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（山东专版）

衡水真题密卷 单元过关检测 【解析】(1)电流表的示数为I=1.40A. E S:接1,2时分别有I=RA十R7E=U+ 2)由闭合电路的欧耕定律得二R千，变形得 7+巨·因像的解为官=003 侵)，对两式支形可得片-是十 1.0 0.4,解得电池的电动势为E=2.5V,图像的纵 截距为E=0.3,解得内阻为r=0.750. 折式得配-E一6，可得r是 (3)由于不能忽略电流表和电压表的内阻，当 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 1.D【解析】穿过铅板后，粒子的速度变小，由洛 由h=方8可得I=2B跳，可知1h图像为- 伦按力提供向心力mB=m,解得，= 条过原点的倾斜直线，C正确，D错误。 9B,可 5.D【解析】设粒子的运动轨迹过bcde上的某一 知速度变小，粒子做圆周运动的半径也变小，所 点g,O为粒子做圆周运动轨迹的圆心，当 以粒子由铅板的下方进入铅板的上方，故由b点 ∠Oag最大时，粒子运动轨迹对应的园心角最 运动到a点，由左手定则可知，粒子带正电，D 大，粒子运动时间最长，由几何关系可知当c点 正确。 与g点重合时，粒子运动时间最长，如图所示，设 2.D【解析】当安培力的方向沿斜面向上时，安培 运动半径为R,则有(2L一R)2十L2=R2,解得 力最小，此时磁感应强度最小，由mng sin0= R=5L,已知He粒子的质量为3m,电荷量为 B1儿，可得Bm-gin口，则匀强磁场磁感应 2q,其在磁场中做匀速圆周运动，有2qB= 强度大小不可能是mgn,D正确。 3m R,解得u=5gBL D正确 6m 3.D【解析】由左手定则可知，a、b导线受到的安 g.1 培力大小相等、方向相反，A错误：由左手定则可 知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培 d 力向下，线图按顺时针方向（正视）转动，B错误； 6.B【解析】粒子从c,点沿bc方向射入，从ac边 换磁性更强的磁铁或增加线圈匝数，会使得在相 射出，由几何关系可知，粒子转过120°，粒子在磁 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。 场中适动的最长时间方：一器×写器一品品 4.C【解析】小球竖直方向只受重力，做自由落体 正确。 运动，则有v=gt,水平方向根据受力平衡可得， 7,D【解析】根据题意可知，两粒子在磁场中的偏 圆管对小球的弹力大小为FN=qB=qBgt,可 转方向相同，所以根据左手定则可知，两粒子的 知圈管对小球的弹力大小随时间逐渐增大，由于 电性相同，A错误；令两粒子都带正电，粒子的运 I-t图像的切线斜率表示弹力大小，则It图像 动轨迹如图甲所示，P点在O点的左侧，根据几 2 切线斜率应逐渐增大，A、B错误；水平方向根据 何知识有R.:R。=sin0:1,因为quB=m 受力平衡可得，圆管对小球的弹力大小为FN一 quB,國管对小球的冲量为I=qwBt=gBgt2,又 所以粒子做圆周运动的半径为R二B,则： 3 4 ·物理· 参考答案及解析 msin0,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 的速度相等，根据t=三可知，a粒子的运动时间 左，大小1-受的分速度和一个水平向右、大小 ,=,的分速度：由于R=9,B=mg(与 3 小于b粒子：当两粒子都带负电时，两粒子的运动 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 知识有R:R。=sin0:1,则4：9=1 mm动0根 1向左的匀速直线运动和以速率2的匀速圆 周运动的合运动，故小球在运动轨迹的最低，点时 据图形可知，该种情况下a粒子做圆周运动的路 程大于b粒子的路程，所以a粒子的运动时间大 的速度大小为v=01十v2=200,B正确；小球在 于b粒子，D正确，B、C错误。 轨迹最低点时的加速度大小为a g·2B-mg=3g,C错误；由9B=2mg,可 XXX bx x 得小球水平抛出时的加速度大小为a 左 右 四B十m8=3g,A错误；由于洛伦滋力不微功， 甲 小球从运动轨迹的最高点运动到最低点的过程， 满足机械能宁恒，则有2m,2十mgh=m, 左 解得h=2gD正确 10.AD【解析】粒子进入磁场时，速度大小为 乙 。-24BL且与磁场垂直，由洛伦滋力提供向心 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 力有gmB=m尺，则其轨途半径为R=m- gB 动轨迹的半径均为R,甲的运动轨迹的圆心角为 2L,A正确：匀强磁场方向平行于yOz平面且 。而粒子乙往左偏转飞出磁场，它的圆心角为 与x轴负方向成30°角，粒子沿x轴正方向进 入匀强磁场，根据左手定则可以判断粒子的轨 22m_om_迟 子。甲运动的时间为1=2云昭 迹平面为平面abcd,如图甲所示，粒子不会与 2gB 2v x轴相交，B错误；若进入磁场的速度大小为 运动的时间为4 32 n元R 20,则其轨迹丰径为R'=m,2=4L,其中 2gB=3qB=3 ,因为两 gB d点刚好为粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆 粒子同时射出磁场，所以两粒子射入磁场的时间 心，其运动轨迹与c边相交于P点，如图乙所 RπR_R 间隔为1=t1一t2=20306 ,B正确。 示，则cP=23L,ce=23L,ch=3L,故he= ce一ch=(2V3一3)L,所以粒子穿出磁场的点 的y坐标为(2W3一3)L,C错误：设轨迹的圆心 角为0，时血0一路-张-名州到心角0 30°，所以粒子在磁场中运动的时间为t= 需r-品×- 30 6gBD正确， 5 e 衡水真题密卷 单元过关检测 ↑2 32 31=2R,根据几何关系，当粒子2的轨 60 0 迹对应的弦为直径PM时，如图乙所示，粒子2 6 在磁场中运动的时间最长，此时的圆心角为 B=60°，速度改变后，粒子2在磁场中运动的最 长时间为t2长T- =t,D错误。 分 3gB 43 2R 2R 210 2L 2R 4L 30 甲 30°o 12.ABC【解析】让玻璃管在外力作用下沿水平 面向右以速度，做匀速直线运动，发现小球沿 乙 玻璃管由O向N运动，故洛伦兹力向ON方 11.BC【解析】粒子1向下偏转，由左手定则可 向，根据左手定则判断知小球一定带正电，A正 知，粒子1带负电，A错误；根据洛伦兹力提供 确：小球在玻璃管内沿ON方向做匀加速运动， 粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力qB 根据牛顿第二定律qvoB=ma,根据运动学规 如号可得？一器由短因可知粒子1选动的 蜂华中窄心梦搏激“和气 半径小于粒子2运动的半径，若两粒子的比椅 时间为(= 阳B正确：小球沿水平面向右 相同，则粒子1的入射速率小于粒子2的入射 速率，B正确：若仅减小粒子2的入射速率，则 以速度。做匀速直线运动，小内沿ON方向做 初速度为零的匀加速直线运动，故小球脱离玻 粒子2运动半径减小，从磁场射出时，轨迹所对 应的圆心角增大，粒子2在磁场中的运动时间 璃管前的运动轨迹为一条抛物线，C正确；从能 量转化角度看小球机械能的增加是因为试管对 为一会灯-会，需品故茅收减小子 小球的弹力做功，而洛伦兹力不做功，D错误。 2的入射速率，则粒子2在磁场中的运动时间 三、非选择题 增加，C正确：PC圆孤恰好为内圆周长的三分 13.(1)m 3im 3gB 2qB (2)(3+1)L范围为 之一，如图甲所示，则粒子2在磁场中轨迹所对 [-5L,L] 应的圆心角为a=180°-360 3 =60°，设内图半 【解析】①根括oB二m, 径为R,根据几何关系，粒子2在磁场中运动半 可得离子在磁场中运动的轨迹半径r=L 径为1=R=5R,开始粒子2在磁场中 离子的运动轨迹对应的弦长最短时，离子的运 tan 2 动时间最短，即离子的运动轨迹恰好经过P 运动时同为1一会-品，粒子2建率支为原 点，如图甲所示，离子在磁场中做完整的圆周运 动的周期T=2m qB 快的23，此时粒子2在磁场中运动半径为 根据几何关系可知，轨迹对应的圆心角为60°， 3 6 ·物理· 参考答案及解析 T xm 能打中荧光屏的最短时间t1一6一30B 解得0=45 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据 离子速度为1时从下侧回旋，刚好和边界相 切，离子速度为2时从上侧回旋，刚好和上边 几何关系有血0-号· 界相切，离子的运动轨迹如图乙所示，离子打中 270° 荧光屏的最长时间a一360T 3元m 2gB 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供 向心力，有Bg=m, 解得B= 2mvo 15.(1) 2gU 1 2mU (2) (3)2πR 2m m 甲 乙 丙 【解析】(1)粒子从A点运动到C点，根据动能 (2)离子打中荧光屏范围的总长度为图丙中 1 定理得qU= 2 mu AB的长度，由几何关系可知打中荧光屏的宽 U 度|AB|=2rcos30°+L=(W3+1)L 解得v一m 离子打中荧光屏的范围为[一√3L,L]. (2)设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r, 14.(1)mu。 （22m 如图所示，由几何关系得 gL 【解析】(1)根据题意，画出粒子运动轨迹如图 (W3R)2+r2=(r+R)2 所示，粒子在电场中做类平抛运动，有 解得r=R L=vot 由牛顿第二定律得qmB=m女 1 解得B=R√ 1 2mU Eg=ma g 联立解得E=m gl V 危险区 (3)设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心 0√3R 角为0，由几何关系得tan2=R (2)粒子飞出电场时速度为v,与竖直方向夹角 为0，根据动能动能定理，有 解得0=行 Eg· 2m21 13,1 2mu,2 粒子在磁场中运动的周期为T-2m gB 解得v=√2o 粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时 sin 0ve v 2 同为：=号 7 e 衡水真题密卷 单元过关检测 解得1= 2m 3R√gU 由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝 缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次 返回电场所需的时间t8=6t=2R√U· /2m 16.(a)3mu 2qa (20≤y≤39a83 9v 乙 丙 【解析】(1)粒子运动轨迹半径设为r,如图甲 所示，根据几何关系可得 1.a8 (2)3 (3)0mw。2 @6 1 9R rsin60°-a 【解析】(1)从F点离开的离子的轨迹如图甲 解得r=23 所示，OF为圆周的直径，由几何关系可得，轨 R 由洛伦兹力提供向心力可得qB=m 迹半径r1一2· 解得B-3m 2ga 0 甲 60· (2)离子在磁场中运动的圆心角为180°，则时间 P 甲 为片器 (2)粒子从y轴上OA之间射出，设A,点纵坐 (3)①沿y轴正向入射的离子能经过A点，轨 标为yA,PA为轨迹圈的直径，如图乙所示，由 迹如图乙所示，则轨迹半径r2一R 几何关系得 所有离子均以。沿x轴正向进入电场，从A ya2+a2-=(2r)2 点入射的离子√2R=vot1 解得yA=3丽a 3 y方向R= 1× 2m 可知y轴上有带电粒子穿过的区域范围为 解得E-m 0< gR V 沿十x方向出发的粒子在磁场中运动时间最 长，设该时间为t,轨迹对应的圆心角设为 π十α，如图丙所示，由几何关系得 rsin a=a 解得a=牙 0 乙 则有1-宏T- +3.2r_83爬 ②从某点出射的离子打到C点，如图丙所示 2π 9v R=vot2 ·8 ·物理· 参考答案及解析 y方向y=2x5 t22 则180°-37 360T=6T。 解特)—尽 解得磁感应强度变化周期T,一216B日 143πm 根据几何关系0=60 30°1 7=180=6 y M C D 甲 (3)要想使粒子经过D点且平行Ox轴射出，则 丙 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 18.(1)mw (2) 143mm (3) 43Boqd 3qB。 216Bq (n=1, 5nm 的速度为v,由(2)可得r2-2 3 2,3,…） 由几何关系可知 【解析】(1)根据洛伦兹力提供向心力得 n(2r cos 30+2rzcos 30)=2d 0。·3B,n 又qw·3B。=m ri 解得n-器 解得v= 43Boqd (n=1,2,3,…). 5nm (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一B。 m00 D D Bd 在后工。内的运动半径：一2B mvo 由几何关系知sin0=.=0.6 r1十r2 解得0=37 0~号工。粒子微围周运动的周有T-吧 3qB。 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 与洛伦兹力方向相反，能够达到平衡状态，可以 1.B【解析】根据题意，电子从左向右进入速度选 在速度选择器中做匀速直线运动，故A不符合 择器，所受静电力竖直向上，而根据左手定则可 题意；而当质子从右向左进入速度选择器，所受 知，所受洛伦兹力竖直向下，静电力与洛伦兹力 静电力竖直向下，而根据左手定则可知，所受洛 平衡，有Ee=Bev,因此电子才能沿虚线做匀速 伦兹力也竖直向下，不能达到平衡状态，因此不能 直线运动，而当质子从左向右进入速度选择器， 沿虚线运动，故B符合题意；：由于中子不带电，进 所受静电力竖直向下，而根据左手定则可知，所 入速度选择器中既不受静电力也不受洛伦兹力， 受洛伦兹力竖直向上，满足Ee-Bev,其静电力 因此可以沿虚线运动，故C、D不符合题意。 92024一2025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，慈分100分) ,单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目 要求。 颐号 45 7 8 容案 ↓室某和千字过耶板甲所的纸蓬如西所不，：和6是赖透上的两点，云室中 直，粒子 A有有传点，。电 中4与动线6点，P止I 几由6点运动列▣点，带正电 2如图所示，宽为的光滑导转与水平围成女角，质量为w、长为？的全溪桥水平坡置在导铁上。坐间存在 场，当回中重计，金价止世度大小不可管是 c置 Dg。 2 ?适电式电流表的格构前活红图甲所示，钱海修在一个与指针.朝触相连的都样骨制上，能形遮铁箱钱 方向的的同一圆间上国度大小处处相等，乙，当线乙 京方向电时.下列法正确的是 从管口止开始下落，下列炎于调到 单元过关检测（十二】物理第1页{共4西） 衡水真 一匀强壁场的强度大小为,方向直于纸面外，其边界如中所 示。一束相e粒子，在纸面内从9点露直于6射人随场，这线数子具有各种单 辞媛 事。已知b=d一2，标-d一L,He粒子的质量为3w,电荷量为2购，不计 粒子之稀的相作用。在墙场中品动时同量长的粒子，其运动速率为 A.L R V10gBL 性名 6图所示。一直角三角形边界星对抵刚多成强度为B,其中一2：★4 发财香正电粒子的粒子，粒子以不率沿不方向进人场，校子比为 不什子重力粒子之间的相作用，子造场站的量长计为 A. 得分 卫火8 了如图所示，意零做置的当版上方有津直于妖用向夏的匀酷避场。一梦电段子身事直于挡质从板上的小 军直于该且与挡板设角射人场，.b度大小用等，两 好打在上一底P(图中末标出)，不计重力，下列议法正稀是 的动时何可售相同 韶旺 是相互的肉条直径 质量相等且等是种电的段子从M点光后相 同速率时人赋场：其中较子甲沿N射人，从点射出场，粒子乙沿低与 N方向或如角射入，陈粒子时射出感场，不什粒子重力2偶粮子的相互 作用写两段子射人魔肠的时氧限为 A2知 R C. n 二、多项这择题：本亚共+小愿，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对得4分，进对但不全的得2分.有选销的得0分。 题号 9 11 12 容案 A在地南上雪在方阿于深商树外南感星度大小为水平方阿场，一霄量为 十度，图没为州 的管电小球以水平初滤度知，水平向右数出，岳动赖漆如图衡示。已加重力如 E确的是 大小为2g 仁不球运动阶逐的最每点时的知建度大小为2g 3 。。44 卫小球在经直运动连跨睡清底与典城收的高度亚雾子手 妇因所示，长为体字侧区城存在匀兴票场包边界 度大 为2 一，不计粒子重力。下利议法正确的是 《 入粒子在隐畅中做匀速属风运动的物透率径为 L粮子公结上的点，2,0,》 心若粒子进人磁斯的速程大小为2，则粒于穿唐壁畅的点的y半标为2,3L D若散子连人质场的率图大小为2，则粒子在适场中写动的时句为品 1L,一种形子判装置的所不 为展区装内有垂直于压面向里 外 C国完健防不房姿重力及胶子五用有卡抱法正 的是 蹈密在 单元过关检测（十二）物理第2页（共4面} A整子1一号正电 子的比稀相同：满总子1的人射速率公干草子2的人财速率 C若仅就小乾子名的人射速有，衡2子2在随杨中的运动时增面 n看被变款子2人射方有，速率变为原来的西。则散子在蜀场中运动的最长时阿为 名如所承，在水平直上败显一长度为L内壁光滑的里璃管N,在装璃管的中点O处有一蒂电量 为红，震量为耐，直轻略小十蓝璃管内径的小球，小这保持静止。整个空问有在方库琴直肉下，西 应强度大小为君的匀%磁畅。观比孩璃管在外力作下希水平真向右以速度此横闪速直线运动 发现小球馅玻璃管由O向N运动，最终从N端两故到管，下列判新正确的是 A.小球一定悟正电 B小球在玻剩管内运动的时可为 Lou 仁小球取离陵料管箱的岳动装诗为 几小球有袁璃管内运动的过程中，伦放力对其精对为严，风 三，非选择题：本题共6小圆，共分 1三，(6分)的图所示，5为生标豆点公的离子额.MN为平行y轴足够长的荧光，5到X的距离为 L,N左侧区城有范围足够大的匀容随烯，磁场的测感度大个为B,方向意直于妖有列里，某 时刻离子象3粉平行纸到各个方向均匀跑发品大量的质量为和，电离量为、连事为显的正离子， 不计内子受到的重力，不考基内子之问的相互作用力。求 (1)高子从发出打中炎知时间最长时同： (2)离子打中翼光尾的长度及范调， 1.(8分如图所示，在一L0,0<L的区装0放中，存在沿y轴负方南的实置电隔，电场的 从原点口沿轴方 )匀通场的感应度大小。 15,8分)2m23年10月26日：“十七号天具期料连 ·天西的客，研出多种勇护装某新学设计了种防护夜照装，表家圆 所示，以O点月周心的内周、，外圆径分联为及、万R,区中的意区内有直于纸置外的匀 塔，外裤，外圆的左侧有块平 金板，其右核与外相初，在切点处好有 量为 止解收两根间电用 电 时的度大小=： 3 单元过关检测《十二】输理第3页（共4西】 衡水真 15分)图所示，一质量为负电粒于的电预为：不计夏力的雪电粒子从上的P点 遍度型沿与十x桂成6团的方向射人第一象限内的匀绳画场中，格好垂直于￥轴射出第一象限，已 《们求？强做妖的货8电理度B的大小： 2止大量这件电粒子问时从x精上的P东以迪度”给与E箱正友向战0一18初的行向质直于画 场财人氧一象风内，求，精上有餐电子穿过的区城范围和体德粒子在速扬中运动的最长时再。 ::2 17.14处》图所示，在坐平能内半径为R的圆形年置区城的边与上相切原点O, 与M侧w于A点，N=2R,QMN问存在着句强电场，C=R.MD一2R,理有大量质量 为，电着 正离子，从D 以相阿的通 均匀各个方有财人y的区城，离子在 在 作用 度的大小，使用其中轴正向人射的离子能过A点打到D点，求 大小 ②CD区或接收到的离子数占发射出的总离子数的比例？： M C D N 4 ]8,(门6分)图甲所术，在y平面的第一象限内存在周期性变化的通垢，规定藏场垂直于纸直向内 的方南为正，对夏8随时间：的变化规如图乙衡示，质量为 0时语士镇正方向从标点0射人蓝场，图乙中T,为末如量，不计粒字的重力(3了 (1若粒子射人型垢时的泡度为，承一兰丁。时润内粒子匀速侧同运南的半径： 2若粒千恰好不策从0方轴射出磁场，来庭g成强度变化的周期T, (3若桂粒子能从生标为d万)的D点平行于Q:轴射出，求时入数时逸度大小 A 通密在 单元过关检测（十二）物理第4页（共4面}