内容正文:
·物理·
参考答案及解析
则有0C=Xc干Y二CB/元+2)+元
(1分)
可得toc=4n·
(x+2)m+(2x+2)m(m=0,1,
gB。
qB。
2,…)
(1分)
解得tc=[C4n十1D(x+2)+r]m
(n=0,1,2,…)。
gB。
(1分)
2025一2026学年度高二学科素养周测评(十一)
物理·阶段检测(三)
一、单项选择题
迹圆心为O,点,所以R=L,根据几何关系可知
1.D【解析】由右手定则及安培定则可知输电线
Ob=√2L,即b点的横坐标为x6=√2L,A、B错
缆M、P相互排斥,A错误;由右手定则及安培
定则可知输电线缆M所受安培力的方向竖直
误;粒子在磁场中运动的时间t=
,在
向上,B错误;输电线缆M在O点处产生的磁
v0400
场方向Q指向P,C错误;由右手定则及磁场的
叠加可知P、Q在O,点处的合磁场的磁感应强
第一象限的略程5=(任+1L,所以时间1=。=
00
度为0,O,点处的磁场方向与输电线缆M在O
(+
点处产生的磁场方向相同,由Q指向P,D
一,C错误,D正确。
Vo
正确。
2.A【解析】粒子运动一周的轨迹如图所示。设
六边形边长为a,粒子初速度大小为v,由几何
关系知,粒子每次在磁场中运动的轨迹半径r
?,圆心角大小0=音,由洛伦蓝力提供向心力
X45°
0
02
4.C【解析】导体棒受力平衡,重力是恒力,斜面
有qB=m,,带电粒子每次在磁场中的运动
弹力方向不变,所以安培力与斜面弹力垂直时
时间t1二日
号得-智每次在国筒侵匀速立
安培力最小,根据左手定则可知此时磁场的方
向垂直于斜面向上,根据受力平衡可知F安=
线运动的距离为√3α,解得每次在圆筒内运动的
BIL=mgsin a,可得B=mg sin a,C正确。
时间t2=3a2w3m
IL
0
=9B,因此回到出发点所用时
二、多项选择题
5.CD【解析】带负电的粒子从D,点以速度v平
gBA正确。
间t=3(t1+2)=(4π+65)
行于BC边方向射入磁场,由左手定则可知,粒
××××××的×
子向下偏转,由于BC边的限制,粒子不能到达
×××X/XXx×
B点,A错误;粒子垂直于BC边射出,如图甲
××
×
所示,则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点
×X
M x
到BC边的距高,即,-号sn60-日L,B错
4
××××××X×
误;粒子从C点射出,如图乙所示,根据几何关
××××X×××
3.D【解析】如图所示,粒子在磁场中运动的轨
系有2-(-5n60'+亿-5cos60'八,
21-
YJ
真题密卷
学科素养周测评
求得,=3
L,∠0=60°,则粒子在磁场中运动
三、非选择题
4
7.(1)4m/s
60°
1.2πm
的时间为t=
360
9B3gB。,C正
6十
T=
【解析】(1)滑块刚要脱离斜面时有
2
,可知r=m,
gB。,若粒子从
quB=mg cos 0
(2分)
确;根据gvB。=m
解得v=4m/s
(2分)
AB边射出,则粒子的速度越大,轨迹半径越大,
(2)滑块脱离斜面之前做匀加速直线运动,有
如图丙所示,由几何知识可知,所有粒子从AB
mg sin 0=ma
(2分)
边射出时的圆心角均相同,可知其在磁场中运
v=at
(2分)
动的时间均相同,D正确。
1
运动的位移大小x=2
(2分)
4
D
解得1=3sx=3m
2
4
(2分)
8.(1)mg(R+r)tan 0
EL
(2)mgsin9-mg cos9)R+r)≤B≤
LE(cosθ+μsin0)
(mg sin 0+umg cos 0)(R+r)
LE(cos 0-usin 0)
【解析】(1)对导体棒受力分析,正交分解如图
所示,由受力平衡得
mgsin 0=Fcos 0
(2分)
导体棒所受安培力
F=BIL
(2分)
由闭合回路的欧姆定律得
E
导体棒中的电流IR十
(2分)
联立解得磁感应强度大小
B=mg(R+r)tan 0
EL
(1分)
丙
6,AC【解析】由左手定则可知,打在极板上粒
子轨迹的临界状态如图所示。由几何关系得打
G
在最左边的点与O点的距离为d,打在最右边
的点与O点的距离为√d,A正确,B错误;粒
子打在板上的区域长度为(√3十1)d,仅将磁场
B
方向改为垂直于纸面向外,则粒子打在板上的
(2)当摩擦力等于最大静摩擦力,方向沿导轨向
区域长度不变,C正确;将粒子速度改为2w,轨
上时,安培力F1最小,所以磁感应强度B1最
小,根据受力平衡可知
迹半径变为2d,由几何关系得打在最左边的,点
沿导轨方向有
与O点的距离为√3d,打在最右边的点与O
mg sin 0=Fcos 0++uF
(2分)
点的距离为√15d,粒子打在板上的区域长度
垂直导轨方向有
为√3(W5+1)d,D错误。
FN=mg cos 0+F1sin 0
(2分)
此时导体棒所受的安培力大小
.X
P、下
F=BIL
(1分)
×
联立解得磁感应强度的最小值
M
(mg sin 0-umgcos 0)(R+r)
0
B1=
LE(cos0+μsin0)
(1分)
YJ
22
·物理·
参考答案及解析
当摩擦力等于最大静摩擦力,方向沿导轨向下
qoB-mr
(1分)
时,安培力F2最大,所以磁感应强度B2最大,
根据受力平衡可知
解得r'-m
=2R
(1分)
沿导轨方向有
mg sin 0+uFs=F2 cos 0
(2分)
粒子垂直打在荧光屏上,荧光屏离x轴的距离
垂直导轨方向有
d=r'sin 0=R
(1分)
Fx=mg cos 0+F2 sin 0
(2分)
此时导体棒所受的安培力大小
×××××××
F2=B2IL
(1分)
荧光屏
解得磁感应强度的最大值
B:-(mgsin 0+umg cos 0)(R+r)
602
××××××
1
(1分)
+
LE(cos 0-usin 0)
综上所述,磁感应强度的取值范围为
(mgsin0-amg cos0)(R+)≤B≤
LE(cos 0+usin 0)
(4)改变粒子从P,点射入磁场的方向,假设粒子
(mg sin 0+umg cos 0)(R+r)
1.
(1分)
仍能通过0点,则x1=0o1y1=2·m
LE(cos 0-usin 0)
9.(1)9BR
(2)RB
1
(3)R(4)(5-√2+1)R
(1分)
m
可得y1一2Rx1,则假设成立
【解析】(1)由几何关系,粒子在圆形磁场中的
设O点的速度为v1,与y轴负方向的夹角为a,
运动半径r=R
则有
o
vo
quoB=mr
(1分)
V1=
sin a
解得。=gBR
mvo
(1分)
r"=mv
(1分)
m
gB gBsin a
(2)粒子在电场中做类平抛运动
d'=r"sin a=
mvo
-R
gB
(1分)
yR+Rsin 0R
(1分)
即所有粒子都垂直打在荧光屏上;在P点与x
由抛物线方程得
轴负方向成60°角进入磁场的粒子,打在荧光屏
x=√3R
(1分)
上时与y轴的距离
1
L1=r'(1+cos01)=(2+√3)R
(1分)
由平抛规律x=0,y=2at
(1分)
在P点与x轴正方向成60°角进入磁场的粒子
qE=ma
(1分)
解得E=9RB
y'-Rsin 0=R
2
(1分)
m
、9Ey'=2g1
2mu号
(1分)
(3)电场中,由动能定理知
Ey-n
(1分)
v0√2
sin02=7=2
解得u=2qBR
(1分)
m
gB(1+cos02)=(1+2)R
L2
m
(1分)
设粒子进入磁场时速度与y轴负方向的夹角为
则区域长度
0,则
1=L1-L2=(W3-√2+1)R。
(1分)
sin 0=v0=1
02
(1分)
23
YJ2025一2026学年度高二学科素养周测评(十一)
器题
物理·阶段检测(三)
本试卷总分100分,考试时间40分钟。
一、单项选择题:本题共4小题,每小题8分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
答案
1.在特高压输电技术领域,我国独霸全球,我国不仅是世界唯一实现特高压大规模商业运
营的国家,而且是妥妥的行业标准制定者。未来全世界特高压网络建成时,我国特高压
技术必然是改变世界格局极其重要的一枚棋子。水平架设的三根绝缘超高压输电线缆
彼此平行,线缆中电流大小相等,某时刻电流方向如图甲所示,输电线缆M在最上方,
两根输电线缆P、Q在下方,且位于同一水平高度处,△PQM为等腰三角形,MQ=
MP,O点是P、Q连线的中点,输电线缆上的M点、P点、Q点在同一竖直平面内,其二
维平面图如图乙所示,忽略地磁场的影响,下列说法正确的是
()
M
A.输电线缆M、P相互吸引
B.输电线缆M所受安培力的方向竖直向下
C.输电线缆M在O点处产生的磁场方向竖直向下
D.O点处的磁场方向沿水平方向由Q指向P
2.如图所示的正六边形是一个绝缘筒的截面,筒内无磁场,在每边中点处开有一小孔。现
有质量为m,电荷量为q的粒子(不计重力),从其中一个小孔M以垂直边长方向、适当
大小的速度,射入外部磁感应强度为B的足够大匀强磁场,恰好能垂直小孔N进入筒
内。磁场方向垂直截面,粒子恰好不与筒相碰,并以相同速度回到起点,那么该粒子从
出发到第一次回到出发点所用时间是
()
高二学科素养周测评(十一)物理第1页(共4页)
真题
天赋决定上限,劳力决定下限
X×××××n××
a00n0
X×X×XX××
班级
+
姓名
M
×
+
××
X XX
得分
A.(4π+63)
B
B.(2π+33)
qB
C.(4x十33)gB
m
D.(2π十65)
gB
3.如图所示,在直角坐标系第一象限中y轴与直线y=x所夹范围内存在匀强磁场,磁感
应强度大小为B、方向垂直于纸面向里。一带负电的粒子以速度v。自y轴上a点垂直
射入磁场,一段时间后,该粒子垂直于直线y=x射出磁场,自x轴上b点(图中未画出)
离开第一象限。已知Oa=L,不计粒子重力。则下列判断正确的是
()
X45
0
A.粒子在磁场中运动的轨道半径为√2L
B.b点的横坐标为2L
C.粒子在第一象限磁场中的运动时间为
Vo
D粒子在第一象限的运动时间为匠-片
4.如图所示,在倾角为α的光滑固定斜面上,垂直于纸面放置一根长为L、质量为m的直
导体棒,导体棒中的电流I垂直于纸面向里。若导体棒恰能在斜面上保持静止,匀强磁
场平行于纸面,则磁感应强度B的最小值和方向为
()
⑧
A.mina,方向竖直向上
B.m8tan“,方向垂直于斜面向下
IL
IL
C.mgsin a
方向垂直于斜面向上
IL
D.m8cos“,方向垂直于斜面向上
IL
密卷
高二学科素养周测评(十一)物理第2页(共4页)
YJ
二、多项选择题:本题共2小题,每小题8分,共16分。每小题有多项符合题目要求,全部
选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
题号
6
答案
5.如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B。的
匀强磁场,D是AB边的中点,一质量为m、电荷量为一q(g>0)的带电的粒子从D点
以速度平行于BC边方向人射磁场,不考虑带电粒子受到的重力,下列说法正确的是
()
R
A.粒子可能从B点射出
B若粒子垂直于BC边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为5
C,若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为3qB。
πm
D.所有从AB边射出的粒子,其在磁场中运动的时间均相等
6.如图所示,空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一粒子发射源
P位于足够大绝缘平板MN的上方距离为d处,P在平板上的投影
××:×
点为O点,在纸面内向各个方向发射速率均为的同种带负电的粒
MX
子,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力,已知粒子做圆周运动的半
0
径大小也为d,则
A.板上O点右侧有粒子打上的区域长度为√3d
B.板上O点左侧有粒子打上的区域长度为3d
C.若仅将磁场方向改为垂直于纸面向外,则粒子打在板上的区域长度不变
D.若仅将粒子速度改为2,则粒子打在板上的区域长度变为原来的2倍
三、非选择题:本题共3小题,共52分。
7.(12分)在倾角0=37°足够大的绝缘光滑斜面上有一质量m=5kg、电荷量q=2C的滑
块从某位置由静止释放,空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B=5T的匀强
磁场,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8求:
(1)滑块刚要脱离斜面时速度的大小;
(2)从开始运动到刚要脱离斜面滑块运动的时间和位移大小。
YJ
高二学科素养周测评(十一)物理第3页(共4页)
真题
8.(20分)如图所示,电阻不计的平行金属导轨倾角为0,间距为L,处在竖直向下的匀强磁
场中。现在导轨中接入电动势为E、内电阻为x的直流电源,外电路中除电阻R外其余
电阻不计。已知质量为、长度为L、电阻不计的导体棒静止在轨道上,与轨道垂直。
(1)若导轨光滑,求磁感应强度为B。
(2)若导轨与导体棒摩擦因数为μ(μ<tan0,最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求磁感应
强度B的取值范围。
1
9.(20分)如图所示,平面直角坐标系的第二象限内,抛物线)=2R与)轴之间有沿)
轴负方向的匀强电场,在半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度为
B的匀强磁场,圆与x轴相切于P点,在第一、四象限内有垂直于坐标平面向里、磁感应
强度也为B的匀强磁场,在第一象限内有一平行于x轴的无限长荧光屏(图中未画出),
在P点沿与x轴负方向成60°角的方向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒
子在圆形磁场中偏转后沿x轴正方向进入电场,经电场偏转刚好从坐标原点射入第一、
四象限内的匀强磁场中,粒子经磁场偏转后恰好垂直打在荧光屏上。不计粒子的重力。
(1)求粒子从P点射出的初速度大小。
(2)求匀强电场的电场强度大小。
(3)求荧光屏与x轴的距离。
(4)若粒子在P点射入磁场的速度方向在与y轴正向夹角为30°的范围内任意可调,求
荧光屏上能接收到粒子的区域长度。
2R
XXX
603
××××
O×××××
密卷
高二学科素养周测评(十一)物理第4页(共4页)