選擇題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)-2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)巧刷高考題型

選擇題（3）電場(chǎng)與磁場(chǎng)一一2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)巧刷高考題型

1.如圖所示，在某一空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在該空間中的A點(diǎn)存在一電荷量為Q的正

點(diǎn)電荷，現(xiàn)有一帶負(fù)電的物體以速度v從B點(diǎn)水平飛入電場(chǎng)，已知A、B兩點(diǎn)之間的距離為r,下

列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（）

A.若帶負(fù)電物體的比荷滿足幺=§,物體一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

mE

B.若帶負(fù)電物體的比荷滿足幺=弓，物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

mE

C.若帶負(fù)電物體滿足卷=仁，物體一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

EkQ

D.若帶負(fù)電物體滿足幺=1=I，物體一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

2.圖為示波管的原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極（xr和rr）、熒光屏組成。管內(nèi)抽成真空.給

電子槍通電后，如果偏轉(zhuǎn)電極XX,和rr上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心o點(diǎn)，在那

里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。下列說(shuō)法正確的是（）

亮斑Y

①要想讓亮斑沿。丫向上移動(dòng)，需在偏轉(zhuǎn)電極yr上加電壓，且V比Y電勢(shì)高

②要想讓亮斑移到熒光屏的右上方，需在偏轉(zhuǎn)電極XT、yr上加電壓，且x比x'電勢(shì)高、丫比『

電勢(shì)高、

③要想在熒光屏上出現(xiàn)一條水平亮線，需在偏轉(zhuǎn)電極戒上加特定的周期性變化的電壓（掃描電壓）

④要想在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線，需在偏轉(zhuǎn)電極xr上加適當(dāng)頻率的掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極

yr上加按正弦規(guī)律變化的電壓

A.①②③④B.①③④c.①②④D.②③④

3.如圖所示，半徑為R的圓所在平面與某一勻強(qiáng)電場(chǎng)平行，43、C為圓周上的三個(gè)點(diǎn)，0為圓心,

AC為圓的一條直徑，D為9中點(diǎn).粒子源在C點(diǎn)沿不同方向發(fā)出速率均為%的帶正電粒子，已知

粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q（不計(jì)粒子重力和粒子之間的相互作用力）.若沿C4方向入射的粒子

恰垂直4?方向過D點(diǎn).則以下說(shuō)法正確的是（）

A.A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為外＞%＞外

B.沿垂直8c方向入射的粒子可能經(jīng)過A點(diǎn)

C.若ZAG5=45°，則過D點(diǎn)時(shí)粒子速率可能為九

2

D.若NACB=60。，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為后=業(yè)噴

4qR

4.如圖所示，真空中某直線形粒子發(fā)射裝置足夠長(zhǎng)，水平放置在截面為等腰三角形的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域

上方，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向里（垂直于紙面，圖中未標(biāo)出）.已知該裝置發(fā)射的粒子都是質(zhì)子，同

時(shí)射出的粒子為同一批粒子，出射速度相同，不計(jì)粒子重力，粒子經(jīng)過電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在水平地面的

光屏上,則從上往下看，關(guān)于打在光屏上的粒子，下列說(shuō)法正確的是（）

粒子發(fā)射裝置

A.同一批射出的粒子，在左右兩邊的最先到達(dá)地面的光屏上

B.同一批射出的粒子打在地面光屏上呈“八”形

C.不同批次射出的粒子速度越大，打在地面光屏上距離x軸的平均距離越遠(yuǎn)

D.同一批射出的粒子打在地面光屏上時(shí)電勢(shì)能的改變量正比于射入電場(chǎng)時(shí)離x軸的高度的平方

5.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為式4＞0）的粒子以速度％從MN連線上的P點(diǎn)水平向右射入大

小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知MN與水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，則粒

子到達(dá)連線上的某點(diǎn)時(shí)（）

M

p、、匕E

、、

、

、、

、、

?、，顯、，

N

A.所用時(shí)間為隼B.速度大小為3%

qE

c.與P點(diǎn)的距離為名塔

D.速度方向與豎直方向的夾角為30°

qE

6.如圖所示，虛線MN上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在直角三角形OQP中，ZPQO=90°,

NQOP=30。.兩個(gè)帶電荷量數(shù)值相等的粒子〃、〃分別從。、P兩點(diǎn)以垂直于的方向同時(shí)射入

磁場(chǎng)，恰好在Q點(diǎn)相遇.不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用力.下列說(shuō)法正確的是（）

A.a、。兩粒子均帶正電B.久6兩粒子的周期之比為1:3

C.以6兩粒子的速度之比為2:1D.a、b兩粒子的質(zhì)量之比為1:3

7.如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為:8和B、方向均垂直于紙面向

外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為以夕＞0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸

進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）

r

B*.且*

??2?

OX

5nm7Tim1\nm13兀機(jī)

A------B?麗

,6qBC6qB“。6qB

8.一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，力為半圓,

ac、〃與直徑M共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為限電荷量為仇4＞。）的粒子，

在紙面內(nèi)從C點(diǎn)垂直于"C?射入磁場(chǎng)，這些粒子具有各種速率。不計(jì)粒子之間的相互作用。在磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（）

c~~^........廣---/

7nmSum3itm

A------R-------r-------n-------

,6qB?4qB*3qB*2qB

9.（多選）如圖，在以MN為直徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直

于紙面向里，圓形邊界上無(wú)磁場(chǎng)。一群質(zhì)子以不同的初速率從MN上的A點(diǎn)在紙面內(nèi)沿與MN成

6=45。角的方向射入磁場(chǎng)，并恰好全部在磁場(chǎng)邊界上射出。已知MN=2R,半徑8與質(zhì)子的

初速度方向平行，從D點(diǎn)射出的質(zhì)子速率為,不考慮重力和質(zhì)子間的相互作用，貝M）

M

,----

/4；

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；XX：X

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'、、、.':.

—-~

N

A.從N點(diǎn)射出的質(zhì)子速率為（&+l）vB.質(zhì)子的比荷為三

BR

C.質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為二D.質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑可能為（&+l）R

10.（多選）等腰梯形ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,梯形上、

下底A8、8長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L,ND=60。，下底CD的中點(diǎn)E處有一個(gè)a粒子放射源，可以向

8上方射出速率不等的粒子，a粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，不計(jì)粒子間的相互作用力，已

知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,下列說(shuō)法正確的是（）

A.若AB、A￡＞邊有粒子射出，則BC邊一定有粒子射出

B.若粒子可以到達(dá)B點(diǎn)，則其最小速度為正隨

6m

C.到達(dá)A點(diǎn)和到達(dá)B點(diǎn)的粒子一定具有相同的速率

D.運(yùn)動(dòng)軌跡與AD邊相切（由8邊出磁場(chǎng)）的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為駕

3eB

11.（多選）如圖所示，兩平行金屬板間加速電壓為U,A板帶正電荷，B板帶等量負(fù)電荷.平行

金屬板B中間有小孔O',OO'是垂直于兩金屬板的中心線，擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),

磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度為民8為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與B板的夾角為6=45°,OC=〃，現(xiàn)有大量質(zhì)量

均為m,含有不同電荷量、初速度為零的帶正電粒子（不計(jì)重力），自0點(diǎn)沿OO'方向進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)

域，經(jīng)過加速，從?！c(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電荷量越大的粒子，出電場(chǎng)時(shí)速度越大

B.電荷量越大的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越大

C婦噂㈣的粒子，電荷量越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D.能擊中絕緣板CD的粒子，所帶電荷量的最大值為qAt噌mU

12.（多選）如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E=50V/m、寬度Z,=20cm,電場(chǎng)右側(cè)有一半徑/'=10cm的

圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與電場(chǎng)相切，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=10五T,有

一比荷為％=10C/kg、帶正電的粒子以垂直電場(chǎng)方向大小為%=10m/s的速度進(jìn)入電場(chǎng)，粒子恰好

沿指向圓心的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從電場(chǎng)左側(cè)離開電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，以下說(shuō)法正確的是（）

A.粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.02sB.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為叵s

400

C.粒子入射點(diǎn)距磁場(chǎng)圓心的距離為20cmD.粒子離開電場(chǎng)時(shí)與入射點(diǎn)間的距離為60cm

答案以及解析

1.答案：D

解析：根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的前提是合力為零，若沿直線運(yùn)動(dòng)，不同時(shí)

刻帶負(fù)電物體與點(diǎn)電荷Q間的距離不同，所以點(diǎn)電荷Q對(duì)帶負(fù)電物體的作用力大小發(fā)生變化，因?yàn)?/p>

物體所受重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用力是恒力，故不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)要求合力大小恒定，方向不斷改變，滿足=因?yàn)閹ж?fù)電物體距離點(diǎn)電荷Q的距離為

r,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)條件可知需滿足左卑=機(jī)匕，解得"=*=卷，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，D正確.

rrmkQE

2.答案：D

解析：①電子槍發(fā)射出電子，要想讓亮斑沿ov向上移動(dòng)，電子在yr中受到的電場(chǎng)力必須向上，

板間場(chǎng)強(qiáng)必須向下，則需在偏轉(zhuǎn)電極yr上加電壓，且Y比r電勢(shì)高，①錯(cuò)誤；②要想讓亮斑移

到熒光屏的右上方，電子在偏轉(zhuǎn)電極xr間受到的電場(chǎng)力指向X、在yr間受到的電場(chǎng)力指向Y,

則需在偏轉(zhuǎn)電極XV、％上加電壓，且X比X'電勢(shì)高，Y比丫,電勢(shì)高，②正確；③設(shè)加速電場(chǎng)

的電壓為〃，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為偏轉(zhuǎn)電極的長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距離為d,根據(jù)推論得知，偏轉(zhuǎn)距

離為）'二方7,可見偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓〃成正比，由幾何知識(shí)得，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離也

與偏轉(zhuǎn)電壓成正比，則偏轉(zhuǎn)電極XT上加上隨時(shí)間成線性變化的電壓時(shí)，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離

與時(shí)間也成線性關(guān)系，形成一條亮線，若電壓是周期性變化的，就可以使電子在水平方向不斷掃描,

③正確；④由以上分析知，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離與偏轉(zhuǎn)電壓成正比，則在偏轉(zhuǎn)電極rr上加按

正弦規(guī)律變化的電壓，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離按正弦規(guī)律變化，而在偏轉(zhuǎn)電極XX'上加適當(dāng)頻率

的掃描電壓，水平方向電子不斷從右向左勻速掃描，在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)一條正弦曲線，④正確。綜

上所述②③④正確，所以D正確。

3.答案：D

解析：因?yàn)檠谻4方向入射的粒子恰垂直至方向過D點(diǎn)，研究該粒子運(yùn)動(dòng)的逆過程，從D到C,由

于此過程中速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的2倍，可知此過程為類平拋運(yùn)動(dòng)，則粒子受垂

直8。向下的電場(chǎng)力作用，由于粒子帶正電，可知場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于8c向下，則8、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，

則依）%=%，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)方向垂直8C向下，則沿垂直8c方向入射的粒子不可能經(jīng)過A

點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若Z4CB=45。，則過D點(diǎn)時(shí)粒子速率等于在C點(diǎn)的速度沿CB方向的分量，即

%=%cos45o=]%,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若248=60。，則由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知粒子在水平方向

上有R=%fcos60。，豎直方向上有過R=L旦產(chǎn),聯(lián)立解得后=理竺￡,選項(xiàng)D正確.

22m4qR

4.答案：D

解析：由題意可知，粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所

以同一批射出的粒子同時(shí)到達(dá)水平地面的光屏上，故A錯(cuò)誤；由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，豎直方向有

=水平方向有〃=再，整理得"=唉，h為進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)離x軸的高度，可知粒

2m2〃%

子打在地面光屏上不是“八”形，而是拋物線，故B錯(cuò)誤；粒子速度越大，則在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越

短，距離x軸的平均距離越近，故C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系有

-AE=VV(I=qEd=qE---^\^\=道營(yíng)，即同一批射出的粒子打在地面光屏上時(shí)電勢(shì)能的改

2〃八%J2m%

變量正比于射入電場(chǎng)時(shí)離x軸的高度的平方，故D正確.

5.答案：C

解析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，從P點(diǎn)到再次落到MN連線上，水平位移等于豎直位移，即

=解得"空故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；豎直速度匕=絲￡=2%，合速度\=&+昭=鬲,

2mqHmv

故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；水平位移*=引=萼，豎直位移丫=》，故合位移大小,=夜》=拽誓，故C

EqqE

八%1

選項(xiàng)正確；設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為9,則tan6=f=j,即，*30。，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

vy/

6.答案：C

解析：如圖所示由幾何關(guān)系可得兩粒子軌跡圓心O'在同一點(diǎn)，軌跡半徑相等.根據(jù)左手定則可知a

粒子受到的洛倫茲力方向向右，指向圓心，則a粒子帶正電，而b粒子受到的洛倫茲力方向向左，

指向圓心，則b粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；兩帶電粒子射入磁場(chǎng)，恰好在Q點(diǎn)相遇，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，

又由圖可知，a粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,b粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的圓弧

對(duì)應(yīng)的圓心角為60。，即2￡,=7；,,B錯(cuò)誤；由?=細(xì)得，2x空%=也，解

36qBq?BqbB

得丸：絲=2:1,即〃小乙=1:2,由洛倫茲力提供向心力得，qvB=,n匚,解得—型，即

mamhrm

L：%=魅:邈=2：1，D錯(cuò)誤，C正確.

“mb

7.答案：B

2

解析：由小8=已得粒子在第二象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑廠=等，當(dāng)粒子進(jìn)入第一象限時(shí)，由于磁

r的

感應(yīng)強(qiáng)度減為:8,故軌跡半徑變?yōu)?r,軌跡如圖所示。由幾何關(guān)系可得cose=1e=60°,則粒

22

127tm12nm77m

f——-----4——?--------------------

子運(yùn)動(dòng)時(shí)間4Bq6LB6qB，選項(xiàng)B正確。

2q

解析：如圖所示，設(shè)某一粒子從磁場(chǎng)圓弧力上的e點(diǎn)射出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角為

n+3=n+2a,由于所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相同，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)

的圓心角最大，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。由幾何關(guān)系可知，a最大時(shí)，ce恰好與圓弧”相切，此時(shí)

sina=^=l可得a==,e=2a=:，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)

9答案:AC

、mv

解析：質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的臨界情況如圖，初速率為V的質(zhì)子的軌跡半徑最小，為。=十，根據(jù)幾何知識(shí)

qB

可知，從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡圓心為?！ǖ闹悬c(diǎn)，則，i=《，可解得旦=之，從N點(diǎn)射

2mBR

出的質(zhì)子的軌跡半徑最大，為R+*R=一段,聯(lián)立解得匕=（應(yīng)+l）u,A正確，B錯(cuò)誤;

2I2J.

質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間，m3a2九,7/x3兀^?，最短時(shí)間為*in=[7~2九^〃/二F，則C正確；結(jié)

4qB4v4qB4v

合以上分析可知質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑應(yīng)滿足-<;<叵BR,D錯(cuò)誤。

22

10答案:BD

解析：如圖甲、乙、丙所示，當(dāng)A3、49邊恰有a粒子射出時(shí)，由幾何關(guān)系可知，a粒子運(yùn)動(dòng)軌

跡沒有到達(dá)3c邊，故若會(huì)、AQ邊有a粒子射出，則3c邊不一定有a粒子射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

如圖丙所示，如果a粒子能到達(dá)B點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)月=暫時(shí)，速度最小，其半徑為半，

可得當(dāng)=生9=駕，可得v=3處，故選項(xiàng)B正確；到達(dá)A點(diǎn)和到達(dá)B點(diǎn)的a粒子半徑可

3%B2eB6m

e2兀4兀加

以不相同，故則速率也可以不同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期7=—*=F，如

q〃BeB

圖甲所示，運(yùn)動(dòng)軌跡與4）邊相切時(shí)，由8邊出磁場(chǎng)，則a粒子偏轉(zhuǎn)了優(yōu)=2兀-427r=:47r，a粒

33

子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，=駕，故選項(xiàng)D正確。

2兀33eB

11.答案：AD

解析：根據(jù)動(dòng)能定理可知，在加速電場(chǎng)中有qU=（，加。解得口=R亞，故電荷量越大的粒子出電