单元检测(十二) 磁感应强度 安培力 带电粒子在磁场中的运动-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（安徽专版）

·物理· 参考答案及解析 11 IR十r),整理可得号=式+E,在步骤②中， 得电压表内阻为Rv=R。 (3)校准表与改装表并联，校准过程中，如果改 由阳合电路欧姆定律有E=R十（货+）， 装表示数总是略小于标准表，测改装表分流较 小，根据并联分流的特点可知，需要将电阻箱阻 整理可得片-成R+巨，对比以上特果可 值调小；由题意有R(Rv+8500)=2.8, 知，步骤①对应的图线应为Ⅱ，由因线Ⅱ及} 3(Rv+R)=3.0,联立可得R=91800. Ry 款+巨可将日-公贸巨-067，解得电深 15.(101.40(2)2.50.75(3)27 内阻r=2.1n。 【解析】(1)电流表的示数为I=1.40A. (3)若考虑电流表内阻的影响，则步骤①中，由 E 用合电移武将定体有款+，即电泽 (2)由闭合电路的欧姆定律得1=R十，变形得 内阻测量值r=r真十rA,故测量值相对真实 }+巨周像的件单为日-0703 1.0 值偏大。 0.4,解得电池的电动势为E=2.5V,图像的纵 (④)在号R图像中，设a1=1.1,a2=2.1.b 载距为E=0.3,解得内阻为r=0.75n。 Q6,对由周象及宁官款+后子欲R十 (3)由于不能忽略电流表和电压表的内阻，当 E,可得R=8a,则材料电阻率为p S接1,2时分别有I=RA十R十，E=U+ az-al maid2D 4红.a,-a),代入数据计算得p=3X103n·m (侣)，对两式变彩可得片=层十 RA十r1-P,141+r,1 14.(1)R1(2)R。(3)小9180 E行E‘R十E+R·E,由上述解 【解析】(1)滑动变阻器分压式接入电路，阻值 1 k2 小方便控制电路，故滑动变阻器应选择R1。 新式得记-1官=可得r一怎 (2)设电压表满偏时电压为U,则电压表半偏 时，息阻箱两城电压为号：则有品R-号可 U 2024一2025学年度单元过关检测（十二）物理·磁感应强度 安培力带电粒子在磁场中的运动 一、单项选择题 BL,可得Bm=mg sin a,则匀强磁场磁感应 1,D【解析】穿过铅板后，粒子的速度变小，由洛 伦兹力提供向心力gB=m,解得r=B,可 强度大小不可能是”0，D正确。 知速度变小，粒子做國周运动的半径也变小，所 3.D【解析】由左手定则可知，a、b导线受到的安 以粒子由铅板的下方进入铅板的上方，故由b点 培力大小相等、方向相反，A错误：由左手定则可 运动到a点，由左手定则可知，粒子带正电，D 知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培 正确。 力向下，线图按顺时针方向（正视）转动，B错误： 2.D【解析】当安培力的方向沿斜面向上时，安培 换磁性更强的磁铁或增加线圈匝数，会使得在相 力最小，此时磁感应强度最小，由mgsin0 同电流情况下线圈所受安培力增大，电流表的量 程减小，C错误，D正确。 3 7 衡水真题密卷 单元过关检测 4.C【解析】小球竖直方向只受重力，做自由落体 运动，则有v=g,水平方向根据受力平衡可得， 知识有R:R=sin0:1,则94：94=1 m.msin0根 圆管对小球的弹力大小为FN=quB=qBgt,可 据图形可知，该种情况下a粒子做圆周运动的路 知圆管对小球的弹力大小随时间逐渐增大，由于 程大于b粒子的路程，所以a粒子的运动时间大 I:图像的切线斜率表示弹力大小，则I-t图像 于b粒子，D正确，B、C错误。 切线斜率应逐渐增大，A,B错误；水平方向根据 XXX XXX 受力平衡可得，国管对小球的弹力大小为FN= qB,圈管对小球的冲量为I=quBt=gBgt2,又 bx 由A=2时2可得1=2B跳，可知1h图像为一 甲 条过原点的倾斜直线，C正确，D错误。 XX 5.D【解析】设粒子的运动轨迹过bcde上的某一 点g,O为粒子做圆周运动轨迹的圆心，当 ∠Oag最大时，粒子运动轨迹对应的圆心角最 左 大，粒子运动时间最长，由几何关系可知当c点 与g点重合时，粒子运动时间最长，如图所示，设 运动半径为R,则有(2L-R)2十L2=R2,解得 乙 R=L,已树He粒子的质量为3m,电荷量为 8.B【解析】O1是粒子甲运动轨迹的圆心，由题 意可知，四边形OQOM是正方形，所以甲乙运 2g,其在磁场中做匀速圆周运动，有2quB= 动轨迹的半径均为R,甲的运动轨迹的國心角为 R,解得o=5qB ,D正确。 m 2。而粒子乙往左偏转飞出磁场，它的圈心角为 1 3。 甲运动的时间为1= 1 6.B【解析】粒子从c点沿bc方向射入，从ac边 射出，由几何关系可知，粒子转过120°，粒子在磁 运动的时间为t2= 32aom i 29B3B-元，因为两 器×-品B 场中运动的最长时间为1一360 粒子同时射出磁场，所以两粒子射入磁场的时间 正确。 R_R_迟，B正确。 间隔为△1=141一t4=20一3060 7,D【解析】根据题意可知，两粒子在磁场中的偏 转方向相同，所以根据左手定则可知，两粒子的 电性相同，A错误；令两粒子都带正电，粒子的运 动轨迹如图甲所示，P点在O点的左侧，根据几 何知识有R,:R=sin0:1,因为goB=mR: 0 所以粒子做圆周运动的半径为R-阳，刚2： m。 m一s山0，根据图形可知，该种情况下a粒子做 96=1 二、多项选择题 9.BD【解析】将小球的速度分解为一个水平向 圆周运动的路程小于b粒子的路程，a、b两粒子 左，大小U-受的分速度和一个水平向右，大小 的速度相等，根据t=三可知，a粒子的运动时间 3 1 小于b粒子；当两粒子都带负电时，两粒子的运动 2= 之，的分速度：由于F=2B=mg(与 轨迹如图乙所示，P点在O点的右侧，根据几何 重力平衡)，可知小球的运动可以看成是以速率 ·4■ ·物理· 参考答案及解析 1向左的匀速直线运动和以速率v2的匀速圆 周运动的合运动，故小球在运动轨迹的最低点时 2R/ 的速度大小为v=1十v2=2v。,B正确；小球在 轨迹最低点时的加速度大小为a= 9·2wB-mg=3g,C错误；由qmB=2mg,可 得小球水平抛出时的加速度大小为a= 甲 9B十mg=3g,A错误；由于洛伦藏力不微功， 三、非选择题 17m 11.(1)m 3im (2)(3+1)L范围为 小球从运动轨迹的最高点运动到最低，点的过程， 3qB 2qB 满足机拔能守恒，则有2m,2+mgh- [-3L,L] 2m2, 【解析】(1)根据qB=m 解得h=3D正确。 可得离子在磁场中运动的轨迹半径r=L 10.BC【解析】粒子1向下偏转，由左手定则可 离子的运动轨迹对应的弦长最短时，离子的运 知，粒子1带负电，A错误；根据洛伦兹力提供 动时间最短，即离子的运动轨迹恰好经过P 粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力qB一 点，如图甲所示，离子在磁场中做完整的圆周运 B,由题图可知粒子1运动的 ,可得r一 动的周期T=2m 半径小于粒子2运动的半径，若两粒子的比荷 根据几何关系可知，轨迹对应的圆心角为60°， 相同，则粒子1的入射速率小于粒子2的入射 T am 速率，B正确：若仅减小粒子2的入射速率，则 能打中荧光屏的最短时间41=6一3qB 粒子2运动半径减小，从磁场射出时，轨迹所对 离子速度为1时从下侧回旋，刚好和边界相 应的圆心角增大，粒子2在磁场中的运动时间 切，离子速度为v2时从上侧回旋，刚好和上边 界相切，离子的运动轨迹如图乙所示，离子打中 为品·霜需故若收减小拉于 荧光屏的最长时间？ 270° 3nm 2的入射速率，则粒子2在磁场中的运动时间 360T 2gB M 增加，C正确：PC圆孤恰好为内圆周长的三分 之一，如图甲所示，则粒子2在磁场中轨迹所对 应的圈心角为a=180-360° 3 =60°，设内圆半 径为R,根据几何关系，粒子2在磁场中运动半 径为r1=R =3R,开始粒子2在磁场中 tan 2 甲 乙 丙 运动时间为t一2元 gB,粒子2速率变为原 aT-w (2)离子打中荧光屏范围的总长度为图丙中 AB的长度，由几何关系可知打中荧光屏的宽 来的2 3,此时粒子2在磁场中运动半径为 度|AB|=2rcos30°+L=(W3+1)L 离子打中荧光屏的范围为[一√L,L]。 31=2R,根据几何关系，当粒子2的轨 12.(1)u 、2mv0 gL 迹对应的弦为直径PM时，如图乙所示，粒子2 【解析】(1)根据题意，画出粒子运动轨迹如图 在磁场中运动的时间最长，此时的圆心角为 所示，粒子在电场中做类平抛运动，有 B=60°，速度改变后，粒子2在磁场中运动的最 L=vot 3gB=1,D辑误。 m 13 1 长时间为t2=发T- 3·2L= 5 衡水真题密卷 单元过关检测 Eq=ma 联立解得E=m,2 gl 41 安全区 危险区 (3)设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心 ×C×O××× 03R 角为0，由几何关系得an2=尺 (2)粒子飞出电场时速度为，与坚直方向夹角 解件9一号 为日，根据动能动能定理，有 13 1 21 粒子在碰场中运动的周期为T=2π gB Eg·3·2L=2mw2-2mw 粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时 解得v=√2v0 间为=3 sin 0-ve2 v 2 解得：=号R /2m 解得0=45 由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,根据 缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次 几何关系有2rsin0= 3 2m 返回电场所需的时间t场=6t=2R,√U· 解得，一2 2 14.(1)mv 2ga (2)0≤y≤3083 9v 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供 【解析】(1)粒子运动轨迹半径设为r,如图甲 02 向心力，有Bg=m, 所示，根据几何关系可得 rsin60°=a 解得B= 2m0。 gL 23 解得r= 3 a U 13.(10m 、1/2mU (2)g (3)2πR 2m √gU 由洛伦兹力提供向心力可得gB=m 【解析】(1)粒子从A点运动到C点，根据动能 1 解得B=3m 定理得gU=2mu 2qa U 解得v=入m (2)设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为， 如图所示，由几何关系得 (5R)2+r2=(r+R)2 60k0: 解得r=R v 甲 由牛顿第二定律得qvB=m (2)粒子从y轴上OA之间射出，设A,点纵坐 #特B- 标为yA,PA为轨迹圆的直径，如图乙所示，由 几何关系得 7 6 ·物理· 参考答案及解析 ya2+a2=(2r)2 由几何关系知sin0= rg=0.6 解得yA=3a r1十r2 3 解得0=37 可知y轴上有带电粒子穿过的区城范围为0≤ 0~号T。粒子微圆周运功的周期T= 3gB。 刚180°37 36T-号 沿十工方向出发的粒子在磁场中运动时间最 解得磁感应强度变化周期T。一216B日° 143πm 长，设该时间为t,轨迹对应的圆心角设为π十 a,如图丙所示，由几何关系得 rsin a=a 解得a=于 则有m-密T=2 3 2xr 8/3xa 2π 9v 分 (3)要想使粒子经过D点且平行Ox轴射出，则 粒子只能从nT。时刻经过D点，（其中n=1, 2,3,…),则轨迹如图乙所示，设粒子射入磁场 的速度为，由(2)可得r2=之 3 由几何关系可知n(2r1cos30°十2r2cos30)= 2d 丙 15.(1)mu 143m 4V3Bogd 又qu…3B。=m7 3gBo (2) 216Bq (3) 5nm (n=1, 2,3,…) 解得v= 43B6ge（m=1,2,3,…)。 5nm 【解析】(1)根据洛伦兹力提供向心力得 D D q0g·3B。=m d Bd 解得r1=39B0 mvo 0 (2)要使粒子恰好不从y轴射出，轨迹如图甲 所示，在前号T。内的运动半径为r 3gBo 在后T。内的运功半径n一2B muo 2024一2025学年度单元过关检测（十三）物理·带电粒子在组合场、 复合场中的运动 一、单项选择题 知，所受洛伦兹力竖直向下，静电力与洛伦兹力 1,B【解析】根据题意，电子从左向右进入速度选 平衡，有Ee=Bev,因此电子才能沿虚线做匀速 择器，所受静电力竖直向上，而根据左手定则可 直线运动，而当质子从左向右进入速度选择器，2024一2025学年度单元过关检测（十二） 物理·磁感应强度。安培力 带电粒子在磁场中的运动 (考拔时间90分钟，总分100分) 一单项选择题：本题共8小题，每小置4分，共32分。在物小置给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 1 4 5 6 8 答案 1.云室中某较子穿过船板P前后的轨连知图所示，堰和6是轨连上的内 点。云室中匀强磁场的方向与轨速所在平而垂直，粒子 A由a点运动到6点，带负电 我山4点运动到6点，带正电 C由点运动列a点，带负电 D由b点运动到a点，带正电 2.图所示，宽为！的光常导轨与水平面成a角，质量为m、长为1的 金属杆水平放置在导轨上。空闻存在着匀强道场，当回路中电流为 【时，金阔仟恰好能静止，匀强延场磁然应强度大小不可能是 Mg A.Tisin u 具mgaD安 c Dmg如e 20 3.酷电式电流表的结构简图如图甲所示，缓圆绕在一个与着针，转拍相连的铝框骨架上 墙形磁铁和铁老间的磁场均匀辐向分布，同一图周上魔悠应强度大小处处相等，如图乙 所示。当线圈通以如图乙断示方向电流时，下列说法正确的是 入a,b导线所受安培力相同 丘线圈将按送时针方向《正栈)转动 C换磁性更强的磁铁会增大电流表的量程 D罐加线质匝数会减小电流表的量醒 4,如图所示，光滑属管整直周定在水平匀强蓝场中，一带正电小缘从管口都止开始下落，则 下列关于国管对小球的冲量1随下落时何和下落高度k关系的图像正确的是() 单元过关检测（十二】物理第1页（共4西】 衡水真 班缓 姓名 -匀强磁场的磁感应离度大小为B,方向垂直干纸面向外，其边界如 图中虚线所示 -束He轮子，在纸面内从a友垂直于b财人 得分 这先粒子其有客种速率，已知ab一cd=2L,=de=L,He较子的 电量为，不计较子之的相互作用。在赋场中运动制 最长的粒子，运动速率为 A.3gBL. C.5BL D .如图所示，一直角三角边界约强题应度为B,其中g一 x一d,点有一发时蒂正电程千的子散子以不同速率沿不方 进人场，粒子比荷为，不计粒子重力及粒子之的相豆作用则粒子在 感场中运动的最长时为 A.3kB B C 又.如图所示，水早放置的挡板上方有垂直于纸面向里的匀蜜磁杨， 等，两粒子恰好都打在板上月一点P(图中末标出)，不计重力， 下列说法正的是 A.,b的电相灵 品，山在后畅中的运动加时可可能相可 C,若P在O点左侧，则、b的比荷之比为sn1 品款 方可垂直于纸面可里的雀售 场，MW,PQ是相互直的两条直 两质量相等且餐等量异种电荷 入感场，其中粒字甲沿 从Q点射出磁场，粒子乙沿纸面与N方向成0角射人，两粒子问时 射出磁场 不计粒子重力及向子可的相豆作用，两粒子射人磁场 的时问同隔 c 2nK 二，多项装程题：本厘共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多项符合题目亚求，全部 选对的得5分，进对但不余的得3分有选销的得0分。 号 0 10 客案 .地面上存在方于乐面可外，融函厅大小为B的水 平方向好继碱场，一电荷量为十g,质量为侧一的带电小球以水平，、。·。 初遮度的水平鸣右港出，运动轨连如图所常。已知重力加速度为R,下 判说法正确的是 C.小球运动国可轨透的量低点时的银速度大小为2g 口小球在整直面内运功轨迹的最高点与量纸点的麻度差如 通密 单元过关检测（十二）物理第？页（共4面 10.一种图柱形粒子探测装置的横截面如图所示。内圆区城内有 垂直于纸面向里的匀强随畅，外图是探测器，AB和PM分别 为内圆的两条相正垂直的直径，两个粒子光后从P点沿轻向 则人磁场。粒子1经磁蜗偏转后打在探测图上的Q点，粒子2 经磁场信转后从磁场边界C点离开，最后打在探测器上的N 点℃既复恰好为内园限长的三分之一，粒子2在磁场中词 功的时问为【。装置内邻为真空状卷，容略粒子所受重力及粒 予间相互作用力。下列说法正确的是 A.乾子1一定带正电 B若两粒子的比黄相同，则粒子1的人射速率小于粒子2的人射速率 C若仪规小腔子？的人则速率，喇粒子2在感场中的运动时同增加 若夜变粒子2人4时方向，速率空为系来的，期牧子2在磁场中运功的最长时同 为38 三，非选择题：本题共5小，共58分。 11.(8分》知图所示，5为坐标原点处的离子源，MN为平行y轴足够长的荧光屏，3到 MN的距离为上，MN左侧区域有范用足够大的匀强赋场，造场的短螺应强度大小为 B,方向垂直干纸面向里。某时刻离子骤S滑平行纸面各个水向均句地发出大量的质 量为，电背量为，速率为 “的正离子，不计离子受到的重力，不考虑离子之间的相 互作用力。求： (1)离子从发出到打中荧光屏的最短时问和最长同： (2)离子打中荧光解的长度及范围。 12,(10分》如图断示，在一L,x0,0写。⊥的区就Qx中，存在沿y桂负方向的匀 强电场，电场的周国分布着垂直于低面向里的匀刻题场。一个梦衡电的较子以速度： 从原点O沿工轴负方向透人电场，由d点飞出电场，进人藏场后恰好经过b点，已知 较子的质量为m,电荷量为一《点为版的三等分点，不计粒子的重力。求： (1)匀强电场的电场强度大小 (2)匀强磁场的碰吨应丝度大小。 ##作4。年4年 13.(10分)2023年10月28日，“神舟十七号”航天员顺刹奔赴“天官”，为防止宇宙判各种 高能粒子对在轨航天员造成的危害，研割出各种整防护装置。某同学设计了一种磁防 护模报装置，装置截面图如图所示，以O点为周心的内属，外阳半径分别为R3R,区 单元过关检测《十二)输理第3页（共4西） 衡水真 城中的危险区内有乘直于纸面向外的匀强藏场，外图为绝徐康板，外妈的左侧有两块 平行金属薄板，其右板与外调相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m,电荷量为 十？，不计重力的梦电粒子从左板内解的A点由静止释故，两板间电压为，粒子经电 场如速后从C点沿)方向射人磁修，恰好不进入安全区，粒子每次与地缘薄板碰蜂 后原速反弹。求， (1)粒子通过C点时的速度大小D (2)感感应强度的大小B: (3)粒子从离开电畅再两次返目电杨所需的时间。 .444 14,(14分)如图所示，一质量为桃，带负电荷教子的电荷量为9，不计重力的带电程子从王 轴上的P友以魂度。沿与十士轴成60的方向射人第一象限内的匀强感坊中，恰好重 直于y销财出第一象限。已知OP=a。 (1)求匀强磁场的磁感应翼度B的大小 (2)让大量这种椅电粒子月时从x轴上的P点以速度。沿与x轴正方向成0一10的 方可乐直于磁场射入第一象限内，求y俯上有带电数子穿过的区城范围和替电粒 千在磁场中写动的量长时阿。 15.(18分)如图甲所示，在y平童的第一象限内存在周期性变化的磁桥，规定磁场垂直 于纸面向内的方向为正，益螺皮强度B随时间：的变化规律如图乙所示。质量为m 电荷量为+9的粒予，在-0时割沿x轴正方向从坐标原点O射人置场。图乙中T 为末年量，不计粒子的重力(sin37”-0.6,c0s37'-一08). (1)若粒子射人藏时的速度为下：，求0一T。时间内粒子霞匀速圆周运动的中径： (2)若粒子恰好不能从(O少轴期出磁场，求磁感应强度变化的端期丁。： (3)若使粒子能从坐际为(d,5d)的D点平行于Ox轴解出，求斜人感场时速度大小， 软玉红环 密程 单元过关检测（十二）物理第4页（共4页}