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、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。
题号
2
3
4
5
6
7
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
()
OQ→%
M
十
B X
E
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,n为单位
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
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
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
班级
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U-B关系图线如图乙所示。已知某次测量中所通电
流大小I=1.0mA,元电荷e=1.6×10-19C。下列说法正确的是
()
姓名
U/mV
80日
得分
M
,石墨烯
×××
0 d
(mA
t用
50
100150200250300B/mT
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=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
()
P----0
A.从上面俯视小球沿顺时针方向运转
B球面对小球的弹力大小为23mg
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尽
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(q>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=BR.不计粒子重力,则下列说
m
法正确的是
密卷
二轮专题精准提升(十)物理第2页(共8页)
1
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
C.所有粒子从0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8m”
gE
8πm
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
gB
6.如图所示,在O<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0点射入的粒子恰能运动到N(x0y)点,若电场强度E=m00
,MN右侧是粒子
9x8
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
()
××××
A,磁感应强度的大小为m0
qyo
B.从3y处射入的粒子,恰好从N点进人磁场
C.从?y处射人的粒子,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ⅴ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
()
1
二轮专题精准提升(十)物理第3页(共8页)
真题
引出通道
、0
A.离子经过引出通道后的速度大于v
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)
LR2LRcos 0B3
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
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。
题号
8
9
10
答案
8.如图所示,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o,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、g、x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mg
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.vo越小所需的磁感应强度B越小
7
D.v0
√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,其运动的心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
(
×××××
/m's-
→
十
2.0
1.4
37X
×
6
甲
乙
密卷
二轮专题精准提升(十)物理第4页(共8页)
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
10.如图所示,在0≤x≤6m、0≤y≤6m的ODMN区域内存在电场强度大小E=
1.5×104N/C、方向沿y轴正方向的匀强电场;ODMN区域外存在磁感应强度大小
B=0.1T、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个比荷9=1×10C/kg的带正电粒子
m
从电场区域中的A点(3m,a)由静止释放,不计粒子重力。下列说法正确的是()
v/m
●●●●●●●●●●
:M
●●
A
E
1●●
●●e●●●eDe●x/m
A.若a=3m,粒子在该区坡做周期性运动,运动的周期为(8+)×10s
B.若a=3m,粒子在该区域做周期性运动,运动的周期为(8十3π)×10-5s
C.若a=0,粒子可从MD边再次进人电场
1
D.若a=32-2二1m(n=12,3…),粒子可垂直边界MD进人电场
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6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
d
B、2B、…、nB,xg=4d,x4-x3=2
,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v。垂直磁场边界射入磁场,恰能达到
蓝场右侧边界已知整个装置处于真空中,粒子的比荷,是-品不计粒子重力,
sin37°=0.6,c0s37°=0.8。
E
Pw·
B2B·
1e·。
●。ei
'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.(8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O1,磁感应强度B,=,在y≤d到x轴之间,有一个
ad
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m,带电量为一q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。
y
XX
×X
A×O米
××
+
●
●
●●
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轴负方向射人第一象限的
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入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=2。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。
ya a
Ox×x××
--D
卷
二轮专题精准提升(十)物理第6页(共8页)
1
14.(13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,高为阳R的圆筒,筒内分布者方向竖直向上、
大小B=4πmE
5√R的匀强磁场,顶部平面与0:平面重合,圆心0处开有小孔,圆筒底
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v0。
(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
z
乙
入y
二轮专题精准提升(十)物理第7页(共8页)
真题密卷
15.(17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二,电场沿x轴负方向,电场强度大小E-m
2gL°
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g,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sin0满足的条件。
(3)若0=-0,粒子以1-智的初速度从0点进人匀强酸场区域,电场强度大小变为
B1一20L,求当粒子竖直位移大小为y=号L时的运动时间。
mvd
19
-3L
-2L
0
L
2L
×
×
…
×
B×
E
E
+
+
+
+
:
×
十
二轮专题精准提升(十)物理第8页(共8页)·物理·
参考答案及解析
R=m0=0.5m
(1分)
gBm
粒子要能通过通道,运动半径需要足够大,刚好
能过通道时,轨迹如图戊所示
y
乙空间视图
丙xOy平面视图
戊xOy平面视图
由几何关系
丁空间视图
圆孤所对圆心角为127°,所以
-R号)‘+a.4
(2分)
t=127Ts127rX10s(≈2.21X10s)
解得
180
R1=1m
(1分)
(2分)
即粒子要能通过通道,磁感应强度需满足
如图丁所示运动轨迹与接收屏相切时运动时间
B≤0.005T
(1分)
最长,粒子运动刚好为半圆,圆孤所对圆心角为
结合B2随时间的变化规律,由数学三角函数知
180°,所以
识可知,B2≤0.005T时间占磁场变化一个周期
tmr=2T=元X10-4s(3.14×104s)(1分)
的行,所以长时间稳定后通过通道的粒子占总发
(4)所有粒子运动轨迹圆在xOy平面内,半径周
射粒子数的百分比为33.33%。
(2分)
期性变化最短半径
2025一2026学年度二轮专题精准提升(十)
物理·带电粒子在组合场、复合场中的运动
一、单项选择题
vi
1.C【解析】小球在复合场中受重力、电场力和洛
动有0B=m,解得轨道半径r=1m,周期
伦兹力三个力的作用,洛伦兹力与速度方向垂直,
T=2nr
=πS,则小球从水平抛出到经过O点所用时
所以洛伦兹力的大小和方向均会发生变化,小球
00
的加速度会变化,A错误;洛伦兹力不做功,电场
间满足t=nT=nπs(n=1,2,3…),小球从水平抛出
力做功,所以机械能不守恒,B错误;把重力和电
到经过0点,竖直方向有A-受,可得小球经过0
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
点整直分他定心头
:m/s(n=1,2,3…),当
功,所以小球从O到M的过程中速度先减小后增
n=1时,竖直分速度有最大值,小球经过O点时的动
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。
能有最大位,别有E=mdmG+d)
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
X01Xg学I=081.B运
速度不会产生洛伦兹力;水平方向的分速度受到3.D【解析】已知石墨烯导电能力远超银和铜等传
洛伦兹力作用;将小球的运动分解为水平方向初
统材料,而半导体导电能力介于导体和绝缘体之
速度为,的匀速圆周运动和竖直方向初速度为0
间,因此石墨烯导电能力远强于半导体,A错误;
的匀加速直线运动;对于水平方向的匀速圆周运
由左手定则可知电子向电极M端偏转,电极M
·39·
1
真题密卷
二轮专题精准提升
的电势比电极N的电势低,B错误;题意可知样品
208m
动的时间均为t1=4×
=4×
,C正确;
每平方米载流子(电子)数为n,则时间t内通过样
a
gE
gE
品的电荷量g=nevdt,根据电流的定义式得I
m
所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的过程
号=ad,电流稳定时有goB-
d9,整理得U=
中在磁场中运动的时间均为t4=2T=2×2πR_
Bd,可知k=du,联立解得k二,e,C错误;由图
B,D错误;所有粒子在电场和磁场中的运动时
4π
绿可知本-0VT=是共中
间都相同,在没有磁场也没有电场的空间中的运
I=1.0X10-3A,e=1.6×10-19C,代入数据解得
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
n≈2.3×1016个/m2,D正确。
不同,只有沿x轴正方向射入的粒子会沿x轴正
4.C【解析】小球受到的洛伦兹力水平指向圆心
方向射出,B错误。
O',根据左手定则可知,从上面俯视小球沿逆时针
接收屏
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=
cos9=2mg,B错误;根据F-qwB,可知小球的
mg
速率越大,小球受到的洛伦兹力越大,C正确;水平
米不
方向根据牛顿第二定律可得quB-一Nsin0
v2
刀不n0整理可得2员2-6Bu十3mg=0,对
于v的一元二次方程,根据数学知识可知,需要满
足(9B-4×25m×5mg≥0,可得B≥
6.D【解析】当电场强度为0时,从O点射入的粒
3R
子修危运动到N点,周7=受,根#洛伦黄力规
2m 2g
g√尺,可知磁感应强度的大小不可能为B一”B
9VR'
6
供向心力有qB=mr,解得B二gy。,A错
D错误。
5.C【解析】粒子在磁场中运动时,根据牛顿第二
误:若粒子从写,处射入,则x6=01,a=巴,联
1
n
定律qB=m,代入粒子速度得r=R,根据左
立解得y”十学一曾+皆-0<,由此可知,
手定则,粒子在第1个圆形磁场中做逆时针的圆
粒子从N点下方进入磁场,B错误;设粒子进入磁场
周运动,由于粒子运动半径等于圆形磁场的半径。
中时速度方向与竖直方向的夹角为日,粒子进入磁场
根据几何关系,粒子入射点、出射点、圆形磁场圆
00
心、圆周运动圆心构成菱形,故粒子在第1个圆形
中的速度大小为,则口一sn)9mB=m,所以粒
磁场的出射方向均沿y轴正方向。粒子进入电场
子在磁场中偏转距离d=2rsin0=yo,由此可知,粒
后先做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运
子在磁场中偏转距离相等,C错误;由以上分析可
动,返回磁场的速率与射出时相等。同理,粒子第
知,:子在电场中运动的竖直位移1一之,所以
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相等,均为)。粒
从2y处射入的粒子,恰好从N点进入磁场,且
子在第2个磁场中的运动为顺时针,运动规律与
恰好经磁场偏转后打在M点,即只有0~2y0范
第1个磁场中的运动同理。最终所有粒子均到达
围内平行于x轴正方向射出的粒子能被接收器接
M,点。运动轨迹如图,综上所述,所有粒子从O
收,所以接收器接收的粒子数占粒子总数的50%,
点射出到最终被接收屏接收的过程中在电场中运
D正确。
1
·40·
·物理·
参考答案及解析
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),A错误;根据洛伦兹力提供向心力得
F
BmR,解得R-一阳,设高子在引出道道内的轨
道半径为,同理可得1一四,由于离子在引出道适
内的轨道半径大于D型盒半径,可知引出通道内的
9.BC【解析】设物块带负电,根据左手定则可知,物
磁感应强度小于D型盒内磁感应强度B,B错误;若
块受到垂直斜面向右下方的洛伦兹力,还有重力、支
离子恰能从引出通道的Q点引出,设圆孤半径为r,
持力和沿斜面向上的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律
轨迹如图所示,则有OQ=r,OQ=L,OO=r一R,根
有f一ngsin0=ma,由图乙可知,物块是做加速度不
据几何关系得r2=L2十(r-R)2+2L(r-R)cos0,
断减小的加速运动,即加速度a不断减小,所以滑动
解得r=R+L2-2RLc0s0
摩擦力f也不断减小;又根据FN=mg cos0十Bqv,
2R-2Lc0s0,由洛伦兹力提供向心力
可知随着速度?不断增大,支持力F、不断增大,根
据∫=FN,可知滑动摩擦力∫不断增大,故前后判
02
可得BW=m解得r=B,联立可得B了
断不一致,故物块不可能带负电,应是带正电,物块受
mo2(R2-RLcos 0)
的洛伦兹力应垂直斜面向左上方,其他力的方向不
grL2+R2-2LRc0s9)B,C错误;由C中分析可
变,根据牛顿第二定律有f一mg sind9=ma,可知随加
知,离子能否离开加速器与粒子的电量和质量无关,
速度a不断减小,滑动摩擦力f也不断减小;根据
FN=mg cos0-Bq0,可知随着速度v不断增大,支持
若引出通道中磁场为B2时,该离子能引出加速器,则
力FN不断减小,根据f=FN,可知滑动摩擦力f不
此时将任何一个带电离子放入该加速器中都能将该
断减小,故前后判断一致,所以物块带正电,A错误;
离子引出,D正确。
根据牛顿第二定律有f-mgsin0=ma,在垂直斜面
方向上有FN=mg cos0-Bqw,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(cos0
sin0)-Bgw=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
二、多项选择题
2m/s,则物块达到最大速度的条件与传送带的速
8.AB【解析】对小球A受力分析如图所示,洛伦
度无关,所以传送带的速度可能是2m/s,也有可
兹力F2沿水平方向,库仑力F1沿着O→A方向。
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-uBqx=mv,代
在竖直方向,根据平衡条件得F1cos37°=mg,解
入数据可得x=5m,D错误。
5
得F,=4肌g,小球A与点电荷之间的库仑力大
10.ACD【解析】若a=3m,粒子在电场中做匀加
速运动,根据牛顿第二定律Eq=mao,利用运动
小为5
mg,A正确;原点0处带正电的点电荷与
1
学公式y=2a,解得到达MN边界所用时间
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
2(L-a】=2X105s,则粒子离开电场进
ao
心,根据左手定则,从上往下看带电小球只能沿逆
入磁场时速度大小v1=aot1=3X105m/s,根据
时针方向做匀速圆周运动,B正确;水平方向根据
9B=m
,,可知粒子在磁场运动的半径1
牛頓第二定律得quB-F1sin37°=m rsin37,
m0
其中Fsin37r-mg,解得B=5e+竖,当
B=3m,可知粒子拾好以M点为圆心,在磁
场中做匀速圆周运动,从MD的中,点垂直于MD
3gr
4qvo
3
5m-,即e=√0时B取得装小值,可
9
再次进入电场,在磁场运动的时间?=·
3gr 4qvo
知B与。并非单调函数关系,C、D错误。
2πm=3X1053,再次进入电场后做类平抛运
gB 2
·41·
1
真题密卷
二轮专题精准提升
1
动,假设从ON边射出,则L=,y=2aot产,
y/m
解得y=3m,粒子恰好从N点射出,在电场中
运动的时间2==2X105S,射出电场时的速
●●
度大小v2=√o?+(aot3)7=3√2X105m/s,设
●●
出射速度方向与y轴正方向间的夹角为日,则
。●0●●●●●●.●●x/m
D
tan0=”!=1,解得0=45°,在磁场中做匀速圆
乙
aot3
三、非选择题
周运动,利用对称性可知粒子恰好从M点进入
32πm
电场,在磁场中运动的时间4=
4 gB
e分
11.
1
3d(2分)
言de分
3π
【解析】对粒子进行运动分析,在电场中有2d=
X105s,假设从0N间射出,则t=
v2cos 45
vot,根据牛顿第二定律得gE=ma,且votan37°=
2X105s,竖直方向运动路程y=v2t5sin45°
3Bv
2at号=3m,竖直方向的分速度u,=u2sin45°
at,联立解得E=
8;粒子在电场中的轨迹如图
所示
ats=0,即恰好垂直ON并从ON的中点穿出电
场进入磁场,在磁场中可利用对称性,画出运动
轨迹如图甲所示,因此运动周期T=2t1十2t2十
t3十t4十t5=(8十3π)×10-5s,A错误,B正确;若
a=0,粒子在电场中加速运动,根据动能定理有
EL-了m,可得=3v2X10m/,执道半径
X2
一昭=32m,进入电场的位置到M点的距离为
口损提见行关系了如一台十=,原程日
2au,解得y=3。
1
在电场中有y=
,xitan+
3√2√2m<6m,运动轨迹如图乙所示,可以从MD
y=2d,解得x1二3d,故x2一x1十2三y
3d;粒
1
边进入电场,C正确;当a=32-2m-Dmn=
子在竖直方向运动很短的时间内,由动量定理有
1,2,3…)时,根据动能定理得Eg(L一a)=
gBvx△t=m△v,求和可得qBd。=m△vy,从进入
1
2m,解得在电场中加速后进入磁场时的速度
磁场到右边界,速度大小变为0,方向沿y轴负
3×105
方向,可得gBd。十q2Bd。十…十qnBd。=moo,解
。=2n一m/s,在磁场运动的轨道半径r。
得n(n+1)
1
2qBd。=mu,又nd。=2d,解得n=
2一m,即2r。十r。=3m,每次往复运动向右
3
1
移动2rn,最后以M点为圆心,垂直MD进入电
3,d=6d。
场,D正确。
12.(-d,2d)(2分)2w(2分)√5(2分)
mv
qd
(2分)
v/m
【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
场区域丰径相同;由gB1三0,可得r=d,所
以A点坐标为(-一d,2d);最右侧的粒子恰好经
●●0●●●●●
D。xm
甲
过愿点0入区装,有4·(号,
1
·42·
·物理·
参考答案及解析
化简可得E=2m
d
,所以
=20;设粒子进入区
v1 =2eBa
(1分)
m
城Ⅲ的速度大小为,则有t=@)一
(2)由题意可得所有电子都垂直于EF边界离开
2
t
磁场,则所有电子运动轨迹的圆心都在E℉直线
可得v=√5v;所有粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ运动
上,由以上分析可得,经过直线CD时,设所有电
过程中间距始终相等,若最右侧的粒子恰好经过
子沿r轴负方向的分速度,=kB0(1≤k≤2)
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
(1分)
从区域I与A等高的B点离开磁场,根据运动的
根据运动学公式,在y轴方向有y=a=
2
对称性可知,最左侧粒子恰好从原,点O返回区域
(1分)
Ⅱ。其全程运动轨迹如图所示
其中,.=72=4
m
在x轴方向,有x'==6B
(1分)
m
XX
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=√个十keBa
速度方向与水平方向的夹角的正切值tan0=友
1
(1分)
则圆心位置对应的横坐标x=一2ka十rsin
即所有粒子在区域Ⅲ中运动后向右偏移2d。方法
0'--2kasin 0'=-2ka+a
(1分)
一:粒子沿y轴方向由动量定理有∑qwB2t=
纵坐标y=一a一rcos日'=一a一ka
0-m(=),即2gB,d=2mu,解得B2
因为电子垂直于直线EF出射,所以圆心也在直
方法二:由类平抛运动规律可知,进入区域Ⅲ时
1
3
线上,可得EF直线方程为y=2x一20。
1
速度与水平夹角为0,则有tan0=2,sin0=
(1分)
EqR
(2)M'(rcos30°,
,r-
35
所以进入区域Ⅲ时速度大小一sn)一5w,由洛
14.(1)v0=
m
伦兹力提供向心力可得B,=
,又2=
rc0s60°
55
16R,
3
5
r2
6R,16元R
in05d,解得B,=mw
(3)见解析
【解析】(1)水平方向R=vocos0·to
(1分)
13.1)2eBa
13
1Eq
m
(2)y=2x-20
竖直方向2R=vosin0·to十
(1分)
2m
【解析】(1)根据题意分析可知,所有电子在第一
R
象限都经历一个四分之一圆周运动后通过原,点,
解得一m
(1分)
并沿x轴负方向进入x轴下方的电场,最大速度
(2)水平方向R=t
(1分)
对应最大半径,则有r1=2a
(1分)
1E92
u
竖直方向2R=2m
(1分)
根据洛伦兹力提供向心力可得ev1B=m
1 EgR
(1分)
解得0:=2m
联立解得电子进入x轴上方磁场前的最大速度
粒子在磁场中做等距螺旋运动如图甲,在垂直y
·43·
1
真题密卷
二轮专题精准提升
轴平面内有gu,B=mw
(1分)
r
【解析】(1)由90B=m
(1分)
5R
解得r=2L
(1分)
解得r=8元
(1分)
粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区
周期T=2xm-5mR
域左边界,由几何关系得
gB 2 Eg
(1分)
r-rsin 0=L
竖直方向,=
=2、m
。EqR
解得n0=合0=30
(1分)
m
(2)粒子向左只能经历两个完整的电场区,设粒
35R 35 mR
运动时间t=
(1分)
子在第三个磁场中水平速度变为0时竖直速度
6v,12 Eg
为y,由竖直方向动量定理有
回旅次数n=下=30
(1分)
∑qv.B·△t=mvy-mvosin0
(1分)
落,点位置在与x轴夹角为30°处,故M'坐标
即qBx罐=mvy-mvosin0
(1分)
1
35
又由动能定理有qE·2L=
(rcos 30R-rcos 60)
2mv-1
vg
(1分)
其中2L<x融≤3L
(1分)
联立解得√3-1.5≤sin0<3-1
由对称性,易得N'的坐标为
即0.23sin00.73
(1分)
(1分)
(3)由q1B=m
(1分)
解得r:=弓L
2
N
T,=2xr1 =ixl.
00
M
粒子第一次经电场减速后,速度大小变为2
根据动能定理有-9E,L一mi一名m
甲
又qv2B=m
2
r2
(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
解得合-,工2-
1
0
相对x轴的夹角相同,得出与x轴夹角为30°的倾
如图粒子在电磁场中运动一个完整的周期T,沿
斜直线,直线以M、N为端点(不触边界),画出图案
2
y轴向下移动的距离△y=2r1一2r?=3L
如图乙。
(2分)
(1分)
2L
十
×
M
E
B
+
+
×
15.(1)30°(2)0.23≤sin0<0.73(3)t1=
(+l四或-(的+50或-(2+
+
110元、L
30
1
·44·
·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
故当粒子竖直位移大小为y=
3L=8Ay+L时
1
nay ay
(1分)
的运动时间可能为
4
且△y1<2r1=3L
=87+n:或,=8T+2rt:+知或
1
(1分)
解得n>7.5
1
故n=8
(1分)
t,=9T+6T
粒子在电场中减速和加速时间均为
即41=(64+100不
t=-L
-4L
30
(1分)
v1+2
L
t2=(68+35π
(1分)
2
00
T-T+2+
110π、L
27
(1分)
t3=(72+
300
(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、单项选择题
3,B【解析】根据电阻定律R=,
1.A【解析】蓄电池的输出功率P=EI一Ir,变形
,其中S=
4,
得号-号7,给合因像可得E=12V,r=0.5n.A
S,联立解得R=16pV
n,可知题图乙中,拉长该
正琉,B特误:由P=1-r=一(1一号+器
段导线使直径减小,导线电阻随之增大,A正确;
可知当1=
题图丙中,导线两端的电压U=IR=16oV?
E=12A时,最大输出功率Px一4
π2d4,电流
不变时,拉长该段导线使直径减半,导线两端电压
72W,C错误;该蓄电池的短路电流I短=
变为原来的16倍,B错误;题图丙中该段导线的发
24A,D错误。
热功率P=1R-17,流过导发的电流不定。
2.A【解析】设感应电动势的最大值为Emx,则有
改变导线直径,该段导线发热功率与直径的四次
Emax=NBSw=N更maxw,则感应电动势的有效值
方成反比,C正确;题图乙中,由闭合电路欧姆定
E。
,小灯泡恰好正常发光,则有R十R西
R十,导线受到的安培力F=BIL,联立解
√2
律I=
发对小灯有P-
发R解件u=0ad3
BEV
得F=
ov
一,可知通过改变导线直径可改变导线
B错误;车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动,
根据v=wr,结合上述解得v=l0m/s,A正确;若自行
所受的安培力,由数学知识可知当且仅当
S=rS时,
车的速度减半,摩擦小轮转动的角速度减半,感应电动
势的最大值减半,感应电动势的有效值减半,根据闭合
S+S最小,此时5=√,最小值为2S=2
o
oV
电路欧姆定律可知,感应电流的有效值减半,则小灯泡
的功率减为先前的,C错误;磁铁处于题国乙位置
ov
r
2所,故大安培力P配,,D
2
时,穿过线圈的磁通量达到最大值,根据题图丙可知,
正确。本题选择不正确的选项,故选B。
此时磁通量的变化率为0,即磁铁处于图乙位置时,小
4.C【解析】根据右手定则可知,导体棒刚过cd处
灯泡两端的电压为0,D错误。
时通过导体棒中的电流方向沿CA方向,A错误;t
·45·
1