甘肃武威第六中学2025-2026学年高二上学期物理分推试卷二
2026-06-10
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摘要:
**基本信息**
以电磁学为核心,融入电磁炮、霍尔传感器等科技情境,通过基础判断、实验探究及综合计算,考查运动和相互作用观念、科学推理与模型建构能力,适配高二周测巩固提升需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7题|洛伦兹力方向(1题)、电磁场复合运动(2题)、安培力计算(3题)|结合左手定则、几何关系,基础概念与推理结合|
|多选题|3题|回旋加速器(9题)、磁场中粒子运动(10题)|考查规律理解,选项设置区分度高|
|实验题|2题|电流天平测磁感应强度(11题)、霍尔效应(12题)|注重实验原理与数据处理,体现科学探究|
|解答题|3题|带电粒子在磁场中运动(13题)、电磁导轨综合(14题)|综合应用洛伦兹力公式与运动学,突出模型建构|
内容正文:
2026 年 1 月高二物理分推试卷(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.图中的带电粒子在磁场中运动时,所受洛伦兹力的方向水平向左的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,匀强电场方向竖直向下,有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力,则( )
A.若电子以相同的速率从右向左飞入,电子也沿直线运动
B.若电子以相同的速率从右向左飞入,电子将向下偏转
C.若电子以相同的速率从左向右飞入,电子将向下偏转
D.若电子以相同的速率从左向右飞入,电子也沿直线运动
3.如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上,导体棒MN与水平导轨的夹角为30°,且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V,回路中的总电阻R=3Ω,导体棒与导轨接触良好,则导体棒MN所受的安培力大小为( )
A.0.1N B.0.2N C.0.4N D.0.8N
4.中国电磁炮技术世界领先,如图所示是一种电磁炮简易模型。间距为L的平行导轨水平放置,导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场,导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上,金属棒电阻为R,导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则( )
A.磁场方向竖直向下 B.闭合开关瞬间,安培力的大小为
C.轨道越长,炮弹的出射速度一定越大 D.若同时将电流和磁场方向反向,炮弹将沿图中相反方向发射
5.如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝段受到的安培力为,则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,在xOy平面坐标系的第二象限内存在着垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一质量为m、带电量为的粒子从(,0)点以初速度射入第二象限,初速度的方向与x轴正方向成角,经过一段时间后,粒子垂直于y轴进入第一象限,不计粒子重力,则粒子的初速度为( )
A. B. C. D.
7.三个完全相同的小球a、b、c带有相同电荷量的正电荷,从同一高度由静止开始下落,下落h1高度后a球进入水平向左的匀强电场,b球进入垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示,它们的关系是( )
A.va>vb=vc B.va=vb=vc C.va>vb>vc D.va=vb>vc
二、多选题
8.如图所示,质量为m、带电荷量为q的小滑块放置在倾角为、足够长的固定光滑绝缘斜面上,斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.现让小滑块在斜面上由静止释放,一段时间后小滑块离开斜面.重力加速度大小为下列判断正确的是
A.小滑块带正电 B.小滑块在斜面上滑行的过程中机械能守恒
C.小滑块要离开斜面时的加速度大小为g D.小滑块离开斜面时的速度大小为
9.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列做法中正确的是( )
A.增大偏转磁场的磁感应强度 B.增大加速电场的电场强度
C.增大D形金属盒的半径 D.减小狭缝间的距离
10.如图所示,半径为R的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.某质量为m,带电量为q的带电粒子沿圆形区域的半径方向以一定速度射入磁场,射出磁场时偏离原方向 .不计粒子重力,则( )
A.该粒子带负电 B.粒子在磁场中圆周运动的半径为R
C.粒子射入磁场的速度大小为 D.粒子在磁场中运动的时间为
三、实验题
11.如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度,它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直,当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂重新平衡,导出计算B的表达式B = ;若n = 10,L = 10 cm, I = 0.10 A,m = 8.8 g,取g = 10m/s2,则B = .
12.霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,用它可以检测磁场及其变化,广泛应用于测量和自动控制等领域。在电动自行车中有多处用了霍尔传感器,最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和霍尔助力传感器等。实验表明,当磁场不太强时,霍尔电压、电流和磁感应强度的关系,式中的比例系数称为霍尔系数。已知金属板电流是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向移动速度为,电量为,金属板单位体积中电子的个数为,磁感应强度,金属板厚度为,宽度为。则
(1)达到稳定状态时,金属板上侧面的电势 下侧面的电势(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为 。
(3)金属板上下两面之间的电势差(霍尔电压)的大小为 。
(4)霍尔系数 。
四、解答题
13.一束电子(电量为e)以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d,磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。(忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知)
(1)求电子在磁场中运动的轨道半径;(2)求电子的质量;(3)求粒子在磁场中运动时间。
14.两根平行、光滑的斜金属导轨相距,与水平面间的夹角为,有一根质量为的金属杆垂直导轨搭在导轨上,匀强磁场与导轨平面垂直,当杆中通以从到的电流时,杆可静止在斜面上,取。
(1)求匀强磁场的磁感应强度;
(2)若保持其他条件不变,只是突然把磁场方向改为竖直向上,此时施加一个平行于导轨方向的外力,使金属杆仍保持静止状态,求作用在金属杆上的外力的大小。(,)
15.如图所示的区域中,OM左边为垂直纸面向里的匀强磁场,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OM,且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子从小孔P以初速度V0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60°,粒子恰好从小孔C垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OC=L,OQ=2L,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度B的大小; (2)电场强度E的大小.
《2026 年 1 月高二物理分推试卷(二)答案》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
B
C
B
A
BD
AC
AC
1.A
【详解】A.由左手定则可知,粒子受到的洛伦兹力水平向左,A正确;
B.粒子受到的洛伦兹力垂直纸面向外,B错误;
C.粒子受到的洛伦兹力竖直向上,C错误;
D.粒子受到的洛伦兹力垂直纸面向外,D错误。
故选A。
2.D
【详解】AB.若电子从右向左飞入,电场力向上,洛伦兹力也向上,所以向上偏。故AB错误;
CD.若电子从左向右飞入,电场力向上,洛伦兹力向下,由题意知电子受力平衡将做匀速直线运动。故C错误;D正确。
故选D。
3.D
【详解】根据闭合电路欧姆定律可知,通过导体棒的电流为
根据几何关系可知,导体棒中有电流通过的长度为
L=2l=0.8m
则导体棒受到的安培力大小为
F=BIL=0.8N
故选D。
4.B
【详解】A.流过炮弹的电流为逆时针方向,所受安培力水平向右,根据左手定则可知磁场方向竖直向上,故A错误;
B.闭合开关瞬间电流为
则安培力为
故B正确;
C.金属棒开始运动后会产生反电动势,随着速度增大,反电动势随之增大,则金属棒的电流越来越小,安培力也越来越小,直到通过金属棒的电流为零,速度达到最大,所以炮弹的出射速度有最大值,故C错误;
D.若同时将电流和磁场方向反向,根据左手定则可知,炮弹发射方向不变,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】由电路可知,流过AC、CB的电流相等,流过AB的电流是流过AC、CB电流的2倍;所以CB段受到的安培力大小也为,AB段受到的安培力大小则为。AC、CB段所受的安培力之间的夹角为,二者的合力为
方向与AB段所受的安培力方向相同,所以三根电阻丝受到的安培力的合力大小为。
故选C。
6.B
【详解】先画出粒子的运动轨迹,由几何关系求出粒子的轨道半径,根据洛伦兹力提供向心力即可分析。
本题主要考查带电粒子在直边界磁场中的运动,解决本题的关键在于画出粒子轨迹,根据洛伦兹力提供向心力求解。
根据题意,作出粒子的运动轨迹如图所示:
由几何关系可知
根据洛伦兹力提供向心力可得
由上式可解得
故选B。
7.A
【详解】a小球下落时,重力和电场力都对a小球做正功;b小球下落时,只有重力做功;c小球下落时,只有重力做功。重力做功的大小都相同,根据动能定理可知外力对a小球所做的功最多,即a小球落地时的动能最大,b、c两球落地时的动能相等,由于三个小球质量相等,所以
va>vb=vc
故选A。
8.BD
【详解】A、由题意可知:小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上,根据左手定则可得:小滑块带负电,故A错误;
B、滑块下滑过程中,支持力与速度垂直,且洛伦兹力与速度也垂直,因此两个力不做功,因光滑,没有摩擦力,因此只有重力做功,小滑块的机械能守恒,故B正确;
C、滑块要离开斜面时,重力垂直斜面的分力与洛伦兹力平衡,则重力另一分力产生加速度,那么其加速度大小为,故C错误.
D、由题意:当滑块离开斜面时,洛伦兹力:,则,故D正确。
故选BD.
9.AC
【详解】粒子在回旋加速器中的最大半径为D形盒的半径,根据洛伦兹力提供向心力有
故最大动能为
由此可知,当增大磁感应强度、增大D形金属盒的半径均可以增大最大动能,而与加速电场的电场强度、狭缝间的距离无关。
故选AC。
10.AC
【详解】由左手定则可知,粒子带负电,选项A正确;由几何关系可知,粒子在磁场中圆周运动的半径为,选项B错误;根据可知粒子射入磁场的速度大小为,选项C正确;粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为600,则运动的时间为 ,选项D错误;故选AC.
11. ; 0.44T
【详解】[1]根据平衡条件,有
得
[2]根据以上公式,代入数据,则有
综上所述本题答案是
12. 低于
【详解】(1)[1] 金属板电流是由电子的定向流动形成的,根据左手定则可知,金属板中的电子受到洛伦兹方向向上,电子向金属板上侧面偏转,所以金属板上侧面将有电子聚集,所以金属板上侧面的电势低于下侧面的电势
(2)[2]由洛伦兹力公式可知,电子所受的洛伦兹力的大小为
(3)[3] 设前后表面的厚度为d,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有
金属板上下两面之间的电势差(霍尔电压)的大小为
①
(4)[4] 根据电流微观表达式,有:
②
联立①②解得:
③
实验表明,当磁场不太强时,霍尔电压、电流和磁感应强度的关系
④
根据③④式可知,霍尔系数为
13.(1)2d;(2);(3)
【详解】(1)电子垂射入匀强磁场中,做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示
由几何知识可得
(2)电子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力可得
解得
(3)电子在匀强磁场中的运动周期为
由几何知识可得电子在磁场中运动轨迹的圆心角为
则电子的运动时间为
14.(1);(2)
【详解】(1)杆静止在斜面上,根据平衡条件得
解之可得
(2)若把磁场方向改为竖直向上
解之可得
15.(1) (2)
【详解】(1)画出粒子运动的轨迹如图示 (O1为粒子在磁场中圆周运动的圆心): ∠PO1 C=120°
设粒子在磁场中圆周运动的半径为r,r+rcos 60°= OC=L
得r = 2L/3
粒子在磁场中圆周运动洛伦兹力充当向心力
解得
(2) 粒子在电场中类平抛运动,加速度为
由牛顿第二定律得
水平方向 2L=v0t
竖直方向
解得
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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