2026年高考物理二轮复习第9讲带电粒子在电场、磁场中运动专项训练

试卷更新日期：2026-04-09 类型：二轮复习

进入出卷网下载

一、选择题

1. 负离子空气净化器的部分结构原理如图所示。由空气和带负电荷的灰尘颗粒组成的均匀混合气流，以相同的初速度沿平行于极板方向进入一个由平行金属板和稳压电源构成的收集器，气流宽度正好等于金属板间距，在电场的作用下全部灰尘颗粒恰好都能落到下极板上。假设所有灰尘颗粒质量相等，所带电荷量相同，不考虑重力、浮力影响和颗粒间的相互作用。下列说法正确的是（　　）

A、收集器上极板带正电 B、电源电压减半，灰尘颗粒的收集效率减半 C、随着收集灰尘颗粒增多，下极板所带电荷量逐渐减小 D、所有灰尘颗粒即将落到下极板上时的动能一定相等

查看试题解析
2. 如图所示为密立根油滴实验示意图，两块水平放置的平行金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场。油滴从喷口出来时由于摩擦而带负电，油滴的大小、质量各不相同。油滴进入电场时的初速度、油滴间的相互作用及空气对油滴的浮力忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A、悬浮的油滴所带的电荷量一定相等 B、若某油滴向下加速运动，则重力和静电力的合力做负功 C、若某油滴向下加速运动，减小平行金属板间距离，可使油滴处于平衡状态 D、若某油滴悬浮不动，增加平行金属板两端电压，则油滴仍不动

查看试题解析
3. 如图所示，空间中存在与水平成45°斜向右上方、大小为1×10⁶N/C的匀强电场，在距地面10m高处同一位置均以10m/s的速率同时抛出A、B两个带正电小球，A球竖直向上，B球水平向右，两小球质量均为1kg，带电量均为 $\frac{\sqrt{2}}{2} \times 10^{- 5} C$ 。忽略两小球之间的相互作用力和空气阻力，小球均可视为质点，g取10m/s² ，则在B球落地前，两球间的最大距离为（　　）

A、10m B、 $10 \sqrt{2} m$ C、20m D、 $20 \sqrt{2} m$

查看试题解析
4. 如图，真空中的匀强电场平行于纸面，半径为R的圆形区域处于匀强电场中，圆周上的A点有一粒子源，能向纸面内各个方向陆续发射初动能相等、带电量均为q的同种粒子，圆周上各处均有粒子到达，不计粒子重力和粒子间的相互作用，AC、BD是圆的两条相互垂直的直径，测得粒子到达圆周时的最小动能比初动能小 $E_{0}$ ，最大动能比初动能大 $3 E_{0}$ ，则（　　）

A、电场强度的大小为 $\frac{E_{0}}{q R}$ B、电场强度的大小为 $\frac{2 E_{0}}{q R}$ C、电场方向与AC的夹角为 $45 °$ D、电场方向与AC的夹角为 $30 °$

查看试题解析
5. 如图所示，一通电直导线在竖直向上的匀强磁场中静止于光滑斜面上，电流方向垂直纸面向外。保持磁场强弱不变，仅把磁场方向按顺时针逐渐旋转，直至垂直斜面向上，若要通电导线始终保持静止，则应控制导线内的电流强度（　　）

A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、先增大后减小 D、先减小后增大

查看试题解析
6. 如图所示，在长方形 $A B C D$ 区域中有竖直向下的匀强电场，同种带正电粒子分别以速度 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 从 $A$ 点水平向右飞入电场，分别从 $B C$ 、 $C D$ 的中点 $G$ 、 $H$ 飞出电场区域。已知粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　）

A、粒子从 $G$ 、 $H$ 两点飞出的时间之比为 $2 : 1$ B、粒子从 $G$ 、 $H$ 两点飞出的时间之比为 $1 : 2$ C、初速度之比 $v_{1} : v_{2} = 2 \sqrt{2} : 1$ D、粒子从 $G$ 、 $H$ 两点飞出的过程中，电场力做功之比为 $4 : 1$

查看试题解析
7. 如图所示，将厚度为h和宽度为d的金属板放在匀强磁场中，以金属板的一个顶点为坐标原点建立Oxyz坐标系。当金属板中通有沿z轴正方向的恒定电流I时，金属板的上、下表面之间产生稳定的电压。已知该金属板单位体积内自由电子的个数为n，电子的电荷量为 $- e$ ，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向沿x轴负方向，下列说法正确的是（　　）

A、金属板上表面的电势高于下表面的电势 B、金属板的上、下表面之间产生的稳定电压的大小为 $\frac{I B}{n e d}$ C、金属板内自由电子所受洛伦兹力的大小为 $\frac{I B}{d h}$ D、金属板内载流子定向移动的速率为 $\frac{I B}{n e d h}$

查看试题解析
8. 如图所示，一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的小球在电场强度为 $E$ 、区域足够大的匀强电场中，以初速度 $v_{0}$ 沿 $O N$ 在竖直面内做匀变速直线运动。 $O N$ 与水平面的夹角为 $30 °$ ，重力加速度为 $g$ ，且 $m g = q E$ ，则（　　）

A、电场方向竖直向上 B、小球运动的加速度大小为 $\frac{g}{2}$ C、小球上升的最大高度为 $\frac{v_{0}^{2}}{4 g}$ D、若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$

查看试题解析
9. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动，如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场，N为QP的中点。模拟动画显示，带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断a、b（）

A、具有不同比荷 B、电势能均随时间逐渐增大 C、到达M、N的速度大小相等 D、到达K所用时间之比为 $1 : 2$

查看试题解析
10. 有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上．已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是（）

A、增大墨滴的带电荷量 B、减小墨滴喷出时的速度 C、减小偏转板与承印材料的距离 D、增大偏转板间的电压

查看试题解析
11. 航天员登月后，通过电子在月球磁场中的运动轨迹来推算磁场的强弱分布。如图分别是探测器处于月球a、b、c、d四个不同位置时电子运动轨迹的组合图，若每次电子的出射速率相同，且与磁场方向垂直，则a、b、c、d中磁场最弱的位置为（　　）

A、a B、b C、c D、d

查看试题解析
12. 如图所示为“滤速器”装置示意图， $a$ 、 $b$ 为水平放置的平行金属板， $a$ 板接电源正极， $b$ 板接电源负极，金属板间存在匀强磁场，一电子以速率 $v$ 水平向右从 $O$ 点进入金属板间后沿直线 $O O^{'}$ 通过“滤速器”，不计电子、质子重力，则下列说法正确的是（　　）

A、金属板间的磁场方向垂直纸面向外 B、若电子以速率 $v$ 水平向左从 $O^{'}$ 点进入金属板间，仍能沿直线通过“滤速器” C、若仅将电子的速率改为 $2 v$ ，仍能沿直线通过“滤速器” D、若仅将电子换成质子，仍能沿直线通过“滤速器”

查看试题解析

二、多项选择题

13. 如图所示，空间中存在足够大、正交的匀强磁场和匀强电场，其中匀强磁场垂直于纸面（竖直面）、磁感应强度大小为B，匀强电场与水平方向成30°角。质量为m、电荷量为q（q>0）的小球从某点O开始运动，恰好能在竖直面内斜向右上方做匀速直线运动。小球运动到某点时撤去磁场，电场保持不变。已知小球所受电场力大小与其重力大小相等，空气阻力不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、小球的初速度大小为 $\frac{\sqrt{3} m g}{q B}$ B、撤去磁场后，小球的机械能一直增大 C、撤去磁场后，小球的电势能先减小后增大 D、撤去磁场后，小球重力势能的最大增加量为 $\frac{3 m^{3} g^{2}}{4 q^{2} B^{2}}$

查看试题解析
14. 如图为以 $O$ 点为中心的径向电场的示意图，电场强度大小可表示为 $E = \frac{a}{r}$ ， $a$ 为常量。比荷相同的两粒子在以 $O$ 为圆心、半径 $r$ 不同的圆轨道运动。不考虑重力及粒子间的相互作用，则（　　）

A、质量大的粒子动量大 B、半径大的粒子加速度大 C、粒子的速度大小与半径成正比 D、粒子运动的周期与半径成正比

查看试题解析
15. 如图所示，氘（ ${}_{1}^{2}H$ ）、氚（ ${}_{1}^{3}H$ ）的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法正确的是（　　）

A、两种原子核在偏转电场中的位移偏转量之比为3：2 B、两种原子核打在屏上的动能为1：1 C、经过加速电场的过程中，电场力对氘（ ${}_{1}^{2}H$ ）、氚（ ${}_{1}^{3}H$ ）做功之比为3∶2 D、两种原子核从开始加速到打在屏上所花的时间之比为 $\sqrt{2} ∶ \sqrt{3}$

查看试题解析
16. 如图所示，在磁感应强度大小 $B = 0.2 T$ ，方向水平向里的匀强磁场中，有一根长 $l = 0.1 m$ 的竖直光滑绝缘细杆 $M N$ ，细杆顶端套有一个质量 $m = 40 g$ 、电荷量 $q = + 0.5 C$ 的小环。现让细杆以 $v = 2 m / s$ 的速度沿垂直磁场方向水平匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为0），小环最终从细杆底端飞出， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。关于小环的运动下列说法正确的是（　　）

A、洛伦兹力对小环做负功 B、小环的轨迹是抛物线 C、小环在绝缘杆上运动时间为0.2s D、小环的机械能减少

查看试题解析
17. 如图所示，两足够长的平行金属板相距4d，金属板间充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，板间中心有一电子发射源S向纸面内各个方向均匀发射初速度大小为 $v_{0}$ 的电子。已知电子的质量为m，电荷量为e，匀强磁场的磁感应强度大小 $B = \frac{m v_{0}}{2 e d}$ ，不计电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、电子在磁场中运动的轨道半径R=2d B、电子在磁场中运动的周期 $T = \frac{π d}{v_{0}}$ C、两金属板上有电子打到的区域总长度为 $4 (\sqrt{3} + 1) d$ D、打在两金属板上的电子占发射电子总数的50%

查看试题解析

三、计算题

18. 如图所示，在电场强度为E，方向竖直向下的匀强电场中，两个相同的带正电粒子a、b同时从O点以初速度 $v_{0}$ 射出，速度方向与水平方向夹角均为 $θ$ 。已知粒子的质量为m。电荷量为q，不计重力及粒子间相互作用。求：

(1)、 a运动到最高点的时间t；

(2)、 a到达最高点时，a、b间的距离H。

查看试题解析
19. 如图所示，在边长为 $L$ 的正方形区域内，有沿 $+ y$ 方向的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个质量为 $m$ ，电荷量为 $+ q$ 带电的粒子（不计重力）从原点 $O$ 进入场区，恰好能以 $v_{0}$ 的速度沿直线匀速通过场区。

(1)、分析推断粒子的初速度方向，判定磁感应强度方向。

(2)、若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，该带电粒子恰好从 $(L ， - \frac{L}{2})$ 点离开场区，求磁感应强度的大小 $B$ 。

(3)、若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，求粒子离开场区的位置。

查看试题解析
20. 如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场，有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直，现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点（C点在图上未标出），已知OD长为l ，不计粒子的重力，求：

(1)、粒子射入绝缘板之前的速度大小；

(2)、粒子经过绝缘板时损失了多少动能；

(3)、所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间。

查看试题解析