19 组合场、叠加场-【伯乐马】2026年高考物理一轮复习同步考练卷

物理一轮复习同步考练（十九） 组合场、叠加场 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每 小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作 用，如图所示为阴极射线管的示意图。玻璃管已抽成真空， 当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子 在电场的加速下，由阴极沿x轴方向飞向阳极，电子掠射过 荧光屏，屏上亮线显示出电子束的径迹。要使电子束的径迹 向之轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是 狭缝 荧光屏 阴极 阳极 电子束 A.加一电场，电场方向沿之轴正方向 B.加一电场，电场方向沿y轴负方向 C.加一磁场，磁场方向沿之轴正方向 D.加一磁场，磁场方向沿y轴负方向 2.某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子（不计重 力)以一定初速度射人该空间后，做匀速直线运动；若仅撤 除电场，则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两 类运动无关的是 A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱 C.粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度 3.如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使 它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D 形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频 交流电源相连，则带电粒子获得的最大动能与 下列哪些因素有关 A.加速的次数 B.加速电压的大小 C.交流电的频率 D.匀强磁场的磁感应强度 4.如图所示，相距为d的两带电平行板间同时存在磁感应强度 为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m,带电量 为q的小球由下板边缘沿水平方向射人该区域，带电小球恰 能在两板间做匀速圆周运动，则 A.小球一定带负电 B.小球可以带正电也可以带负电 C.两板间电压为mgd D.小球在两板间的运动时间为2x” gB 5.如图所示，一个不计重力的带电粒子以。沿各图的虚线射人 场中。图A中，I是两条垂直纸面的长直导线中等大反向的 电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；图B中，十Q是两个 位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的 中垂线；图C中，I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂 直圆环平面；图D中，有正交的匀强电场和匀强磁场，虚线 垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。其中，带 电粒子不可能做匀速直线运动的是 I⊙ ⊕+№ 不。个个个 I ⊕+2 & C 6.如图所示，电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器最大电 阻为R,开关K闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场， 一带负电的粒子（不计重力）以速度水平匀速穿过两极 板。下列说法正确的是 A.若将滑片P向上滑动，粒子将向a板偏转 B.若将a极板向上移动，粒子将向a板偏转 C.若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转 D.若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转 7.如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场和水平的匀强磁场 (垂直纸面向里)。一带正电小球从O点静止释放后，运动轨 迹为图中OPQ所示，其中P为运动轨迹中的最高点，Q为 与O同一水平高度的点。下列关于该带电小球运动的描述， 正确的是 × 产×k××k×ǒ A.小球在运动过程中受到的磁场力先增大后减小 B.小球在运动过程中电势能先增加后减小 C.小球在运动过程中机械能守恒 D.小球到Q点后将沿着QPO轨迹回到O点 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十九）·物理·第1页（共2页） 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每 小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对 的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.图中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金 属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进 人a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可 在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场， 使所选电子仍能够沿水平直线O)'运动，由O射出。不计重 力作用。可能达到上述目的的办法是 a b A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里 B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里 C.使α板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外 D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外 9.如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电 场E和匀强磁场B,有一个带正电的小球（电荷量为十q, 质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那 么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是 9+9,m o+qm 9+q,m 9+9,m ￥xx■×一×x 十不本 E￥义XXXB E B x 米义x×X B A B 0 10.如图所示，A板发出的电子（重力不计）经加速后，水平 射人水平放置的两平行金属板M、N间，MN之间有垂直 纸面向里的匀强磁场，电子通过磁场后最终打在光屏P上， 关于电子的运动，则下列说法中正确的是 M A.滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上 的位置上升 B.滑动触头向右移动时，其他不变，则电子通过磁场区所 用时间不变 C.若磁场的磁感应强度增大，其他不变，则电子打在荧光 屏上的速度大小不变 D.若磁场的磁感应强度增大，其他不变，则电子打在荧光 屏上的速度变大 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分) 如图所示为某种质谱仪工作原理示意图，离子从电离室A 中的小孔S,飘出（初速度不计），经电压为U的加速电场加速 后，通过小孔S2,从磁场上边界垂直于磁场方向进人磁感应强 度为B的匀强磁场中，运动半个圆周后打在照相底片D上并被 吸收形成谱线。照相底片D上有刻线均匀分布的标尺（图中未 画出)，可以直接读出离子的比荷，则可以通过 (选填 “增大”或“减小”)磁感应强度B来增大不同离子形成谱线之 间的间隔，标尺上各刻线对应比荷的值是 (选填“均 匀”“不均匀”或“不是均匀无法确定”)的。 A D 羽 12.(8分) 霍尔元件可以把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电 学量。某学习小组利用砷化镓霍尔元件（载流子为电子）研究 霍尔效应，实验原理如图所示，匀强磁场垂直于元件的工作面， 工作电源为霍尔元件提供恒定电流1，电流通过1、3测脚时， 2、4测脚间将产生霍尔电压UH。 (1)2、4测脚中电势高的是 （选填“2”或“4”) 测脚。 (2)设该元件单位体积中自由电子的个数为n,元件厚度 为d,磁感应强度为B,电子电荷量为e,当通以恒定电流I 时，霍尔电压UH与B的关系式为UH= 13.(10分) 如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂 直纸面向外、大小可调节的均匀磁场。质量为m、电量为十q 的粒子在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有 小孔的极板，原来两板间电压为零，每当粒子飞经A板时，两 板间加电压U,粒子在两极板间的电场中加速，每当粒子离开 时，两板间电压又为零。粒子在电场一次次加速下动能不断增 大，而绕行半径不变。求粒子从A板小孔处由静止释放后： (1)绕行n圈回到A板时获得的动能： (2)第一次圆周运动时磁感应强度的大小； (3)第一次与第二次加速的时间之比。 14.(13分) 在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对 带电粒子运动的控制。如图，两平行金属板间有相互垂直的匀 强电场和匀强磁场，已知两板间距为，板长为4，两板间 的电势差为U,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一 带电粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O,点以某 一速度射人，恰好做直线运动。求： (1)粒子射人的速度大小0； (2)若只将两板间的电场撤去，其他条件不变，粒子人射 后恰好从金属板的右边缘射出，求该粒子的比荷？ V7 _ 4 01●× _x0,d 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十九）·物理·第2页（共2页） 15.(15分) 如图所示，在x轴上方空间区域存在匀强磁场，磁感应强 度为B,方向垂直纸面向里，在x轴下方空间区域存在平行于 xOy平面的匀强电场。一质量为m、电荷量为g(g>0)的粒 子从y轴上的a(0,h)点，沿y轴正方向人射后，第一次通 过x轴时，速度方向与x轴正方向成45°角，第二次通过x轴 后恰好返回a点，两次通过a点的速度等大反向。重力不计， 求： (1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小1； (2)粒子第一次穿越电场过程中离x轴的最大距离ym; (3)粒子第n次通过x轴的坐标xm。 ×××1××× ××××××十九、组合场、叠加场 1.答案：D 电子由阴极沿x轴方向射出，要使电子的径迹向x轴正方向偏 转，则应使电子受到向上的力.若加一电场，由于电子带负电，所 受电场力与电场方向相反，因此电场方向应沿之轴负方向；若加 一磁场，根据左手定则可知，所加磁场应沿y轴的负方向（注意电 子带负电，四指应指向电子运动的反方向)。故D正确。 2.答案：C 在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内，带电粒子做匀速直线运 动，则速度方向与电场方向和磁场方向均垂直，心B=gE,故 。号。因此粒子是否在“速度选择器”中微匀速直线运动，与粒 子的电性、电量均无关。撤去电场时，粒子速度方向仍与磁场垂 直，满足做匀速圆周运动的条件。 3.答案：D 当粒子的轨道半径等于D盒的半径时，粒子的速度最大，动能最 大，由g=m发，E.=2mo2可得En BgR,则只有D正 2m 确。 4.答案：C 带电小球做匀速圆周运动，则电场力和重力平衡，那么小球一定 带正电，AB结误：由 2=mg得C正确：小球在两板间运动半个 周期，则1-码D错误。 5.答案：B 由磁感应强度的矢量合成得A图中对应虚线的磁感线与虚线重 合，带电粒子不受洛伦兹力，沿虚线做匀速直线运动： B图中对应的电场线与虚线重合，带电粒子一定会受到电场力的 作用，做变速直线运动： C图中圆环的轴线对应的磁场和虚线重合，粒子不受洛伦兹力， 做匀速直线运动； D图中对应的洛伦兹力和电场力反向，可能平衡；本题选不可能 做匀速直线运动的，故选B。 6.答案：C 开始粒子匀速穿过复合场区，则叫=Bg0,粒子的速度为=后， E 若P上滑ab间的电压减小，场强减小，则粒子向下偏转，A错 误； 若极板α上移，场强减小，粒子向下偏转，则B错误； 若粒子的速度增大，则洛伦兹力变大，粒子向b偏转，则C正确； 电量改变粒子仍匀速，则D错误。 7.答案：A 小球由静止开始运动，可知电场力大于重力，在运动的过程中，洛 伦兹力不做功，电场力和重力的合力先做正功，后做负功，根据动 能定理知，小球的速度先增大后减小，则小球受到的磁场力先增 大后减小，故A正确， 小球在运动的过程中，电场力先做正功，再做负功，则电势能先减 小后增加，故B错误， 小球在运动的过程中，除重力做功以外，电场力也做功，机械能不 守恒，故C错误 小球到Q点后，由重复之前的运动，不会沿着QPO轨迹回到O 点，故D错误， 8.答案：AD α板电势高于b板，电子所受电场力方向向上，磁场方向垂直纸 面向里，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向下，两力可以平 衡，符合题意，故A正确，同理可知BC错误。 使α板电势低于b板，电子所受电场力方向向下，磁场方向垂直 纸面向外，根据左手定则判断出来，洛伦兹力方向向上，两力可能 平衡，符合题意，故D正确。 9.答案：CD 在A图中刚进入复合场时，带电小球受到方向向左的电场力、向 右的洛伦兹力、竖直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要 变大，洛伦兹力也会变大，所以水平方向受力不可能总是平衡，A 错误； B图中小球受到向下的重力、向上的电场力、向外的洛伦兹力，小 球要向外偏转，不可能沿直线通过复合场，B错误； C图中小球受到向下的重力、向右的洛伦兹力、沿电场方向的电 场力，若这三个力的合力正好为0，则小球将沿直线通过复合场， C正确； D图中小球只受到向下的重力和向上的电场力，都在竖直方向 上，小球可能沿直线通过复合场，D正确， 10.答案：AC 当滑动触头向右移动时，加速电压变大，进人偏转磁场时的速度 变大，因此，轨道半径，g变大，所以打在荧光屏上时的位置 上升，同时在磁场中的圆弧对应圆心角变小，即运动时间变短， A正确，B错误； 因洛伦兹力不做功，所以只改变磁场时，电子的速度不变，C正 确，D错误。 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第1页 11.减小 不均匀 解析： 离子在电场中加速时，根据动能定理可得gU=号 2qU 解得v= 在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得qB=m 1 联立解得r= 2mU BV q 谱线之间的间隔为 2 2m U △d=2r1-2r2=B√q1 2m2U 则可以通过减小磁感应强度B来增大不同离子形成谱线 之间的间隔。 2 2mU 标尺上各刻线到小孔S2的距离为d=2r= B q 可知d与比荷是非线性关系，所以标尺上各刻线对应比荷 的值是不均匀的。 BI 12.(1)2 (2) ned 解析： (1)由题意可知载流子为电子，根据左手定则可知电子在洛 伦兹力作用下向右侧面偏转，则2、4测脚中电势高的是2测脚。 (2)设左右两侧面的距离为L, 根据受力平衡可得eE=evB 又E-y,I=neS0=nel.do L BI 联立可得UH= ned 13.(1)粒子每经过AB之间，加速一次，获得的动能为Ug 绕行n圈，经过n次加速，获得的总动能为nUq (2)经过第一次加速Ug=2mu 得01= 2Uq vi 在磁场中绕行时qB1=m B =mv 2Um gR (3)第-次加速u1-0=a△1△1=”=1 2Uq 0 an m 第二次加速v2一v1=a△t2 2Uq a m 所以 t11 t2√2-1 14.(1)设板间电场强度为E,粒子做直 线运动，则 gE=qvB ① 又E= d ② U 得= ③ (2)撤除电场后，粒子做匀速圆周运 动，如图，设半径为R,则 quB-m R 由几何关系得 R2=R2)2+(之/)2 ⑤ 解得 9 U ⑥ m 2d2B2 15.(1)由几何知识可得 h=rcos45 解得r=√2h 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有 B=mv r 解得v1= √2qBh m (2)由运动的对称性分析可知，匀强电场 沿y轴正方向，且粒子到达y轴（图中A XX RX 点)时恰好离x轴有最大距离ym。 粒子从进人匀强电场至到达y轴过程可 40 视为类平抛运动的逆过程，则有， 沿x轴方向 h tan45 =w1c0s45°·t 沿y轴方向yn=1sin45 解得ym= 。 (3)粒子第一次由匀强磁场到达x轴，其位置坐标为 x1=-(W2+1)h 第二次由匀强电场到达x轴，其位置坐标为 x2=(W2+1)h 由运动的周期性分析可知，粒子相邻两次由匀强磁场到达x轴 或相邻两次由匀强电场到达x轴的位置间隔均为 △x=2r=2√2h 故当为奇数时，粒子均由匀强磁场到达x轴，如下图所示，由 几何知识可得，其位置坐标为 2。=x1+n1) ·△x 2 即xm=[√2(n-2)-1]h(n=1,3,5,…) 当n为偶数时，粒子均由匀强电场到达x轴，同理，其位置坐标 为，=+m,2.A 2 即xm=[√2(n-1)+1]h(n=2,4,6,…) Ay x 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第2页