2026届高考物理二轮复习训练：专题12 电学压轴选择题

高考二轮复习训练专题12 电学压轴选择题 1.（2026年3月安徽滁州模拟）如图所示是一装置的俯视图，电阻不计的、足够长的光滑金属导轨由和对称固定在同一绝缘水平面内，窄处与间距为，宽处和间距为。金属直棒、始终与导轨垂直且接触良好，两棒长度均为、电阻均为，棒质量为、棒质量为。整个系统处于竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中。初始时棒静止于宽轨上某位置，棒从窄轨上某位置以初速度向右运动，且棒距窄轨右端足够远。下列说法正确的是(    ) A. 棒刚开始运动时回路中感应电流方向为顺时针 B. 经过足够长的时间，、棒的速度相等 C. 整个过程中通过棒的电荷量为 D. 整个过程中棒产生的焦耳热为 2．（2026年3月湖南新高考联盟模拟）如图所示，底边长、高的正六棱柱置于匀强电场中。已知、、、，下列说法正确的有（　　） A．A点电势 B．B点电势 C．电场强度大小 D．电场强度大小 3.（2026年3月安徽滁州模拟）用下图所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成下图所示的情景来讨论：在空间存在平行于轴的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度沿与轴正方向成角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，直径为，螺距为，则下列说法中正确的是(    ) A. 匀强磁场的方向为沿轴负方向 B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径、螺距均增大 C. 若仅增大角，则直径增大，而螺距将减小，且当时“轨迹”为闭合的整圆 D. 若仅减小电子入射的初速度，则直径、螺距均增大 4. （山西吕梁市2025年高三年级第三次模拟考试）如图所示，足够长的光滑水平轨道左侧部分的轨道间距为，右侧部分的轨道间距为，两部分轨道通过导线连通。整个区域存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小。质量的金属棒和质量的金属棒垂直于导轨分别静止放置在左、右两侧轨道上。现给金属棒一大小为、方向沿轨道向右的初速度，已知两金属棒接入电路的有效电阻均为，轨道电阻不计，，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，棒总在宽轨上运动，棒总在窄轨上运动。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程金属棒、动量守恒 B. 金属棒匀速运动的速度大小为 C. 整个过程通过金属棒某横截面的电荷量为 D. 整个运动过程金属棒、扫过的面积之差为 5. （河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）如图所示，圆心为、半径为的圆形区域内外存在垂直纸面方向的匀强磁场，圆内的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，圆外区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。质量为、带电量为的粒子从圆周上的点以某一速度沿半径方向进入圆形区域，粒子第一次离开圆形区域时速度偏转角为。不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　） A. 粒子的速度大小为 B. 粒子通过的路程后第一次返回点 C. 粒子运动的周期为 D. 若仅去掉圆形区域内的磁场，粒子经过时间第一次沿方向通过点 6. （2025届信阳潢川县一高和高级中学二模联考）如图所示，在平面直角坐标系内，以坐标原点为圆心，半径为的圆形区域内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（图中未画出），磁场区域外右侧有宽度为的粒子源，为粒子源两端点，连线垂直于轴，粒子源中点位于轴上，粒子源持续沿轴负方向发射质量为、电荷量为，速率为的粒子。已知从粒子源中点发出的粒子，经过磁场区域后，恰能从圆与轴负半轴的交点处沿轴负方向射出磁场，不计粒子重力及粒子间相互作用力，则（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的半径为R B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 在磁场中运动的带电粒子路程最长为 D. 带电粒子在磁场中运动的时间最短为 7. （辽宁省名校联盟2025年高三1月份联合考试）如图所示，质量为的带正电小球，套在粗糙水平细杆上，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，给小球一初速度，关于小球的加速度和速度大小的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. （2025年5月山东省模拟演练）如图所示，竖直虚线MN将真空空间分割成I、II两个区域，I、II区域内存在范围足够大、大小为、垂直纸面且方向相反的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现使圆环从杆的底部以初速度向上运动，经时间后圆环回到出发位置，杆的底部有个光滑的拐角，长度忽略不计，其能够使圆环无能量损失的水平向左脱离杆，并在一段时间后恰好能够进入II区域。已知重力加速度为g，圆环完成周期性运动的个数为n。下列说法正确的是（　　） A. 当圆环回到出发位置时速度v的大小为 B. 第一次通过MN边界时的速度大小 C. 在圆环未离开I区域内达到最高点前的位移大小为 D. 在圆环第二次通过MN边界前，从O点脱离杆后回到最高点的位移大小 9. (广东省2025年广州市普通高中毕业班第三次模考) 医用回旋加速器工作原理示意图如图甲所示，其工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场的作用下，反复在磁场中做回旋运动，并被交变电场反复加速，达到预期所需要的粒子能量，通过引出系统引出后，轰击在靶材料上，获得所需要的核素。时，回旋加速器中心部位O处的灯丝释放的带电粒子在回旋加速器中的运行轨道和加在间隙间的高频交流电压如图乙所示（图中为已知量）。若带电粒子的比荷为k，忽略粒子经过间隙的时间和相对论效应，则（　　） A. 被加速的粒子带正电 B. 磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径有关 D. 带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关 10. (山东德州2025年5月冲刺模拟) 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的v-t图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为v0，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框a、c两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框位移大小为 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高考二轮复习训练专题12 电学压轴选择题 1.（2026年3月安徽滁州模拟）如图所示是一装置的俯视图，电阻不计的、足够长的光滑金属导轨由和对称固定在同一绝缘水平面内，窄处与间距为，宽处和间距为。金属直棒、始终与导轨垂直且接触良好，两棒长度均为、电阻均为，棒质量为、棒质量为。整个系统处于竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中。初始时棒静止于宽轨上某位置，棒从窄轨上某位置以初速度向右运动，且棒距窄轨右端足够远。下列说法正确的是(    ) A. 棒刚开始运动时回路中感应电流方向为顺时针 B. 经过足够长的时间，、棒的速度相等 C. 整个过程中通过棒的电荷量为 D. 整个过程中棒产生的焦耳热为 【答案】  【解析】根据右手定则，棒向右运动切割磁感线，回路中感应电流方向为顺时针， A正确； 设经过足够长时间，棒速度为，棒速度为。由于最终稳定时，回路中无感应电流，即，可得，B错误； 对棒，根据动量定理；对棒：，解得，，电量，C正确； 根据能量守恒定律，系统损失的动能转化为焦耳热，，将数据代入可得。因为棒联入电路的电阻为，棒电阻为，电流相等，根据，棒产生的焦耳热，D正确。 2．（2026年3月湖南新高考联盟模拟）如图所示，底边长、高的正六棱柱置于匀强电场中。已知、、、，下列说法正确的有（　　） A．A点电势 B．B点电势 C．电场强度大小 D．电场强度大小 【答案】AD 【解析】过E作DE的延长线，过F做垂线交DE延长线于P点，如图。 由几何关系，PE=DE，根据匀强电场中平行线上相等长度电势差相等，可知=24V，则PF为等势线。PD为平面ABCDE分场强方向，根据电场线与等势面垂直可知电场线方向为D→P。EA和DB均为等势线，=16V，=0V，A正确B错误；平面ABCDE分场强：==800V/m，垂直平面ABCDE分场强：==1500V/m，电场强度大小E==1700V/m，C错误D正确。 3.（2026年3月安徽滁州模拟）用下图所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成下图所示的情景来讨论：在空间存在平行于轴的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度沿与轴正方向成角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，直径为，螺距为，则下列说法中正确的是(    ) A. 匀强磁场的方向为沿轴负方向 B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径、螺距均增大 C. 若仅增大角，则直径增大，而螺距将减小，且当时“轨迹”为闭合的整圆 D. 若仅减小电子入射的初速度，则直径、螺距均增大 【答案】  【解析】将电子的初速度沿轴及轴方向分解，沿轴方向速度与磁场方向平行，做匀速直线运动，且沿轴方向，速度与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由左手定则可知，磁场方向沿轴正方向，故错误 根据，，且，解得，，所以，所以，若仅增大磁感应强度，则、均减小，故错误 若仅增大，则增大而减小，且时，故正确 若仅减小，则、皆按比例减小，故错误。 4. （山西吕梁市2025年高三年级第三次模拟考试）如图所示，足够长的光滑水平轨道左侧部分的轨道间距为，右侧部分的轨道间距为，两部分轨道通过导线连通。整个区域存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小。质量的金属棒和质量的金属棒垂直于导轨分别静止放置在左、右两侧轨道上。现给金属棒一大小为、方向沿轨道向右的初速度，已知两金属棒接入电路的有效电阻均为，轨道电阻不计，，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，棒总在宽轨上运动，棒总在窄轨上运动。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程金属棒、动量守恒 B. 金属棒匀速运动的速度大小为 C. 整个过程通过金属棒某横截面的电荷量为 D. 整个运动过程金属棒、扫过的面积之差为 【答案】BC 【解析】．因为受到的安培力大小不相等，合力不为零，所以整个过程金属棒动量不守恒，A错误； B．选取水平向右正方向，对分别应用动量定理，对有 对Q有 其中 整理得 两棒最后匀速时，电路中无电流，此时回路总电动势为零，必有 即 联立解得，B正确； 在Q加速过程中根据动量定理有 又电荷量 解得，C正确； 根据 代入数据解得，D错误。 5. （河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）如图所示，圆心为、半径为的圆形区域内外存在垂直纸面方向的匀强磁场，圆内的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，圆外区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。质量为、带电量为的粒子从圆周上的点以某一速度沿半径方向进入圆形区域，粒子第一次离开圆形区域时速度偏转角为。不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　） A. 粒子的速度大小为 B. 粒子通过的路程后第一次返回点 C. 粒子运动的周期为 D. 若仅去掉圆形区域内的磁场，粒子经过时间第一次沿方向通过点 【答案】BD 【解析】的粒子从圆周上的点以某一速度沿半径方向进入圆形区域，粒子第一次离开圆形区域时速度偏转角为，可知粒子扫过的圆心角为，如图所示 结合关系可知其轨迹圆半径 粒子在圆形磁场区内有 联立解得 A错误； 粒子在圆外区域磁场的轨迹半径 粒子在圆内磁场运动的圆心角 则运动的弧长 根据几何关系可知，粒子在圆外区域磁场的圆心角 对应的弧长 粒子第一次返回M点的轨迹如图所示 粒子第一次返回M点经过的路程 B正确； 粒子在圆内磁场运动的周期 运动时间 粒子在圆外磁场运动的周期 运动时间 故粒子的运动周期为 C错误； 去掉圆内磁场时，粒子在圆内做匀速直线运动，如图所示 运动的时间为 结合上述结论可得 解得 由于粒子在圆形区域外偏转的圆心角为，根据几何知识可知，对应圆形区域的圆心角为，粒子在圆形区域外运动的时间为 要使粒子第一次沿方向通过点，粒子恰好沿圆形区域运动一周，故粒子总共沿圆y运动的次数 故粒子第一次沿方向通过点所需要的时间，D正确。 6. （2025届信阳潢川县一高和高级中学二模联考）如图所示，在平面直角坐标系内，以坐标原点为圆心，半径为的圆形区域内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（图中未画出），磁场区域外右侧有宽度为的粒子源，为粒子源两端点，连线垂直于轴，粒子源中点位于轴上，粒子源持续沿轴负方向发射质量为、电荷量为，速率为的粒子。已知从粒子源中点发出的粒子，经过磁场区域后，恰能从圆与轴负半轴的交点处沿轴负方向射出磁场，不计粒子重力及粒子间相互作用力，则（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的半径为R B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 在磁场中运动的带电粒子路程最长为 D. 带电粒子在磁场中运动的时间最短为 【答案】AC 【解析】．从粒子源中点发出的粒子，在磁场中的轨迹如图所示 由几何知识可知带电粒子在磁场中运动的半径为，A正确； 根据牛顿第二定律有 解得 B错误； 从点发出的粒子在磁场中的轨迹 如图所示，此时轨迹最长 由几何知识可知四边形为菱形，则；则在磁场中运动的带电粒子路程最长为 C正确； 从点发出的粒子在磁场中的轨迹如图所示 可知四边形为菱形，则；可知此时粒子经过磁场区域时间最短，则 D错误。 7. （辽宁省名校联盟2025年高三1月份联合考试）如图所示，质量为的带正电小球，套在粗糙水平细杆上，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，给小球一初速度，关于小球的加速度和速度大小的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】．对小球受力分析，小球受向下的重力、向右的电场力、向上的洛伦兹力、向左的摩擦力、杆的弹力方向可能向上也可能向下，当电场力大于滑动摩擦力，且弹力向下，根据牛顿第二定律有，可知随着小球速度的增大，小球的加速度逐渐减小，最后加速度减小到零，做匀速直线运动； A正确； 当电场力大于滑动摩擦力，且弹力向上，根据牛顿第二定律有，可知随着小球速度的增大，小球受到的摩擦力先减小后增大，小球的加速度先增大后减小到零，速度一直增大后匀速，但图线的斜率先增加后减小，B错误； 当电场力小于滑动摩擦力，且弹力向上，根据牛顿第二定律有， 可知随着小球速度的减小，摩擦力逐渐增大，小球的加速度逐渐增大，速度减小直至停止，C正确； 当电场力小于滑动摩擦力，且弹力向下，根据牛顿第二定律有 加速度减小，速度减小，直至摩擦力等于电场力，小球做匀速直线运动，D错误； 8. （2025年5月山东省模拟演练）如图所示，竖直虚线MN将真空空间分割成I、II两个区域，I、II区域内存在范围足够大、大小为、垂直纸面且方向相反的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现使圆环从杆的底部以初速度向上运动，经时间后圆环回到出发位置，杆的底部有个光滑的拐角，长度忽略不计，其能够使圆环无能量损失的水平向左脱离杆，并在一段时间后恰好能够进入II区域。已知重力加速度为g，圆环完成周期性运动的个数为n。下列说法正确的是（　　） A. 当圆环回到出发位置时速度v的大小为 B. 第一次通过MN边界时的速度大小 C. 在圆环未离开I区域内达到最高点前的位移大小为 D. 在圆环第二次通过MN边界前，从O点脱离杆后回到最高点的位移大小 【答案】BCD 【解析】．①上升阶段，对环受力分析 规定向下为正，对竖直方向列动量定理可得 ，Σ ②下降阶段，对环受力分析 规定向下为正，对竖直方向列动量定理可得 ，Σ， t=t上+t下， 联立以上两式可得 解得 ，A错误； 由受力分析知，物体只受重力及洛伦兹力，又因为物体初速度往左，故分解一个向右的速度且满足 即 则另一个速度 ，方向向左 所以物体在mg和产生的洛伦兹力作用下向右做匀速直线运动，在v2产生的洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，物体的实际运动为这两运动之和。 由题意可知，第一次通过MN边界时圆环的轨迹与其相切，速度竖直向上，则此时的速度方向如图所示 由图可知，当物体的速度竖直向上时，的速度方向与水平方向向左成θ角，且 所以 所以 ，B正确； 易知圆环在I区域内做周期性运动，且此时的运动无法影响竖直方向，所以回到最高点的时间由决定。 ①在圆环还未出I区域内达到最高点 设圆环已经完成了n个周期运动， 则有， ， 解得 ②在圆环出I区域后达到最高点 I、II区域磁场大小相等，方向相反，且圆环进入II区域时速度竖直向上， 所以圆环在II区域达到最高点的轨迹就是这个周期内剩下轨迹的对称图形，如图所示 则 ，， CD均正确。 9. (广东省2025年广州市普通高中毕业班第三次模考) 医用回旋加速器工作原理示意图如图甲所示，其工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场的作用下，反复在磁场中做回旋运动，并被交变电场反复加速，达到预期所需要的粒子能量，通过引出系统引出后，轰击在靶材料上，获得所需要的核素。时，回旋加速器中心部位O处的灯丝释放的带电粒子在回旋加速器中的运行轨道和加在间隙间的高频交流电压如图乙所示（图中为已知量）。若带电粒子的比荷为k，忽略粒子经过间隙的时间和相对论效应，则（　　） A. 被加速的粒子带正电 B. 磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径有关 D. 带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关 【答案】BCD 【解析】由题图乙可知时，粒子向右加速，故被加速的粒子带负电，故A错误； 由题图乙可知交流电压的周期为，粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期与交流电压的周期相等，粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力有 则 则 又 解得磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为 故B正确； 根据 可知，粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径有关，故C正确； 根据 解得 带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关，故D正确。 10. (山东德州2025年5月冲刺模拟) 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的v-t图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为v0，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框a、c两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框位移大小为 【答案】CD 【解析】．导线框在下滑过程中，若导线框的边长大于MN和PQ之间的磁场宽度，导线框的ab边可以经过虚线PQ，故A错误； 时间内，设导线框的总电阻为，根据平衡条件可得 其中 时间内，根据平衡条件可得 其中 则时间内，导线框的速度大小为 故B错误； 时间内，a、b两点间的电势差为 a、c两点间的电势差为 故导线框a、c两点间的电势差为0，故C正确； 时间内，根据动量定理 其中 解得导线框的位移大小为 故D正确。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $