内容正文:
2025一2026学年度二轮专题精准提升(十)
卷题
物理·带电粒子在组合场、
复合场中的运动
本试卷总分100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7
题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4
分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
题号
1
3
4
5
6
>
8
9
10
答案
1.如图所示,空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,一个带负电的小
球,从O点沿电场方向射入,OMN为其一段运动轨迹,M点为轨迹的最右端,N点为O
的正下方,不计空气阻力。关于小球从O经M到N点的过程中,下列说法正确的是
()
A.小球做匀变速运动
B.小球的机械能守恒
C.小球从O到M速度先减小后增加
D.小球在M、N两点的动能可能相等
2.如图所示,空间存在竖直方向的匀强磁场和匀强电场(图中未画出),磁感应强度大小
B=1T,电场强度大小可调。一带电小球从O点正上方2m处以初速度vo=2m/s水
平抛出。已知小球质量m=0.1kg,电量q=0.2C,则其能经过O点时的最大动能约为
()
2m
A.0.20J
B.0.28J
C.1.28J
D.2.20J
3.石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状结构的新材料,其导电能力远超银和铜
等传统材料。现设计一电路测量石墨烯样品的载流子(自由导电粒子)浓度,n为单位
二轮专题精准提升(十)物理第1页(共8页)
真题名
人的一生会有太多个雨季,别总淋雨,也别总法在过去
面积上的载流子个数。该载流子的电性及所带电荷量均与电子相同。图甲为测量原理
班级
图,长为L、宽为d的石墨烯材料垂直于磁场放置,P、Q、M、N为电极。电极P、Q间通
以恒定电流I,电极M、N间产生大小为U的霍尔电压。改变磁场的磁感应强度B,测
量霍尔电压U,获得多组数据,得到UB关系图线如图乙所示。已知某次测量中所通电
姓名
流大小I=1.0mA,元电荷e=1.6×10-19C。下列说法正确的是
(
)
↑UmV
得分
80
M
,石墨烯
mv
×××
d
(mA
0
100
150
200
250
300
B/mT
甲
A.石墨烯与半导体的导电能力相当
B.电极M的电势比电极N的电势高
C.图乙中图线的斜率6=I
ned
D.该样品的载流子浓度n约为2.3×1016个/m2
4.如图所示,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在磁
感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。一电荷量为q(q>0)、质量为m的小球P在
球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O'。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方
向的夹角0=60°。若重力加速度为g,下列说法正确的是
()
-10
0
A.从上面俯视小球沿顺时针方向运转
23
B.球面对小球的弹力大小为3mg
C,小球的速率越大,则小球受到的洛伦兹力越大
D,磁感应强度的大小可能为B=2m层
9NR
5.如图所示,真空室中y轴右侧存在连续排列的4个圆形边界磁场,圆心均在x轴上,相
邻两个圆相切,半径均为R,磁感应强度均为B。其中第1、3个圆形边界的磁场方向垂
直于纸面向里,第2、4个圆形边界的磁场方向垂直于纸面向外,第4个磁场右侧有一个
粒子接收屏与x轴垂直,并与第4个磁场相切,切点为M,在磁场上方和下方分别有一
条虚线与磁场相切,上方虚线以上有一方向向下的范围无限大的匀强电场,下方虚线以
下有一方向向上的范围无限大的匀强电场,电场强度大小均为E。现将一群质量均为
m、电荷量均为十q(g>0)的带电粒子从坐标原点O向第一、四象限各个方向发射(不考
虑平行于y轴方向发射的粒子),射出速度大小均为口=9BR。不计粒子重力,则下列说
法正确的是
密卷
二轮专题精准提升(十)物理第2页(共8页)】
4
接收屏
B·
Bx x>
A.所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的时间相同
B.所有被接收屏接收的粒子均从M点沿x轴正方向射出
8mu
C.所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的过程中在电场中运动的时间均为
gE
8im
D.所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的过程中在磁场中运动的时间均为
aB
6.如图所示,在0<y<yo,0<x<x0区域内有竖直向上的匀强电场,在x>x。区域内有
垂直纸面向里的匀强磁场,从y轴上0~y。范围内射出大量平行于x轴正方向、质量为
m、电荷量为十q、分布均匀的带电粒子,粒子射入的初速度均为vo,当电场强度为0时,
从O点射入的粒子恰能运动到N(xy)点,若电场强度E=m06
9x8
°,MN右侧是粒子
接收器,MN的长度为y。,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则
()
M××××
Px××X,
Xo
A.磁感应强度的大小为m00
qyo
B.从3y。处射入的粒子,恰好从N点进入磁场
C.从2y0处射入的粒子,在磁场中偏转距离最大
D.接收器接收的粒子数占粒子总数的50%
7.实验中,将离子束从回旋加速器中引出可以采用磁屏蔽通道法。使用磁屏蔽通道法引
出离子的原理如图所示:离子从P点以速度?进入通道时,由于引出通道内的磁感应强
度发生改变,离子运动轨迹半径增大,可使离子引出加速器。已知回旋加速器D形盒的
半径为R,圆心在O点,D形盒区域中磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B,引出通道外
侧末端Q点到O点距离为L,OQ与OP的夹角为0,离子带电为q,质量为m,则
()
4
二轮专题精准提升(十)物理第3页(共8页)
真题
引出通道
L
、0
A.离子经过引出通道后的速度大于
B.引出通道内的磁感应强度大于B
C.若离子恰能从引出通道的Q点引出,引出通道中的磁感应强度B1=
4(R2-RLcos 0)
L+R-2LRcos 0B
D.若引出通道中磁场为B2时,该离子能引出加速器,则此时将任何一个带电离子放入
该加速器中都能将该离子引出
8.如图示,直角坐标系xOy在水平面内,之轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点
电荷,空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m、带电量为q的小球A,绕之轴做匀
速圆周运动,小球A的速度大小为0,小球与坐标原点O的距离为r,O点和小球A的连
线与之轴的夹角0=37°。重力加速度为g,m、q、r已知,cos37°=0.8,sin37°=0.6,则下
列说法正确的是
()
A.小球A与点电荷之间的库仑力大小为4mg
B.从上往下看带电小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动
C.v。越小所需的磁感应强度B越小
7
D.0,一√208r时,所需的磁感应强度B最小
9.如图甲所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,倾角为37的足够长的传送带以恒定的速率顺时
针转动,一质量为0.1kg,带电量为0.1C的物块从传送带的底端静止释放,其运动的℃t图
像如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.8,g取10m/s2,则
()
×××××
X
u/m's-
X→
2.0
1.4
37
tis
6
甲
A.物块可能带负电
B.传送带的速率可能大于2m/s
C.磁场的磁感应强度大小为0.25T
D.前6s内物块的位移大小为4.5m
密卷
二轮专题精准提升(十)物理第4页(共8页)
10.如图所示,带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上,空间中存在与水平杆成0
角斜向左上方的匀强电场,现给圆环P一初速度向右,使其在杆上与杆无挤压地滑行。
当圆环P滑至A点时,在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场,并从此刻开始计
时,1时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向,则运动过程圆环P受到的
摩擦力f、速度v、加速度a、动能Ek随时间t变化的图像,可能正确的是()
C
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(7分)如图所示,在Oxy平面(纸面)内,在x1≤x≤x2区间内存在平行y轴的匀强电
场,且x2一x1=2d;在x3≤x≤x4的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场,由左向右
分为间距均为d。(d。未知)的n(n为整数且未知)份,各区域磁感应强度大小依次为
B、2B、…、nB,x3=4d,x4-x3=
F?。一带正电的粒子从坐标原点沿与x轴正方向成
0=37°角射入,在坐标为(4d,2d)的P点以速度v0垂直磁场边界射入磁场,恰能达到
藏场右侧边界4:已知整个装置处于真空巾,效子的比荷是一阳不计粒子重力,
sin37°=0.6,cos37°=0.8。
2
。1●●
'do'do
匀强电场的电场强度E的大小为
,匀强电场右边界横坐标x2的值为
,d。的大小为
(均用题中符号表示)。
12.(10分)如图,在xOy坐标系内,有几个电磁场区域,在y>d的上方有一个垂直平面向
里的匀强磁场区域I,圆心为0,磁感应强度B,=,在y≤d到x轴之间,有一个
二轮专题精准提升(十)物理第5页(共8页)
真题密
沿x轴正向的匀强电场区域Ⅱ(图中未画出)。I区域下边界与Ⅱ区域上边界相切在
第三、四象限,有一个垂直平面向外的匀强磁场区域Ⅲ,磁感应强度未知。A为一个与
O1等高的处于磁场区域边沿的粒子源,可以源源不断地向右侧区域各个方向发射质
量为,带电量为一g的粒子,粒子速度大小相同都为v。所有粒子均沿y轴负向垂直
进入区域Ⅱ,最右侧的粒子恰好经过原点O进入区域Ⅲ。忽略各种场的边缘效应。
/××米
XX
9
●
A点的坐标为
,电场强度E与B1的比值为
,粒子进入区域Ⅲ时
的速度大小为
;若粒子从区域Ⅲ再次穿过x轴时,区域Ⅱ的电场方向变为
等大反向,最终所有粒子从区域I与A等高的B点离开磁场,则区域Ⅲ的磁感应强度
B2大小为
(均用题中符号表示)。
13.(10分)如图所示,在xOy平面第一象限内,直线y=0与直线y=x之间存在磁感应
强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方有一直线CD与x轴平行且与
x轴相距为a,x轴与直线CD之间(包含x轴)存在沿y轴正方向的匀强电场;在第三
象限内,直线CD与直线EF之间存在磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向外的匀
强磁场。纸面内有一束宽度为α的平行电子束,如图,沿y轴负方向射入第一象限的
匀强磁场,各电子的速度随人射位置不同大小各不相等,电子束的左边界与y轴的距
离也为α,经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进人x轴下方的电
场,最后所有电子都垂直于EF边界离开磁场。已知:电子质量为m,电量大小为e,电
场强度大小E=ea
2m。求:
(1)电子进入x轴上方磁场前的最大速度1的大小;
(2)直线EF的方程。
yr aa
XXX
-
卷
二轮专题精准提升(十)物理第6页(共8页)
4
14.(15分)如图所示,在xOy平面内y>0的区域有竖直向下、大小为E的匀强电场,在
y<0区域有以y轴为中心轴、半径为R,高为日R的圆筒,信内分布者方向竖直向上、
大小B一红,的匀强藤场,顶部平面与z0z平面重合,圆心0处开有小孔,圆管
面涂有荧光粉,带电粒子到达处会发出荧光。在xOy平面内有一粒子发射带MN,其
两端坐标:M(一R,2R,0)、N(R,2R,0),MN之间各点均可在xOy平面内向y轴发射
不同速率带正电的粒子。已知粒子质量为m,电荷量为q,圆筒接地,碰到圆筒的粒子
立即被导走,不计重力,不考虑场的边界效应及粒子间相互作用。
(1)若从M点偏离水平方向0=45°向右下方发射的粒子恰能通过O点进入磁场,求该
粒子发射的速度vo。
(2)在某次发射中,从M、N两点水平发射的粒子穿过O点到达了圆筒底部,求它们发
光点M'、N'点的坐标。
(3)若发射带各点持续水平发射粒子,部分粒子穿过O进入磁场,请通过分析,在图乙
中画出荧光屏上的图案。
E
二轮专题精准提升(十)物理第7页(共8页)
真题密卷
15.(18分)如图所示,空间交替分布着宽度均为L的匀强电磁场区域,磁场垂直xOy平面
向里,磁感应强度大小B=m,
2元,电场沿x轴负方向,电场强度大小E二
一带正
电的粒子从坐标原点O沿与x轴负方向成0角、初速度大小为。进入匀强磁场区域,
虚线边界有磁场。粒子的质量为m、电荷量为q,不计重力,取3=1.73。
(1)若粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界,求此时0大小。
(2)若粒子只能经历两个完整的电场区,求sn0满足的条件。
(3)若日=0,粒子以:-g的初速度从0点进入匀强磁场区域,电场强度大小变为
mvo
19
B1一24L,求当粒子竖直位移大小为y=L时的运动时间。
-3L
-2L
-L
0
2L
×
×
×
+
+
×
X BX
E
×
×
+
+
+
+
二轮专题精准提升(十)物理第8页(共8页)真题密卷
2025一2026学年度1
物理·带电粒子在组
一、选择题
1.C【解析】小球在复合场中受重力、电场力和洛
伦滋力三个力的作用,洛伦兹力与速度方向垂直,
所以洛伦兹力的大小和方向均会发生变化,小球
的加速度会变化,A错误;洛伦兹力不做功,电场
力做功,所以机械能不守恒,B错误;把重力和电
场力合成为一个等效重力,其方向斜向左下方,等
效最高,点在O到M的中途某处,而洛伦兹力不做
功,所以小球从O到M的过程中速度先减小后增
大,C正确;小球从M点到N点洛伦兹力不做功,
但重力和电场力都做正功,动能增加,D错误。
2.B【解析】由于电场力与重力合力处于竖直方
向,磁场方向处于竖直方向,所以在竖直方向的分
速度不会产生洛伦兹力;水平方向的分速度受到
洛伦兹力作用;将小球的运动分解为水平方向初
速度为。的匀速圆周运动和竖直方向初速度为0
的匀加速直线运动;对于水平方向的匀速圆周运
动有qB=m,解得轨道半径r=1m,周期
7、2w
=π$,则小球从水平抛出到经过O点所用时
间满足t=nT=nπs(n=1,2,3…),小球从水平抛出
到经过0点,坚直方向有-受,可得小球经过0
2h4
点竖直分速度0,=t一n元
m/s(n=1,2,3…),当
n=1时,竖直分速度有最大值,小球经过O,点时的动
能有最大值,则有E=2mw2=2m(d十心a)=
2X0.1X(2+
+J0.28J,B正确。
3.D【解析】已知石墨烯导电能力远超银和铜等传
统材料,而半导体导电能力介于导体和绝缘体之
间,因此石墨烯导电能力远强于半导体,A错误;
由左手定则可知电子向电极M端偏转,电极M
的电势比电极N的电势低,B错误;题意可知样品
每平方米载流子(电子)数为n,则时间t内通过样
品的电荷量q=nevdt,根据电流的定义式得I
号=nd,电流穆定时有如B=,些理得U=
U
Bdv,可知k=dv,联立解得k=一,C错误;由图
ne
二轮专题精准提升
轮专题精准提升(十)
合场、复合场中的运动
像可知斜率=(88-0)X103
C3200、10-3V712e·其6
I=1.0×10-3A,e=1.6×10-19C,代入数据解得
n≈2.3×1016个/m2,D正确。
4.C【解析】小球受到的洛伦兹力水平指向圆心
O,根据左手定则可知,从上面俯视小球沿逆时针
方向运转,A错误;小球竖直方向受力平衡,则有
Ncos0=mg,可得球面对小球的弹力大小为N=
0。=2mg,B错误;根据F=B,可知小球的
速率越大,小球受到的洛伦兹力越大,C正确;水平
方向根据牛顿第二定律可得quB一Nsin 0=
2
Rng登理可得25"mw2-9Bu十5mg=0,发
于的一元二次方程,根据数学知识可知,需要满
足B)-4X2饭×5mg≥0,可得B≥
g√尺,可知磁感应强度的大小不可能为B层」
2m 2g
9VR'
D错误。
5.C【解析】粒子在磁场中运动时,根据牛顿第二
定件B=加号,代入粒子递底符了=R,根据左
手定则,粒子在第1个圆形磁场中做逆时针的圆
周运动,由于粒子运动半径等于圆形磁场的半径。
根据几何关系,粒子入射点、出射点、圆形磁场圆
心、圆周运动圆心构成菱形,故粒子在第1个圆形
磁场的出射方向均沿y轴正方向。粒子进入电场
后先做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运
动,返回磁场的速率与射出时相等。同理,粒子第
二次射出磁场的位置均在圆形磁场切,点,所有粒
子在第1个磁场中的运动时间和等,均为。教
子在第2个磁场中的运动为顺时针,运动规律与
第1个磁场中的运动同理。最终所有粒子均到达
M点。运动轨迹如图,综上所述,所有粒子从O
,点射出到最终被接收屏接收的过程中在电场中运
动的时间均为11=4X2”=4X号
a
X是-肥c:
m
所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的过程
2
·物理·
中在磁场中运动的时间均为2=2T=2×2πR
,D错误;所有粒子在电场和磁场中的运动时
间都相同,在没有磁场也没有电场的空间中的运
动路程不同,时间不同,A错误;由C、D选项可知,
所有被接收屏接收的粒子到达M点的速度方向
不同,只有沿x轴正方向射入的粒子会沿x轴正
方向射出,B错误。
E
接收屏
O'
6.D【解析】当电场强度为0时,从O点射入的粒
子格能运功到N点,则=宁根据洛伦激力提
供向心力有qvoB=m
,解寻B一,心,A昔
误,若粒子从3y0处射入,则xo=w1,a
E,联
立解释y十皆-空+告-名<物由纯可包,
粒子从N,点下方进入磁场,B错误;设粒子进入磁场
中时速度方向与竖直方向的夹角为日,粒子进入磁场
中的速度大小为0,则v=sin日9wB=m,所以粒
子在磁场中偏转距离d=2rsin0=yo,由此可知,粒
子在磁场中偏转距离相等,C错误;由以上分析可
知,盘子在电场中运动的竖直位移y1=空,所以
从2y0处射入的粒子,恰好从N点进入磁场,且
1
恰好经磁场偏转后打在M点,即只有0~2y。范
围内平行于x轴正方向射出的粒子能被接收器接
收,所以接收器接收的粒子数占粒子总数的50%,
D正确。
7.D【解析】洛伦兹力不做功,离子经过引出通道后
的速度等于v,A错误;根据洛伦兹力提供向心力得
2
9B=m,解得R一B,设离子在引出通道内的轨
。4
参考答案及解析
道半径为,同理可得1阳,由于离子在引出道道
内的轨道半径大于D型盒半径,可知引出通道内的
磁感应强度小于D型盒内磁感应强度B,B错误;若
离子恰能从引出通道的Q点引出,设圆孤半径为r,
轨迹如图所示,则有O'Q=r,OQ=L,O'O=r一R,根
据几何关系得r2=L2+(r-R)2十2L(r-R)cos0,
解得,=R+L2-2 RL0
2R-2Lc0s9,由洛伦滋力提供向心力
可得B四=m解得r二,联立可得B门
mu 2(R2-RLcos 0)
B,C错误;由C中分析可
gr (L2+R2-2LRcos 0)
知,离子能否离开加速器与粒子的电量和质量无关,
若引出通道中磁场为B2时,该离子能引出加速器,则
此时将任何一个带电离子放入该加速器中都能将该
离子引出,D正确。
F-R
8.AB【解析】对小球A受力分析如图所示,洛伦
兹力F2沿水平方向,库仑力F1沿着O→A方向。
在竖直方向,根据平衡条件得F1c0s37°=mg,解
5
得F=4mg,小球A与点电荷之间的库仑力大
小为mg,A正确;原点0处带正电的点电荷与
小球之间的库仑力为斥力,故小球带正电,空间中
存在竖直向下的匀强磁场,洛伦兹力需要指向圆
心,根据左手定则,从上往下看带电小球只能沿逆
时针方向做匀速圆周运动,B正确;水平方向根据
牛顿第二定律得gvoB-F1sin37°=m rsin37,
其中F1sin37°-子mg,解得B-50+g,当
3gr4gv。
5m心-,即。=0gr时B取得最小值,可
9
3gr
知B与v。并非单调函数关系,C、D错误。
F
O
3
4
真题密卷
9.BC【解析】设物块带负电,根据左手定则可知,物
块受到垂直斜面向右下方的洛伦兹力,还有重力、支
持力和沿斜面向上的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律
有f-mgsin0=ma,由图乙可知,物块是做加速度不
断减小的加速运动,即加速度α不断减小,所以滑动
摩擦力f也不断减小;又根据FN=mg cos0十Bqv,
可知随着速度v不断增大,支持力FN不断增大,根
据f=FN,可知滑动摩擦力f不断增大,故前后判
断不一致,故物块不可能带负电,应是带正电,物块受
的洛伦兹力应垂直斜面向左上方,其他力的方向不
变,根据牛顿第二定律有f一ng sin0=ma,可知随加
速度a不断减小,滑动摩擦力f也不断减小;根据
FN=mg cos0一BqU,可知随着速度v不断增大,支持
力F、不断减小,根据f=FN,可知滑动摩擦力f不
断减小,故前后判断一致,所以物块带正电,A错误;
根据牛顿第二定律有f-mgsin0=ma,在垂直斜面
方向上有FN=mg cos 0-Bqv,又f=FN,联立解
得mg(ucos0-sin0)一Bqv=ma,由题图乙可知,
当加速度a=0时速度v=2m/s,则有mg(ucos0-
sin)一Bqo=0,代入数据解得B=0.25T,C正确;
由C选项分析,可知只要传送带的速度大于等于
2/s,则物块达到最大速度的条件与传送带的速
度无关,所以传送带的速度可能是2m/s,也有可
能是大于2m/s,B正确;对物块运动的前6s,由
动量定理得mg(ucos0-sin0)t-Bqx=m,代
入数据可得x=5m,D错误。
10.BD【解析】在匀强电场中,圆环在杆上与杆无挤压
地滑行,则qEsin0=mg,故加上磁场后,速度为v时,
圆环与杆间的压力FN=qB,圆环向右运动的过程
中,根据牛顿第二定律知gEcos0十f=ma1,且f=
FN,加速度a1=-gEcos日+B
圆环向右运动的
7m
过程中,圆环速度减小,向左的加速度逐渐减小,
圆环向左运动的过程中,根据牛顿第二定律知
gE-FN=ma2,加速度a,=gEcos0-9B
m
圆环向左运动的过程中,圆环速度增大,向左的
加速度逐渐减小,故整个运动过程,加速度一直
向左且逐渐减小,C错误;由于圆环P从A点出
发再返回A点,克服摩擦力做功,所以返回A,点
时的速度小于从A点出发时的速度,根据t图
像的斜率表示加速度,可知速度?随时间t变化
的图像如选项B所示,B正确;返回A,点时圆环
受到的摩擦力应小于从A,点出发时圆环受到的
4
。4
二轮专题精准提升
摩擦力,A错误;根据Ek=
1
mu2,可知动能Ek
随时间t变化的图像如选项D所示,D正确。
二、非选择题
1.02分)
1
3d(2分)d(3分)
【解析】对粒子进行运动分析,在电场中有2d=
ot,根据牛顿第二定律得gE=ma,且Votan37°=
at,联立解得E=
;粒子在电场中的轨迹如图
所示
P
0
3
在电场中有y=2at,解得y=d,x1tan0+
5
y=2d,解得三3d,故x2=x1+2d;粒
子在竖直方向运动很短的时间内,由动量定理有
qBvr△t=m△y求和可得qBd。=m△vy,从进入
磁场到右边界,速度大小变为0,方向沿y轴负
方向,可得qBd。十q2Bd。十…十qnBd,=mvo,解
得n(n+1)
”DgBd,=mw,又d。=2d,解得m
1
3,d=6d。
12.(-d,2d)(2分)2u(2分)5u(2分)m
(4分)
【解析】所有粒子均沿y轴负向垂直进入区域
Ⅱ,所以可知,带电粒子做圆周运动的半径与磁
场区战半径相同:由9B,-",可得,一d,所
以A点坐标为(一d,2d);最右侧的粒子恰好经
过原点0避入区战Ⅲ,则有=,.(,
m
化简可得E=2mw
9d,所
以E=20:设粒子进入区
B
城Ⅲ的连度大小为,则有t=⊙一
2
-t,
可得v'=√50;所有粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ运动
·物理·
过程中间距始终相等,若最右侧的粒子恰好经过
原点O进入区域Ⅲ,则最左侧粒子从A点正下
方的x=一d处进入电场,又因为最终所有粒子
从区域I与A等高的B点离开磁场,根据运动的
对称性可知,最左侧粒子恰好从原,点O返回区域
Ⅱ。其全程运动轨迹如图所示
y
XX
××
4×0
Xx
+
即所有粒子在区域Ⅲ中运动后向右偏移2d。方法
一:粒子沿y轴方向由动量定理有∑qgw.B2t=
mw-m(-o),即2gB,d=2mv,解得B2=mu;
方法二:由类平抛运动规律可知,进入区域Ⅲ时
1
速度与水平夹角为0,则有tan0=2,sin0=
5
所以进入区域Ⅲ时速度大小2
sin0=5u,由洛
伦兹力提供向心力可得B,4-
2,又r2=
sin05d,解得B,=”
mv
d。
13.(1)2eBa
13
m
(2)y=2x-2a
【解析】(1)根据题意分析可知,所有电子在第一
象限都经历一个四分之一圆周运动后通过原点,
并沿x轴负方向进入x轴下方的电场,最大速度
对应最大半径,则有r1=2a
(1分)
根据洛伦兹力提供向心力可得eU1B=m
(1分)
联立解得电子进入x轴上方磁场前的最大速度
v1=2eBa
(1分)
m
(2)由题意可得所有电子都垂直于EF边界离开
磁场,则所有电子运动轨迹的圆心都在E℉直线
上,由以上分析可得,经过直线CD时,设所有电
·4
参考答案及解析
子沿x轴负方向的分速度=kB(1≤k≤2)
m
(1分)
根据运动学公式,在y轴方向有y=a=2:
(1分)
其中u,=2
eE eBa
a=
m
m
在x轴方向,有x'==eB0
(1分)
解得x'=2ka
(1分)
则电子经过直线CD的坐标为(一2ka,一a),电
子经过直线CD的合速度u=√十eBa
m
速度方向与水平方向的夹角的正切值tan0=
1
(1分)
则圆心位置对应的横坐标x=一2ka十rsin
0'--2ka+sin 0'--2kata
(1分)
纵坐标y=-a-rcos0'=-a-ka
因为电子垂直于直线EF出射,所以圆心也在直
1
3
线上,可得EF直线方程为y=2x一20。
(1分)
14.(1)0=
EqR
35
m
(2)M'(rcos30,
R,r-
rcos60°
N'-16
35
R,一
5R
R,一16
(3)见解析
【解析】(1)水平方向R=VocOS0·t。
(1分)
竖直方向2R=vosin0·to千2m8
(1分)
EgR
解得v一√m
(1分)
(2)水平方向R=v,t
(1分)
竖直方向2R=
1E92
(1分)
2 m
1 EgR
解得u:=2m
粒子在磁场中做等距螺旋运动如图甲,在垂直y
轴平面内有gu,B=m0
(1分)
5R
解得r=8元
(1分)
4
真题密卷
周期T=
2nm 5 mR
9B
2 Eq
(1分)
竖直方向,=
Eq
EqR
=2./
m
m
运动时间1
35R_35mR
6v3 12 Eg
(1分)
t35
1
回旋次数n=云=301+6
(1分)
落点位置在与x轴夹角为30°处,故M'坐标
为(cos30,-
6R,r-rcos 60)
即v3
(io)
由对称性,易得N'的坐标为
(1分)
N
eM'
甲
(3)粒子进入磁场后,不同,,相同,T相同,回
旋半径不同、螺距相同。落点位置和底面中心连线
相对x轴的夹角相同,得出与x轴夹角为30°的倾
斜直线,直线以M、N为端点(不触边界),画出图案
如图乙。
(4分)
乙
15.(1)30°(2)0.23≤sin0<0.73(3)t1=
(64+10m)2或,=(68+35)或t与=(72+
3U0
110元、L
300
【解析】(1)由qvB=m
(1分)
解得r=2L
(1分)
·4
二轮专题精准提升
粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区
域左边界,由几何关系得
r-rsin 0=L
解得sin0=
2,0=30
(1分)
(2)粒子向左只能经历两个完整的电场区,设粒
子在第三个磁场中水平速度变为0时竖直速度
为,,由竖直方向动量定理有
∑qv,B·△t=mvy-mvosin0
(1分)
即gBx皤=mx,-mvosin0
(1分)
1
1
又由动能定理有qE·2L=
mo号-2mw6
(1分)
其中2L<x酸≤3L
(1分)
联立解得√3-1.5≤sin0<3-1
即0.23≤sin0<0.73
(1分)
012
(3)由q01B=m
(1分)
2n=4L
T1=
01
00
粒子第一次经电场减速后,速度大小变为2
1
1
根据动能定理有-qE,L=2mu2-2mu
02
又gu2B=m
r2
1
解得:=6r2=3,T2=
2πr2_4πL
02
00
如图粒子在电磁场中运动一个完整的周期T,沿
y轴向下移动的距离△y=2r1-2r,二】
(1分)
-L
0
2L
×
E
+
×
×
X
×
6"
·物理·
参考答案及解析
设粒子能运动完整的n个周期,则满足
1
故当粒子竖直位移大小为y=
19
3L=8△y+L时
n△y+△y1=3L
(1分)
的运动时间可能为
4
:=8T+号x,或:=8T+2江+4+n或
1
1
且△y1<2r1=3L
(1分)
解得n>7.5
故n=8
(1分)
97+号
粒子在电场中减速和加速时间均为
即t1=(64+100xL
(1分)
L
t=-
4L
30
(1分)
1十v2v0
=(68+35x)1
(1分)
2
T-2+2+:
110π、L
(1分)
t3=(72+3
(1分)
2025一2026学年度二轮专题精准提升(十一)
物理·直流电路和交变电流
一、选择题
1.A【解析】蓄电池的输出功率P=EI一Ir,变形
8B【解析】根据电阻定律R一号共中S-
4
得号-与-7,念合周缘可得E=12V,=05n,A
一Y,联立解得R=160V
产,可知题图乙中,拉长该
段导线使直径减小,导线电阻随之增大,A正确;
正确,B错误;由P=EI一Ir=-(1
E)
E2
2
题图丙中,导线两端的电压U=IR=16oV
πd4,电流
E=12A时,最大输出功率P一4
可知当I-
2
不变时,拉长该段导线使直径减半,导线两端电压
E
变为原来的16倍,B错误;题图丙中该段导线的发
72W,C错误;该蓄电池的短路电流1a=
热功车P-PR=17,流过学线的包流不支。
24A,D错误。
改变导线直径,该段导线发热功率与直径的四次
2.A【解析】设感应电动势的最大值为Emax,则有
方成反比,C正确;题图乙中,由闭合电路欧姆定
Emax=NBSw=N④maxw,则感应电动势的有效值
E
E,小灯泡恰好正常发光,则有R十R
E
E。
律I=R十,导线受到的安培力F=BIL,联立解
BEV
,对小灯选有P-爱)R得a0
得F=
一,可知通过改变导线直径可改变导线
ov
R灯
R
S+r
B错误;车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动,
所受的安培力,由数学知识可知当且仅当
S=S时,
根据v=wr,结合上述解得v=l0m/s,A正确;若自行
车的速度减半,摩擦小轮转动的角速度减半,感应电动
十5最小,此时S=√,最小值为2S=2
ov
oV
势的最大值减半,感应电动势的有效值减半,根据闭合
oV
电路欧姆定律可知,感应电流的有效值减半,则小灯泡
=2Vp,故最大安培力F。=
2BE√mD
的功率减为先前的号,C错误;磁铁处于题国乙位置
正确。本题选择不正确的选项,故选B。
4.C【解析】根据右手定则可知,导体棒刚过cd处
时,穿过线圈的磁通量达到最大值,根据题图丙可知,
时通过导体棒中的电流方向沿CA方向,A错误;
此时磁通量的变化率为0,即磁铁处于图乙位置时,小
灯泡两端的电压为0,D错误。
时刻的感应电动势e=BLvcos ot,其中w=”,解
护
·47·
4