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（重庆甘肃贵州云南四川专版）

·物理· 参考答案及解析 (④在}R图像中，设a1=1.1,a:=2.1,b 15.(1)1.40 2)2.50.753) Q6对南用豫及款+巨】-试R十 【解析】(1)电流表的示数为1=1.40A。 E 巨可得尺一。，则材补电但率为p (2)由闭合电路的欧姆定律得I一R十，变形得 maia2D2 4红a,-a),代入数据计算得p=3X1030·m }+巨·周像的针率为官-0703- 1.0 0.4,解得电池的电动势为E=2.5V,图像的纵 14.(1)R1(2)R。(3)小9180 【解析】(1)滑动变阻器分压式接入电路，阻值 栽距为它-0.3，解得内阻为r-0.750, 小方便控制电路，故滑动变阻器应选择R1。 (3)由于不能忽略电流表和电压表的内阻，当 (2)设电压表满偏时电压为U,则电压表半偏 E S接1,2时分别有I=RA十R十，E=U+ 时，电阻箱两端电压为。，则有8R。=V 2,可 得电压表内阻为Rv=R。 侵贸)，对两式变形可得片-是 (3)校准表与改装表并联，校准过程中，如果改 RA十r1_P,1 1 装表示数总是略小于标准表，则改装表分流较 E行E·R+E+R·E由上迷解 小，根据并联分流的特点可知，需要将电阻箱阻 新式得院-6巨-，可得，一会 值调小：由题意有是(Rv十850)=28， 3CRv+R)=3.0,联立可得R=91800 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 换磁性更强的磁铁或增加线图匝数，会使得在相 1.D【解析】穿过铅板后，粒子的速度变小，由洛 同电流情况下线图所受安培力增大，电流表的量 伦鞋力凝供向心力如B-m号，解得r一器可 程减小，C错误，D正确。 4.C【解析】小球竖直方向只受重力，做自由落体 知速度变小，粒子做圆周运动的半径也变小，所 运动，则有口=g,水平方向根据受力平衡可得， 以粒子由铅板的下方进入铅板的上方，故由b,点 圆管对小球的弹力大小为F￥=quB=qBgt,可 运动到a点，由左手定则可知，粒子带正电，D 知圆管对小球的弹力大小随时间逐浙增大，由于 正确。 It图像的切线斜率表示弹力大小，则I-t图像 2.C【解析】带正电圆盘按题图所示方向转动时， 切线斜率应逐渐增大，A、B错误；水平方向根据 从上向下看，形成顺时针方向的电流，根据右手 受力平衡可得，国管对小球的弹力大小为FN= 螺旋定则可知，在圆盘上方形成的合磁场方向竖 qB,圆管对小球的冲量为I=qBt=gBgt2,又 直向下，根据左手定则，通电直导线所受安培力 的方向水平向外，C正确。 由h=22可得1=2gB,可知1h图像为- 3.D【解析】由左手定则可知，a、b导线受到的安 条过原点的领斜直线，C正确，D错误。 培力大小相等、方向相反，A错误；由左手定则可 5.B【解析】线框在磁场的有效线段的长度L一 知，导线受到的安培力向上，b导线受到的安培 力向下，线圈按顺时针方向（正视）转动，B错误： 2R-2 0m,安培力大小为F=BIL=发N,B 3 2 衡水真题密卷 单元过关检测 正确。 3v D正确。 6.B【解析】粒子从c点沿bc方向射入，从ac边 解得h=2g 射出，由几何关系可知，粒子转过120°，粒子在磁 9.AD【解析】粒子进入磁场时，速度大小为= 场中远动的最长时同为：一需×霜一磊B 2qBL且与磁场垂直，由洛伦兹力提供向心力有 m 正确。 QmB=m紧则共轨选丰径为R-B=2L,A 0o9 7.B【解析】O1是粒子甲运动轨迹的圆心，由题 意可知，四边形OQO,M是正方形，所以甲乙运 正确：匀强磁场方向平行于Oz平面且与：轴 动轨迹的半径均为R,甲的运动轨迹的圆心角为 负方向成30°角，粒子沿x轴正方向进入匀强磁 受。而粒子乙往左偏转飞出磁场，它的周心角为 场，根据左手定则可以判断粒子的轨迹平面为平 面abcd,如图甲所示，粒子不会与x轴相交，B 1 错误；若进入磁场的速度大小为2o,则其轨迹 3。 甲运动的时间为t1一 半径为R'=m:2=4L,其中d点刚好为粒子 gB 32xm 在磁场中做匀速國周运动的圆心，其运动轨迹与 运动的时间为妇= 2x9B3B元，因为两 n7元R bc边相交于P点，如图乙所示，则cP=23L, 粒子同时射出磁场，所以两粒子射入磁场的时间 ce=23L,ch=3L,he=ce-ch =(23-3)L, RR_迟，B正确。 间隔为△1=t1一t一203060 所以粒子穿出磁场的点的y坐标为(2√3一3)L,C 错误：设轨迹的圈心角为0，则sin0=S- Pd 江一2，则圆心角日=30°，所以粒子在磁场中运 2L1 30° 1、 动的时间为t= 0 r-×霜-器D 正确。 二、多项选择题 8.BD【解析】将小球的速度分解为一个水平向 609 左，大小=空的分速度和一个水平向右，大小 -受，的分速度：由于F,=7m,B=mg(与 重力平衡)，可知小球的运动可以看成是以速率 甲 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 的速度大小为0=v1十2=200，B正确；小球在 2L 轨迹最低点时的加速度大小为a= q·2wB-mg=3g,C错误：由q,B=2mg,可 0 30°o 得小球水平抛出时的加速度大小为a= 四B十mg=3g,A错误；由于洛伦兹力不微功， 小球从运动轨迹的最高，点运动到最低，点的过程， 10.AD【解析】由左手定则可知，带电粒子带负 满足机核能守恒，则有分m,2+mgh=m, 电荷，A正确：画出粒子的轨迹示意图，如图所 示，假设轨迹的圆心为O,则由几何关系得粒 2 4 ·物理· 参考答案及解析 子的轨道半径为R=2a,则由如B=m尽得 【解析】(1)根据题意，画出粒子运动轨迹如图 所示，粒子在电场中做类平抛运动，有 0=9BR-2gBe,B.C错误：由以上分析可知， L=vot m m 1.3 ON=R+a=(W2+1)a,D正确. V Eq=ma 0xt 联立解得E=m gl 三、非选择题 11.(1) 3xm 3gB 2gB (2)(3+1)L 范围为 [-3L,L] (2)粒子飞出电场时速度为，与竖直方向夹角 【解析】(1)根据qB=m 2 r 为0，根据动能动能定理，有 可得离子在磁场中运动的轨迹半径r=L 1 2mu,2 离子的运动轨迹对应的弦长最短时，离子的运 动时间最短，即离子的运动轨迹恰好经过P 解得v=√2a 点，如图甲所示，离子在磁场中做完整的圆周运 sin 0-vo/2 v 2 动的周期T-2xm qB 解得0=45 根据几何关系可知，轨迹对应的圆心角为60°， 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据 能打中荧光屏的最短时间1=6一B T wm 几何关系有2血0-号· 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 条得- 界相切，离子的运动轨迹如图乙所示，离子打中 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供 荧光屏的最长时间t2 270° 3元m 360T 2gB 向心力，有Bg=m7 M M 解得B= 2mvo gL BqL 13.≤m(1+cos0） 2m(π-0) 9B 【解析】若要粒子不从右边界飞出，则当达到最 大速度时，半径最大，此时运动轨迹如图所示， 分 乙 丙 即轨迹恰好和右边界相切。由几何关系可求得 (2)离子打中荧光屏范围的总长度为图丙中 最大半径r,即 AB的长度，由几何关系可知打中荧光屏的宽 r+rcos0=L 度|AB|=2rcos30°+L=(5+1)L 所以r=1+cos0 离子打中荧光屏的范围为[一√3L,L]。 由牛顿第二定律得 12.(1)mw 2mvg (2) gL Bqo=mr ·5 2 衡水真题密卷 单元过关检测 所以 a,如图丙所示，由几何关系得 BgL rsin a=a 0= m(1+cos 0) 若不使其从右边界飞出，则电荷的速度 解得。=子 BqL v≤n1+cos0) 则有tm=十e.T= 3.2xr_83πa 在磁场运动的时间t 2π-20 T 2m(T-0) 2π 2r0 9v 2x qB m,-qx. 0 乙 丙 14.(1)v3mm (2)0≤y≤√39a83a 15.a8 (2)k 2u0 (3)0m。2 2qa 3 9v 【解析】(1)粒子运动轨迹半径设为r,如图甲 【解析】(1)从F点离开的离子的轨迹如图甲 所示，根据几何关系可得 所示，OF为圆周的直径，由几何关系可得，轨 rsin60°=a R 迹半径r1一2 解得，=2 3 a 由洛伦兹力提供向心力可得qπB=m v r 解得B=3mw 2ga 分 。。。 (2)离子在磁场中运动的圆心角为180°，则时间 为=人=R v20 (3)①沿y轴正向入射的离子能经过A点，轨 60是 迹如图乙所示，则轨迹半径r2=R P 甲 所有离子均以。沿x轴正向进入电场，从A (2)粒子从y轴上OA之间射出，设A,点纵坐 点入射的离子2R=vot1 标为yA,PA为轨迹圆的直径，如图乙所示，由 y方向R=号×E, 几何关系得 2 m ya2+a2=(2r)2 解得E=m 9R· 解得4=V3g@ 3 C D 可知y轴上有带电粒子穿过的区城范围为0≤ F 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 2 ·6· ·物理· 参考答案及解析 ②从某点出射的离子打到C点，如图丙所示 R=vot2 C D y方向y名×5： 解得y一尽 丙 根据几何关系0=60° 30°1 7=180=6 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 时间变短是由粒子的速度口变大引起的，根据 1.B【解析】根据题意，电子从左向右进入速度选 2gU ,当速度v变大，根 择器，所受静电力竖直向上，而根据左手定则可 0之mm2,解得=% 知，所受洛伦兹力竖直向下，静电力与洛伦蓝力 据粒子在磁场的圆周运动的半径关系式得r一 平衡，有Ee=Beo,因此电子才能沿虚线做匀速 ，可知磁场B也变大。综上所述，可能是由 mu 直线运动，而当质子从左向右进入速度选择器， 所受静电力竖直向下，而根据左手定则可知，所 于U变大、B变大引起的，D错误。 受洛伦兹力竖直向上，满足Ee=Beu,其静电力 3.B【解析】根据左手定则可得，正离子向金属板 与洛伦兹力方向相反，能够达到平衡状态，可以 B运动，金属板B为正极，金属板A为负极，A 在速度选择器中做匀速直线运动，故A不符合 错误；根据稳定时，等离子体满足gE=gB,该发 题意：而当质子从右向左进入速度选择器，所受 电机的电动势为U=Ed=Bdw,流过电阻R的电 静电力竖直向下，而根据左手定则可知，所受洛 流大小为I= 伦兹力也竖直向下，不能达到平衡状态，因此不能 十Rd十RS,D错误：电阻R两 沿虚线运动，故B符合题意；由于中子不带电，进 入速度选择器中既不受静电力也不受洛伦滋力， 培电压为U=R然B正确C错民 因此可以沿虚线运动，故C、D不符合题意。 2.B【解折们根据动能定理得U=之m,根据牛 4A【解析】由动能定理得网U-m(0.8c), 8mc 顿第二定体得9B=m号，解得是- 'mB,3,根据上 解得n一250，A正确；当碳离子被加速到选度 为v=0.8时，在磁场中运动的轨迹半径为R, 式，正、负粒子的比荷一定相同，A错误；根据qB 号B-日时，解得E-号·是q8,险 由B-m员每得B-祭B错误：文流电压 的周期与碳离子在磁场中做匀速圆周运动的周 感应强度B一定时，比荷相同的粒子，电荷量大 2c 的粒子进入磁场时动能大，B正确：根据qU= 期相等，由T-船行，解得∫一，C错 名心，nB=m,解得B=2 ,加速电 误：一个回旋加速器只能加速比荷相同的离子， r g D错误。 压U一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度B越 小，C错误；对于给定的正、负粒子，粒子从静止 5.D【解析】将粒子的运动分解为速度)= 到碰撞运动的时间变短，空腔轨道不变，则过程 向右的匀速直线运动和速度为的沿顺时针方 7 22024一2025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75分钟，慈分100分) 一，单项选择题：本题共7小题，每小置4分，共8分。在每小蓝给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 期号1 2 3 4 5 6 7 客案 1,云室中菜粒子穿过铅板P前丽的轨逢如闲所示，仙和6是轨透上的。X 两点。云室中匀强感场的方向与赖连所在平面垂直，粒子《、》 A由a点运动到b点，带负电 且由4点运动刊6点，带正电 C由书点运动到：点，带负电 D由b点运动到a点，带正电 2如图所示，A为一水平旋转的橡胶圆盘，梦有大量均匀分布的正电荷，在 网量正上方水平放置一通电直导就，电流方向已在图中标出。当闲盘绕 0 中，心轴)传图示方向高速转动时，通电直导线所受安培力的方向是 A竖直向上 H竖雀向下 C水平向外 D水平向里 3.磁电式电流表的结构简图扣图甲所示，线圈绕在一个与哲针、转相相连的铝胚骨架上， 苗形磁铁和铁艺间的磁场均匀辐向分布，闻一闭周上壁感应翼度大个处处相等，如图乙 所示。当线圈通以如图乙所示方向电葡时，下列说法正确的是 Aa,b导线所受安培力相同 B线圆将技逆时针方向（正视）转动 C,换磁性更离的磁铁会增大电流表的量程 五增加线周匝数金减小电流表的量园 4.如图所常，光滑昆管整直固定在水平匀壁场中，一带正电小球从管口静止开始下落，期 下列关于国管对小缘的冲量！随下落时何：和下落高度h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 班圾 姓名 得分 五，半轻为0,1m的概内有匀翼磁场，造8激度B大小为0,4T。现将 一单臣正方形线起放入磁场，线框平面与蓝场方向垂直，其中一顶点 与圆形磁场区规的属心Q点重合，如图所示。当通过线钲的电瓷】 为1A时，线服所受的发蜡力大小为 CEN DSON B.如图所示，一直角三角形边界匀强磁场磁感应强度为B,其中a一2d, 一d,点有一发射带正电段子的粮子巢，较子以不问速率沿不问方向 进人磁场，粒子比荷为表，不计较千重力及粒子之间的相互作用，则教子 在磁场中运动的最长时同为 A3丽 2x 83 C.B 0.B ?,如图所示，半径为R的圆形区城内有一方向垂直于纸面向里的匀强 威扬，MN、PQ是相互蚕直的两条直径。两质量相等且花等量异种 电背的粒子从M点先后以相同速率世射人磁场，其中较子甲沿 MN射入，从Q点射出威场，较子乙沿纸面与MN方向或30角解 人，两粒子同时射出陆场。不计教子重力及两较子闻的相互作用， 则两粒子射人磁场的时阿阿隔为 R .2w c n 二、盒项选择显：本m共3小瓶，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题日要求。全部进对的得5分，远对但不全的得3分，有达铺的得0分。 思号 8 9 10 答案 蹈密在 单元过关检测（十二）物理2页（共4页} 2 8在地面上方空间存在方向项直于纸面向外，意银成强度大小为B的水平方向匀强蓝场： 一电背量为十，质量为网心的带电小球以水平初速度心水平向右黎出，运动装选 如图新示。已知重力加速度为g,下列说法正确的是 ( A小球水平抛出时的加速度大小为2g 我小球送动到轨速的最低点时的速度大小为2， · C小球运动到轨迹的最乐点时的加速度大小为2g D小球在整直国内运动转班的量高点与最低点的高皮垫 9.如图所示，长方体空间区城内存在匀且登场包括边界)，方向平行于Ck平面且与g轴负 方闻成0一3，盛感应强度大小为B,长方体x轴方向长为2阻，y轴方向是修长，z轴方向 高为2L。一质量为m,电荷量为日的蒂正电较子从￥轴上的点0,0,2L)沿x轴正方向 进人匀置循场，通度大小为=4 二，不计粒子重力。下列说法正绳的是 A粒子在雅场中做匀违圆周运动的航连半径为 B粒子会经过x轴上的点(2,0,0) C若粒子进人篮场的速陛大小为%，则粒子穿出磁场的点的y 坐标为25L D.若粒子走人酸场的速度大小为，用粒子在藏场中蓝动的 时间为器 1心.如图新示，在Oy平面的第一象限内存在方向垂直于纸面向里，威感应南度大小为B 的匀瑞磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角 0m4,粒子经过威场偏转后在N点《图中未雨出》狂直穿过x帕。已知M一4，数子 电背量为g,质量为和，重力不计，则 A.酸子带负电背 我粒子述度大小为画 C数子在磁场中运动的轨迹半径为“ D.N与O友相距(w2十1)a 三，非选择题：本题共5小题，共57分。 1L,G分)如图所示，S为坐标原点处的离子源，N为平行y轴是够长的荧充屏，S到 MN的距离为上，N左剿区域有范围足够大的匀强磁场，爱场的延感应离度大小为 B,方向联直于纸而向里。某时割离子源S沿平行纸而各个方向均匀地发出大量的质 量为m,电传量为，速率为的正离子，不计离子受到的重力，不考速离子之间的相 互作用力。求： (1)离子从发出到打中荧光屏的最短时间和最长时间： (2)离子打中茂光屏的长度及范围。 2 单元过关检测（十二】输理第3页共4西） 衡水真 12.Q0分)如图所示，在一Lx0,0≤y≤L的区陵Ck中，存在沿y轴负方向的匀 强电场，电场的周围分布看垂直于纸面向里的匀强感场。一个带负电的粒子以速度 从原点O沿：轴负方向进入电场，山d点飞出电场，进人结场后恰好经过b点。已知 粒子的质量为两，电荷量为一g,d点为：的三等分点，不计粒子的重力。求： (1)匀强电场的电畅强度大小： (2)匀强磁新的磁够应强度大小。 x。, 13.《10分)一营场宽度为L,题感成强度为B,方向如图所示，一电背质量为丽、电青量为 一夏，不什重力，以某一速度沿图示方向射人磁场。若不使其从右边界飞出，用电黄的 速度应为多大？在道孱中运诗的时间又是多少？ 风 1.(13分)如图所示，一质量为网，带负电衢粒子的电荷量为复、不计重力的带电粮子从x 物上的P点以速度。沿与十：轴成60的方向射人第一象限内韵匀强磁场中，恰好垂 直于y拍射出第一象限。已知OP=a。 (口)求，置磁场的壹感克翼度B的大小： (2)让大量这种带电粮子同时从z蛙上的P点以速度D沿与x轴正 方向成0一18的的方向垂直于莲场射人第一象限内，求y轴上有 带电粒子穿过的区城围和带电粒子在短场中运功的最长时间。 15.(1B分)如图所示，在方拿标平面内，半径为R的图形匀强磁场区域的边界与x轴相 切于原点O,与PM相切于A点，PM=2R.PQ,N间存在着匀强电扬，C=R, MD一2R。现有大量黄量为m,电荷量为？的正离子，从O点以相同的违率，均匀 何各个方向射入3y>0的区域，离予在照场边界的出射点分布在六分之一置周上（翼 OF)。离千到达N边界即被吸败，不计离子重力及相互作用。 (1)求南子在匀组登场中运动的轨道率经： (2)求从F点出射的离子在营场中运动的时间：， (3)若仅成变感该应强度的大小，使得其中沿y轴正 向人射的离子能经过A点打到D点，求： D电场程度大小E: ②CD区域接牧到的离子数占发射出的总离子数 0 的比例罗 蹈密在 单元过关检测（十二）物理第4页（共4页}