第1章 专题提升课2 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（教科版·新教材）

分层训练 能力提升 1 BC 基础对点练 1．(多选)空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直于纸面向里)的匀强磁场，如图所示。已知一离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为0，C为运动的最低点。不计离子所受重力，则(　　) A．该离子带负电 B．A、B两点位于同一高度 C．到达C点时离子速度最大 D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 4 5 6 7 8 1 9 2 3 分层训练 能力提升 解析：离子开始受到电场力作用向下运动，可知电场力方向向下，则离子带正电，A错误； 根据动能定理知，洛伦兹力不做功，在A到B的过程中，动能变化为0，则电场力做功为0，A、B两点等电势，因为该电场是匀强电场，所以A、B两点位于同一高度，B正确； 根据动能定理可知，离子运动到C点时电场力做功最大，则速度最大，C正确； 只要将离子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为0，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，那么离子就将在B点的右侧重复前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回A点的，D错误。 4 5 6 7 8 1 9 2 3 分层训练 能力提升 C 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：由于小球做直线运动，若小球带负电，则受竖直向下的重力、水平向左的电场力、垂直于速度方向斜向下的洛伦兹力，小球不可能做直线运动，所以小球带正电，故A错误； 由于小球带正电，受到水平向右的电场力，则电场力做正功，故B错误； 电场方向没有改变时，由平衡条件可得mg＝qE tan 60°，即重力与电场力大小不相等，所以仅将电场方向逆时针旋转90°，其余条件不变，重力与电场力的合力不为0，则小球不可能在空间做匀速圆周运动，故D错误。 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 D 3．某一空间里，匀强电场的方向竖直向下，场强为E，匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度为B，有两个带电小球a和b都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动(两小球间的库仑力可忽略)，运动轨迹如图所示，已知两个带电小球a和b的质量关系为ma＝3mb，轨道半径Ra＝3Rb，则下列说法正确的是(　　) A．小球a、b均带正电 B．小球a带负电、b带正电 C．小球a、b的周期比为2∶1 D．小球a、b的速度比为3∶1 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：因为两小球在复合场中都能做匀速圆周运动，均满足mg＝qE，所受电场力均向上，两小球均带负电，A、B错误； 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 AD 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 C 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：带电粒子受到重力、电场力、洛伦兹力，三者平衡，如图，因重力方向向下，电场力方向向右，所以洛伦兹力方向为左上方，根据左手定则可判断匀强磁场的方向垂直于纸面向里，故A错误； 若粒子运动过程中磁场突然消失，重力和电场力的合力与速度方向垂直且恒定，则粒子做类平抛运动，故D错误。 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 BD 6．(多选)如图所示，甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑绝缘轨道，M、N为两轨道的最低点，匀强磁场垂直于甲轨道平面向里，匀强电场平行于乙轨道平面向右，两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放，在它们第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是(　　) A．a球在M点的动能小于b球在N点的动能 B．a球的机械能守恒、b球的机械能减小 C．a球受到的洛伦兹力和b球受到的静电力均逐渐增大 D．a球对M点的压力大于b球对N点的压力 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：小球a在磁场中运动，受到的洛伦兹力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球b在电场中运动，受到的静电力对小球做负功，机械能减小，到达最低点时的动能较小，故A错误，B正确； 小球a运动的速度逐渐增大，则受到的洛伦兹力逐渐增大，小球b在匀强电场中运动，则受到的静电力大小不变，故C错误； 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 BC 综合提升练 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 在下降过程中有摩擦力做负功，故有部分能量转化为内能，故小球的机械能和电势能的总和减少，故B正确； 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 BD 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 9．(12分)(2026·江苏连云港市期末)如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α，一质量为m、带电荷量为＋q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tan α，现让圆环A由静止开始下滑，求圆环在下滑过程中： 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)圆环A的最大加速度大小；(4分) 解析：圆环A沿棒下滑，所受洛伦兹力垂直于棒向上，在垂直于棒方向由平衡条件有mg cos α＝FN＋qvB，可知，当弹力FN等于零时，圆环A所受摩擦力为零，此时圆环A的加速度最大，由牛顿第二定律得mg sin α＝ma，解得圆环A的最大加速度大小a＝g sin α。 答案：g sin α　 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)圆环A获得最大加速度时的速度大小；(4分) 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)圆环A能够达到的最大速度的大小。(4分) 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 根据动能定理可得mv－mv＝·2r，代入数据解得vA＝ m/s，故C错误，D正确。 在M点，对小球a有FM－mg－BqvM＝m，解得FM＝m＋mg＋BqvM，在N点，对小球b有FN－mg＝m，解得FN＝m＋mg，因为vM>vN，且小球a多受一个竖直向下的洛伦兹力，所以FM>FN，结合牛顿第三定律可知a球对M点的压力大于b球对N点的压力，故D正确。 $