2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）

專題三電場和磁場（測）

（時間：9（）分鐘分值：100分）

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項符合要求，選對得4

分，選錯得0分。

1、（2023屆?山東濟(jì)南市高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，一帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入某點電荷的

電場中，沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)過電場中的〃、b兩點,其中。點的電場強度方向與必連線成30°角，

人點的電場強度方向與帥連線成60°角，粒子只受靜電力的作用，下列說法中正確的是（）

b/飛a

、60。刀歹\、

A.圖中彎曲的虛線軌跡可能是一段圓弧

B.〃點的電勢一定高于b點電勢

C/、〃兩點的電場強度大小可能相同

D.該帶電粒子在”點的電勢能一定小于在〃點的電勢能

【答案】B

【解析】

A.如圖所示，Ea、￡7,的交點為場源點電荷的位置

由圖可知，帶正電的粒子的軌跡不可能是一段圓弧，故A錯誤；

B.由于場源電荷為負(fù)電荷，離負(fù)點電荷越遠(yuǎn)的點電勢越高，所以。點的電勢高于。點電勢，故B正確；

C.根據(jù)點電荷電場的分布特點，高點電荷越近，電場強度越大，所以。點電場強度小于〃點電場強度，故C

錯誤；

D.根據(jù)電勢能的計算公式

所以4、〃兩點的電勢能的大小關(guān)系為

故D錯誤。

故選B。

2、（2023屆?江蘇南京市高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖，真空中同一豎直線上的A、B兩處固定兩個等量異種點

電荷，左方有一根足夠長的光滑絕緣桿豎直放置，一個質(zhì)量為〃?、電荷量為一9的小圓環(huán)穿在桿上，從桿上C

點以速度也向下運動至。處的速度為朋，AC、8。與桿垂直，。點是。。的中點，下列說法正確的是（）

A.小圓環(huán)從C到。過程中先做減速運動，再做加速運動

D.若小惻環(huán)自。點由靜止釋放,圓環(huán)可能C、。兩點間往更運動

【答案】C

【解析】

A.圓環(huán)帶負(fù)電，受電場力方向豎直向上，先減小后增大，。點處電場力最小，若0點處電場力仍大于重力，

則圓環(huán)加速度方向向上，一直做減速運動，A錯誤；

B.從桿上C點以速度也向下運動至。處的速度為由動能定理可得

解得

B錯誤；

C.由。運動到。，由動能定理可得

由。運動到“由動能定理可得

因為

解得

C正確；

D.圓環(huán)由C點靜止釋放，若能向下運動，則CO段電場力最大點加速度方向向下，圓環(huán)在CO段加速度方向一

直向下，不能往復(fù)，D錯誤。

故選C。

3、（2023屆?浙江Z20名校聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）衍射現(xiàn)象限制了光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)，最好的光學(xué)

顯微鏡也只能分辨200nm大小的物體，而場致發(fā)射顯微鏡的分辨率大大提高。其原理如圖所示，在真空玻璃泡

中心放置待測金屬制（這根金屬制的制尖即是該顯微鏡的觀察對象），泡的內(nèi)壁涂有熒光導(dǎo)電膜，在金屬制和

熒光導(dǎo)電間加很高的電壓，形成如圖所示的輻射狀的電場。在泡內(nèi)充以少量氮氣，然原子碰到針尖時會失去一

個電子形成氫離子，然后向熒光屏運動，引起熒光材料發(fā)光，在熒光屏上就看到了針尖的某種像，如分辨率足

夠高，還可以分辨出針尖端個別原子的位置。若把氮離子改成電子，并將電極方向互換，打到熒光屏上分辨率

會降低。忽略氮離子和電子的重力，其初速度可視為零，不考慮運動過程中帶電粒子間相互作用，下列說法中

正確的是（）

接地

玻璃泡

加高電壓

A.氫離子運動過程中加速度不斷增大

B.氮離子運動過程中電勢能不斷增大

C分辨率降低是因為電子的德布羅意波長比鈕離子的長

D.若所加電壓為U,玻璃泡的半徑為「，則距離針尖，廠處的電場強度大小為巨

2r

【答案】C

【解析】

A.由圖發(fā)現(xiàn)，越遠(yuǎn)離針尖，電場線越稀疏，則電場強度越小，則電場力越小，則氮離子運動過程中加速度不

斷減小，故A錯誤；

B.氮離子由針尖向熒光屏運動過程，運動方向與電場方向一致，電場力做正功，電勢能減小，故B錯誤；

C.加速過程，根據(jù)動能定理

動量

故選C。

4、（2023屆?安徽六安市一中高二上學(xué)期12月月考）一電荷量為-4的帶電粒子只在電場力作用下沿工軸正

方向運動，其電勢能綜隨位置工的變化關(guān)系如圖所示，在粒子從M向右運動的過程中，下列說法中正確的是

A.在xi處粒子速度最大

B.在處粒子加速度最大

C.電場力先做正功后做負(fù)功

【答案】C

【解析】

A.曰于帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下運動，運動過程只有動能與電勢能之間的轉(zhuǎn)化，則動能與電勢能的和

值一定，粒子在從加向X2運動的過程中，在七處的電勢能最小，則在七處的動能最大，即在七處的速度最大,

A錯誤；

B.由于粒子只在電場力作用下沿大軸正方向運動，假設(shè)電場力做正功，沿x軸取一極短的位移AX,根據(jù)

解得

C.當(dāng)粒子從M向加方向運動時電勢能先減小后增大，電場力先做正功后做負(fù)功，C正確；

D.根據(jù)電勢差的定義式可知

D錯誤。

故選C。

5、（2023屆?人大附中高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場.一帶電粒

子垂直磁場邊界從〃點射入，從方點射出.下列說法正確的是

xBx

：xXX；

：xXbx；

A.粒子帶正電

B.粒子在。點速率大于在〃點速率

C.若僅減小磁感應(yīng)強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出

D,若僅減小入射速率，則粒子磁場中運動時間變短

由余弦定理可知。點磁感應(yīng)強度為

故選C。

8、

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選

對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。

B.。點的電場強度為0

C.。點的電勢高于。點電勢

D.從。點至匕點移動正試探電荷，電場力做正功

【答案】BCD

【解圻】

C.利用對稱性結(jié)合場強疊加原理，可判斷知Oc連線上的合場強沿Qc方向，根據(jù)沿電場線方向，電勢逐漸降

低，則。點的電勢高于c點電勢，故C止確；

D.利用對稱性結(jié)合場強疊加原理，可判斷知Qb連線上的合場強沿。力方向，則從。點至b點移動正試探電荷，

電場力做正功，故D正確。

故選BCDo

10、（2023屆?湖北武漢市一中高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，質(zhì)量為，〃的三根完全相同的導(dǎo)體棒垂直于紙

面放置，其中〃、〃兩導(dǎo)體棒放置在粗糙的水平面上，。導(dǎo)體棒被豎立的輕質(zhì)彈簧懸掛，三根導(dǎo)體棒中均通入垂

直紙面向里、大小相等的恒定電流后，呈等邊三角形排列，且保持穩(wěn)定。重力加速度為g,下列說法正確的是

（）

A.彈簧的彈力小于c導(dǎo)體棒的重力

B.水平面對〃導(dǎo)體棒的摩擦力可能為零

D,若在地面上X寸稱地緩慢增大〃、。導(dǎo)體棒間的距離，彈簧長度將減小

【答案】CD

【解圻】

A.根據(jù)同向電流相吸，反向電流相斥，可得。導(dǎo)體棒受到〃、〃兩導(dǎo)體棒的合力豎直向下，根據(jù)平衡條件可得

彈簧的彈力大于c導(dǎo)體棒的重力，A錯誤；

B.0、〃兩導(dǎo)體棒對〃導(dǎo)體棒的合力垂直從斜向上，有水平向右的分量，所以“導(dǎo)體棒必定受到地面的摩擦力，

B錯誤；

D.若在地面上對稱地緩慢增大a、b導(dǎo)體棒間的距離，〃、〃兩導(dǎo)體棒對c導(dǎo)體棒的力的夾角變大，合力變小,

則彈簧彈力變小，彈簧長度將減小，D正確。

故選CD。

11、（2023屆?河南洛陽市高三上學(xué)期12月聯(lián)考）如圖所示，在X。｝，直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一段以坐標(biāo)

原點為圓心、半徑為R的四分之一圓弧，。為圓弧上一點（圖中未標(biāo)出），圓弧內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻

強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為心在坐標(biāo)原點沿x軸正方向射入不同速率的帶電粒子，粒子的質(zhì)量均為/〃，

電荷量為+4。從尸點射出的粒子速度方向正好沿y軸正方向；不計粒子的重力，關(guān)于粒子在磁場中的運動，

下列說法正確的是（）

速度越大，粒子在磁場中運動的時間越短

D.從M點射出的粒子和從。點射出的粒子在磁場中運動的時間之比為3：1

【答案】BC

【解析】

故A錯誤；

B.根據(jù)

可得

C.從P點射出的粒子速度方向正好沿），軸正方向，由幾何知識可得此時粒子的軌跡半徑為

故C正確；

故D錯誤。

故選BC。

「JH

G

C.若a、5兩離子的比荷為1:4,則a、力兩離子在磁場中運動的時間相等

D.若。、人兩離子從同一點射出磁場區(qū)域，則。、〃兩離子的比荷之比為5:2

【答案】AB

【解析】

A.由動能定理可得

由幾何關(guān)系可知〃的軌道半徑為R,則有

聯(lián)立可得

故A正確；

B.若〃、〃兩離子的比荷相同，由以上分析可知，兩離子的軌道半徑相同，則有由幾何關(guān)系可知。離子在邊界

”G上的出射點離的H的距離為

則兩離子在邊界，G上的出射點間的距離為

故B正確；

C.由A選項的表達(dá)式可得離子在磁場運動的半徑為

若。、萬兩離子的比荷為1:4,則

可得

則。、人都垂直邊界HG射出，運動的圓心角都是90。，則。的運動時間為

則〃的運動時間為

則。兩離子在磁場中運動的時間不相等，故c錯誤；

D.若〃、〃兩離子從同一點射出磁場區(qū)域，則由幾何關(guān)系可知

可得

由

可得則。、兩離子的比荷之比為

故D錯誤

故選AB.

三、填空題：本題共2小題，第13題6分，第14題6分，共12分。

【答案】①.0②.2：1

【解析】

山根據(jù)磁場的矢量合成法則，8、/）導(dǎo)線在。處的合磁感應(yīng)強度為零，A、C導(dǎo)線在O處的合磁感應(yīng)強度也為零，

所以。處的磁感應(yīng)強度大小為0。

[2]3尋線在A處的磁場方向豎直向下，。導(dǎo)線在A處的磁場方向水平向左，可得夙。導(dǎo)線在4處的合磁感應(yīng)

大小為

。導(dǎo)線在A處的磁感應(yīng)大小為

若A導(dǎo)線所受的磁場力恰好為零，可得此處磁感應(yīng)強度為零，可得

即

可得

14、（2023屆?上海長寧區(qū)高三上學(xué)期12月一模）在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強度”實驗中，在螺

線管通電前，要先對磁傳感器進(jìn)行。實驗中得到如圖所示的B7圖線，若螺線管匝數(shù)為100匝，其

內(nèi)徑（直徑）為4xl0-2m,根據(jù)圖線估算螺線管中心的磁通量約為Wbo

【答案】①調(diào)零②5.0x10-6

【解析】

⑴任何測量性儀器在使用之前，都需要進(jìn)行調(diào)零操作，所以在螺線管通電前，要先對磁傳感器進(jìn)行調(diào)零。

⑵由圖可知，螺線管中心處的磁感應(yīng)強度為4.0mT,由磁通量公式可知

四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題10分，第17題13分，第18題17分，共48分。

解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的

題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15、（2023屆?山東莒南縣一中高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，在一個半徑為R,圓心為。的圓形區(qū)域內(nèi)分

布著垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。一個質(zhì)量為〃?、電荷量為，/的帶電粒子從磁場的邊緣A

點沿A。方向射入磁場，從磁場邊緣的另一點。離開磁場。已知A、。兩點間的距離為R,不計粒子重力，求：

（1）判斷粒子的電性；

（2）粒子射入磁場時的速度大小v：

（3）粒子在磁場中運動的時間

【解析】

（1）依題意，粒子從。點離開，由左手定則判斷知：該粒子帶負(fù)電。

（2）根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子做圓周運動的半徑為

r=/?tan3O0=—/?

3

粒子做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供，即

得

（3）根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子做圓周運動的圓弧軌跡所對應(yīng)的圓心角0=120。，設(shè)粒子做圓周運立的周期為T,

則有

聯(lián)立解得

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度大小vo；

（2）帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑/?和句強磁場的磁感應(yīng)強度大小&

（3）帶電粒子對金屬板的平均作用力尸的大小。（保留兩位有效數(shù)字）

【解析】

（1）由動能定理

代入數(shù)據(jù)解得

（2）粒子以水平向右的速度出磁場，由幾何關(guān)系得

得

R=0.4m

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

8二0.01T

（3）圖中粒子速度方向與豎直方向夾角為a

解得

粒子打到板的上邊緣。

設(shè)射出電場時，速度方向與豎直方向夾角為4的粒子打到板的下邊緣

則打到板的粒子數(shù)為

粒子垂直擊中板后被完全吸收，則對板的平均作用力

17、（2023屆?浙江Z20名校聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，80是長為L的平直導(dǎo)軌，物塊與導(dǎo)軌間

動摩擦因數(shù)為"，44為光滑弧形學(xué)L道，與平直導(dǎo)軌平滑連接。6與地面間高度差為兒，A8間高度差為力2,以

平直軌道末端。點為坐標(biāo)原點，建立平面直角坐標(biāo)系xOy,x軸的正方向水平向右，），軸的正方向豎直向下，已

知重力加速度為g。

（1）若一質(zhì)量為〃2的物塊在水平恒力作用下從。點靜止開始向左運動，到達(dá)4點時撤去恒力，物塊經(jīng)過八點

向左拋出后落地。

①若物體落地動能為昌，求經(jīng)過8點的動能48；

②若要物塊落地時動能小于昂，求恒力必須滿足的條件；

（2）若滑塊〃?從光滑曲面上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過。點落到弧形軌道PQ上的動能均相同，弧形軌

道尸端坐標(biāo)為（2L,L）,Q端在y軸匕求尸。的曲線方程。

【解析】

（1）①從8到落地過程中機(jī)械能守恒，設(shè)地面