小为 病里,如图所示,爱电通道内有电阻率为。的高温等离子电离气体沿通道以速度,病右流 1.一5mx.小球经过酸场偏转后与挡板发生段操,1每一次碰撞后小球速度变为碰撞前的 动,运动的电离气体受到应场作用,使发电通通上下表面间 0.6倍,形成的那分勃这为一系列相连的半因,重力加迷度:一10回.关于小球的话动, 产生了电势格:下列说法正确的是 列说法正确的是 A. 上表面的导体电极可视为电源的负 B. 体发电的内阻为。 D. 简合开关5.通过电阻的为 C. 作为电源,磁流体发电机的电动势为 lf 13. 污水流量计用于检测学校排污情况,其山绝缘材料制成,长、高,宽分别为a、、c.左右两瑞开 口.在垂直于上,下底面方向加应感应强度大小为B的匀强遮场,在前后两个内例面分别因 定有全属板,污水充满管口从左向右流经该裂置时,理想电压表将显示前后两正的电压. 若用Q表示河水流量(单位时间内该过答道横临南的流体积),域 A.小电 A. 后表而电势比煎表面电势好 B. 电场强度的夫小为1N0 B. 电压表的示数口与污永中离子浓度有关 C. 污水流量Q与电压表的示数口成正比 C. 小球每粗邻两次与挡板磁的时间问隔不变,均为一 D. 污永流量Q与5有关 D 小选终停止的位旨与?点的距离为5m 将理B·选拨(A)第:页1共页! 理D·选(八)第页1共(页高三逐题突破 物理选择题专练(八) 。 ##, 有2×(),解得d一。 /U。T 到达B板,设两板的间距为d,加速度a 。16n 一,A正 ,B正确。电子在两板 一直向B板运动并打在B板上,不会向A板运动,D正确。 2. CD【解析】由于不知道两粒子的电性,故不能确定M板和V板的电势高低,故A错误。垂直 M板向右的粒子,到达N板时速度增加,动能增加,故电场力对其做正功,电势能减小,平行M 板向下的粒子,在电场中运动时电场力对其也做正功,电势能减小,故B错误。设两板间距离为 -t,d一 2a^{},垂直M板向右的粒子,在两板间做匀加速直线运动,两粒子的加速度大小相等,有 (/②v。)一-2ad,联立解得1- 2{ 2 ,故C、D正确。 一ng,得U一 nngd ,故A错 误。重力做功gd,微粒的重力势能减小,由于微粒做匀速直线运动,动能不变,根据能量守恒 定律可知,微粒的机械能减小了mgd,故B正确。电容器的电容C一 Umgd UQ4r^Q 不变时,仅将极板N向下平移,由E一 nCS 知电场强度不变,微粒仍受力平衡,微粒仍 沿直线从极板间射出,故D正确。 4. B【解析】根据等量同种点电荷电场的电势分布规律可知,以O点为圆心且垂直于连线的圆环, 其上每一位置的电势均相等,故小球从A到C的过程中电势能不变,故A错误。小球从A到C 的过程中,电势能不变,则电场力不做功,重力做正功,速度会增大,故小球不可能沿圆环做匀速 圆周运动,故B正确。小球在A处的速度为、gR,两正电荷对其库仑力的合力指向O点,根据牛 力,故C错误。在D点,两正电荷对小球库仑力的合力指向O点,小球所受重力竖直向下,故小 球在D点受到的合外力不指向O点,故D错误。 .26. .物理D· 参考答案及解析 5. B【解析】粒子带正电,由洛伦兹力提供向心力可知,粒子在磁场中 ①---. .y/cm { _-5cm,粒子运 做逆时针方向的圆周运动,由Bav一m 0 B O. 动的两种临界情况如图所示,当粒子沿轨迹(①运动时,打到最左端,位 _) em 置坐标为(一5cm,0);当粒子沿轨迹②运动时,打到最右端,由几何知 识可知,最右端位置坐标为(5cm,0)。 6. D【解析】粒子做逆时针方向的匀速圆周运动,根据左手定则可知粒子带正电,A错误。根据 qrB-n ,从M点射出的粒子的轨迹半径更小,则速率更小,B 错误。根据(一 B ,粒子运动的周期不变,圆周运动的圆心角越大,运 动时间越长,由几何关系可知,弦切角等于圆心角的一半,当弦切角越小时, 运动时间越短,如图所示,当弦与bc圆孤边界相切时,弦切角最小,O等于 R,由几何关系可知,此时圆周运动的圆心角为120{,则最短时间为ii= N两点具体位置未知,则无法判断从M、N点射出的粒子在磁场中运动的时间的大小关系,C错 误,D正确。 7. C【解析】粒子可能在两个磁场间做多次运动,画出粒子可能的轨迹,如 图所示,所有粒子对应的圆心角均为120{*,由几何关系可知2nRcos30*一 。2 x BqRBqL n ③nm 3ni 8. D【解析】根据题述,粒子从CF的中点射出,由左手定则可知,粒子带 正电。若区域I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B,区域II中磁感应强度大小为B。 E 沿直线AC运动的粒子进入区域II,则有Eq一qoB,可得其速度为v= ) ,设CF一L,粒子从 2L. CF的中点射出,在区域II的磁场中运动轨迹半径为r。一 ,所对的圆心角仍为90{,它们在区 4 进入区域II,其速度为v一2B' # ,在区域II的磁场中运动轨迹所对的圆心角仍为90{,它们在区域 II中运动的时间为t一 2E 的粒子进入区域II,其速度o一 B ,在区域II的磁场中运动轨迹所对的圆心角为90{*,它们在区 T 2 4 3 ,带电粒子将从GF射出,由sinθ一 .27. 高三逐题突破 Lcos 45*③ 2t。 3 ,故C错误。若仅将区域II中磁感 ) 2 2B2 Lcos45*2 将从GF射出,由sin9 L 9. AD【解析】粒子在磁感应强度为B的磁场中向左偏转,根据左手定则可知粒子带正电;粒子经 过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,电场力水平向右,可知洛伦兹力水平向左,由左 手定则可知速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外,有qE=quB,解得o- E -,即通过速度选 择器的所有粒子速度大小相同,故A正确,C错误。经过速度选择器进人下方磁场的粒子速率相 2} ,可得比荷为 nt 靠近P,则半径R越小,粒子的比荷越大,故D正确。所有打在屏AA,上的粒子,在下方磁场 112nRxRB 中做匀速圆周运动,运动时间为/一 2 E ,由于粒子在磁场中运动的半径不同 则运动时间不相同,故B错误。 .BR {,可知增 2-n可知粒子做 大狭缝间的电压V,粒子在D形盒内获得的最大速度不变,A正确。根据T一 B 圆周运动的周期不变,增大狭缝间的电压U,每次经过电场增加的动能增大,而粒子的最大速度 不变,则加速次数变少,总的运动时间变短,B错误。第一次在D,磁场中运动,在电场中加速了 一次,根据动能定理U- 2n可 1,C错误。若仅将粒子的电荷量变为,根据T- {r。③ #2 倍,其中n一1 11. AB【解析】当传感器有向上的纵向加速度时,其弹策质量系统向下偏移,则霍尔元件所处位置 的磁场方向向上,根据左手定则可知,金属导体中的自由电子在洛伦兹力的作用下,向前表面运 动,所以前表面比后表面的电势低,故A正确。若将N、S磁极对调,根据左手定则可知,金属导 体中的自由电子所受洛伦兹力的方向反向,所以前后表面电势的高低情况相反,故B正确。若 汽车纵向加速度为0,则霍尔元件所处位置的磁场为0,则监测不到霍尔电压,故C错误。根据 应强度,其他条件相同时,监测到的霍尔电压增大,则传感器的灵敏度增大,故D错误 12. CD【解析】根据左手定则可知,电离气体中正离子向上偏,负离子向下偏,上表面的导体电极 .28. .物理D. 参考答案及解析 Babl -,D正确。 13. C【解析】正、负离子向右运动,受到洛伦兹力作用,根据左手定则,正离子向后表面偏转,负离 子向前表面偏转,所以后表面比前表面电势高,故A错误。最终正负离子所受电场力和洛伦兹 -B,则U-bB,即电压表的示数与污水中离子浓度无关,故B 错误。污水流量Q为单位时间内排出的污水体积,则Q一vbc= 比,与a、6无关,故C正确,D错误。 14.C【解析】根据题意可知,使不同时刻通过电容器的电子发生不同程度的偏转,则电子通过电 容器后速度方向不同,故A错误。经交变电场后电子发生不同程度的偏转,故经交变电场后电 子在垂直PO方向上的速度大小不同,此时由洛伦兹力提供向心力,有n -一Bev,得r一 nt eB ,故从右侧往左侧看,电子做圆周运动的半径不同,故B错误。电子在垂直于磁场方向做 2r2n 圆周运动的周期T一 ,从中轴线到再次回到中轴线所用时间/一T,故所有电子从发 eB 散到再次会聚所用的时间相同,故C正确。从发散点到会聚点,电子在沿PO方向和垂直PC 的平面上的两个分运动时间相等,则三1,电子经过加速电场有eU一 2o{},电子射出电容 兹力提供向心力,有eB一m ,7- , 8nU B272} (n=1,2,3..),故D错误。 15.ACD【解析】对以v。的速度水平向右做匀速直线运动这个分运动进行分析,根据平衡条件有 mg=qv。B,则速度v。所取的适当值应为v。- 2nR _n.T一 期T一 2rn ,解得轨迹半径R三 B B ,小球第一次到达滚轮线最低点时,经过的时间 。 B ,最低点的y轴坐标为y二-2R一- {B{} 2ng 可知,小球在最低点的速度大小为2v。三 B ,故D正确。 16. BD【解析】小球的运动轨迹是圆孤,故带电小球在复合场内做圆周运动,必须使得ng=qE. . B s.小球每相邻两次与挡板碰撞的 时间间隔等于带电小球在磁场中运动周期的一半,故小球每相邻两次与挡板碰撞的时间间隔不 .29. 高三逐题突破 变,为(一 2=5 s.故C错误。根据洛伦兹力提供向心力有quB=m 板碰撞前在磁场中运动的半径= qB 原来的0.6倍,则r.=0.6*r,小球最终停止的位置与P点的距离为s-2r,+2r。+2r。+..十 2r-5m,故D正确。 2r二 1-0.6 物理选择题专练(九) 1. C【解析】穿过a、两环的磁通量对应的有效面积相同,所以磁通量大小之比为1:1,故A错 误。a、两环绕圆心在纸面内转动时,穿过两环的磁通量均不变,均不产生感应电流,故B错误 根据楞次定律结合安培定则可知,磁感应强度B增大时,a、两环中均有逆时针方向的感应电 △ 流,故C正确。根据法拉第电磁感应定律有E一 _s△B At At ,可知磁感应强度B均匀增大时,a 2. D【解析】导线框穿过磁场的过程中,垂直线框平面向里的磁通量先增加后减小,根据楞次定律 可知,感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,故A错误。线框进入磁场的过程中,切割磁 感线的有效长度先增大后减小,产生的感应电动势先增大后减小,感应电流先增大后减小;线 恰好完全进入磁场时,ch边和ca边产生等大、反向的感应电动势,线框中的总感应电动势为零 感应电流为零;线框穿出磁场的过程中,有效切割长度增大,产生的感应电动势增大,感应电流增 △ ,因进出磁场时,磁通量的变化量大小相等,且感应电流先沿逆时针方向:后 沿顺时针方向,可知通过线框的电荷量为零,故C错误。当线框刚完全进入磁场时,c、5两点间 的电势差最大,为U。一E一B·3Lo一/3BLv,故D正确。 3. BC【解析】图示位置线圈中的磁通量最大,磁通量变化率为零,则线圈中的感应电动势为零,故 A错误。从图示位置开始的一小段时间内,线圈中的磁场竖直向下且磁通量减小,根据楞次定 律,感应电流由a到5,端的电势比a端高,故B正确。从图示位置转过90{时,线圈中的磁通量 最小,磁通量变化率最大,则线圈中的感应电动势最大,故C正确。从图示位置转过180时,线圈 中的磁通量最大,感应电动势为零,a端的电势等于万端的电势,故D错误。 4. ACD【解析】图乙时刻穿过线圈的磁通量为零,选项A正确。永磁体相对线圈运动越快,线圈 切制磁感线的速度越大,则线圈中产生的感应电动势越大,选项B错误。当永磁体相对于线圈的 速度大小为v时,线圈两边切割磁感线产生的感应电动势方向相同,则线圈中产生的感应电动势 大小为E一2BLv,选项C正确。根据右手定则,永磁体相对线圈下降时,线圈相对磁场向上运 动,则图乙中感应电流的方向为顺时针方向,选项D正确。 5. D【解析】由于转动过程中,导线框的磁通量保持不变,所以导线框中不产生感应电流,故B错 误。对于Oab部分,根据右手定则可知,产生的感应电动势方向由→a→O,则5端相当于电源 的负极,O端相当于电源的正极,所以电势关系为o。→。,故C错误。对于Oa部分,则有 .30.