2024届寒假物理专项训练材料三（含答案）

2024届第一中学寒假物理综合训练三一一电磁场

一、单选题：

1.某示波器在Re、rr不加偏转电压时光斑位于屏幕中心，现施加给其加如图（1）、

（2）所示偏转电压，则在光屏上将会看到下列哪个图形（圆为荧光屏，虚线为光屏坐

2.在图中所示的四种典型电场的情况中，其中8、C中的场源电荷均为等量电荷，

6与场源电荷连线的中点对称分布，则“、b两点的电场强度和电势都相同的是（）

3.如图所示，极板间距为d、正对面积为S的平行板电容器，N极板与静电计相连，

电容器M极板和静电计外壳接地。已充完电的平行板电容器两极板之间的电势差为U,

静电计指针偏转的角度为a0则（)

A.增大d,a变小B.减小S,a变大

C.若将玻璃板插入两板之间，a变大D.减小d,a变大

4.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B,C、。为电场中的四

A.图中没有电场线的地方就没有电场

B.C点电势低于A点电势

C.同一正电荷在。点的电势能高于在B点的电势能

D.正电荷从。点静止释放，若只受电场力作用，将沿电场线运动到8点

5.在a粒子散射实验中，虚线是以原子核P为圆心的同心圆，相邻两个同心圆之间的

间距相等，实线为一a粒子运动的轨迹，a,b,c为轨迹上的三个点。则（）

A.a粒子在a点的加速度最大

B.a粒子在。点的动能最小

C.a粒子在6点的电势能最大

D.两点间的电势差

6.如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一个带电

小球，整个装置以某一速度沿垂直于磁场方向进入方向垂直纸面向内的匀强磁场，由于

外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出，下列说法中

试卷第2页，共4页

正确的是（)

XXX

XXX

XXX

XXX

XXX

XXX

A.该过程中由水平速度产生的洛伦兹力不做功

B.小球的运动轨迹是一条直线

C.小球机械能的增加是因为洛伦兹力做功

D.小球在竖直方向做匀加速运动

7.关于科学家及他们的物理成果，下列说法正确的是（）

A.牛顿提出了分子电流假说

B.库仑通过实验研究得出了库仑定律

C.特斯拉发现了电流的磁效应

D.奥斯特利用电磁场理论发明了回旋加速器

8.图中的d为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向外。则开

关S接通后，导线1所受安培力的方向（）

9.如图，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方。点处有一正点电荷，带负电的小物体从〃点

沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点。若小物体电荷量保持不变，

A.从/到N的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功

B.小物体再次回到M点时，摩擦力和电场力做功均为零

C.小物体上滑和下滑过程中经过同一位置时库仑力大小相等

D.小物体上滑和下滑过程中速度最大的位置均在的中点

10.倾角为a的轨道上放有一根静止的金属杆浦。给脑中通有恒定电流，导轨所在空

间存在一个垂直轨道平面向上的匀强磁场，加杆静止，如图。现使磁场的磁感应强度

大小B随时间逐渐增大，则在磁感应强度逐渐增大直到湖杆即将滑动的过程中，M杆

受到的静摩擦力可能的变化情况是（）

A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大

三、计算题：

11.如图所示的平面直角坐标系％。，，在第I、II象限内有平行于y轴的匀强电场，方

向沿y正方向；在第IV象限的正方形abed区域内有匀强磁场，磁感应强度大小未知，

方向垂直于口，平面向里，正方形边长为2L且ad边与x轴重合，浦边与y轴平行。一

质量为机、电荷量为q的粒子，从y轴上的尸（01）点，以大小为%的速度沿尤轴正方向

射入电场，通过电场后从无轴上的。（2L,0）点进入第IV象限的磁场区域，从d（4L,0）点

射出磁场，不计粒子所受的重力。求：

（1）粒子运动到a点时的速度大小和方向；

（2）粒子从尸运动到a和从。运动到d的时间之比％:G-

（3）改变磁场区域的磁感应强度使粒子经过磁场后不能到达x轴上，则磁感应强度应

满足什么条件。

试卷第4页，共4页

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参考答案：

1.C

【详解】由图1可知，Y方向先加正向减小后反向增大的电压，则电子先向+Y方向偏转，

偏转距离逐渐减小，然后向-Y方向偏转，偏转距离逐渐变大，即电子在Y方向形成亮线；

由图2可知，X方向加正向电压，则电子将向+X方向偏转，且沿+X方向的偏转距离相同；

故电子在示波器上形成一条偏向+X方向平行Y轴的直线，故C正确，ABD错误；

故选Co

2.C

【详解】A.电容器间的电场为匀强电场，故两点电场强度相等，沿电场线方向上电势逐渐

降低，可知。点的电势高于b点的电势，故A错误；

B.八6两点在等量同种电荷连线上，由对称性可知，电场强度的大小相等，方向不同，电

势相同，故B错误；

C.a、b两点在等量异种电荷连线的垂直平分线上，电势相等，根据电场的对称性。、b两

点场强相同，故C正确；

D.以点电荷为球心的球面是等势面，可知〃、。两点电势相等，但两点电场强度的方向不

相同，故电场强度不相等，故D错误。

故选Co

3.B

【详解】AD.电容器所带电荷量。一定，由公式

_srS

C=--------

471kd

知，当d变大时，c变小，再由

c=e

U

得U变大，a变大，选项AD错误；

B.由公式

c=^L

471kd

知，正对面积s变小，C也变小，再由

c=2

U

得U变大，a变大，选项B正确。

C.当插入玻璃板时，由公式

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_srS

C二----

471kd

知c变大，再由

c=2

u

得U变小，a变小，选项c错误。

故选Bo

4.C

【详解】A.图中没有电场线的地方只是没画出电场线，不是没有电场，故A错误；

B.沿着电场线方向，电势降低，则C点电势高于A点电势，故B错误；

C.沿着电场线方向，电势降低，可知。点电势高于B点电势，根据弓=“0可知，同一正

电荷在电势高的地方电势能大，所以同一正电荷在。点的电势能高于在3点的电势能，故C

正确；

D.正电荷由。点释放，受电场力方向沿切线方向，所以运动轨迹不会沿电场线方向，故D

错误。

故选C。

5.C

【详解】A.a粒子和原子核间的库仑斥力产生加速度，由牛顿第二定律可得

a上芈

mmr

a粒子在。点与原子核P距离最大，加速度最小，故A错误；

BC.由图可知，a粒子从。到b过程，库仑斥力做负功，a粒子的动能减小，电势能增大；

从6到c过程，库仑斥力做正功，a粒子的动能增大，电势能减小；则a粒子在6点的动能

最小，在b点的电势能最大，故B错误，C正确；

D.根据点电荷电势分布特点可知，每个同心圆都是等势面，则有

圆|=□+%＞内

故D错误。

故选Co

6.D

【详解】A.该过程中由水平速度产生的洛伦兹力沿玻璃管竖直向上，对小球做正功，故A

错误；

答案第2页，共5页

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BD.小球在水平方向随着玻璃管做匀速直线运动，所以在竖直方向上受到的洛伦兹力分力

恒定不变，则小球在竖直方向做匀加速运动，所以小球的合运动是匀变速曲线运动，小球的

运动轨迹是一条曲线，故B错误，D正确；

C.由于洛伦兹力不做功，所以小球机械能的增加不是因为洛伦兹力做功，故C错误。

故选D。

7.B

【详解】A.安培提出了分子电流假说，故A错误；

B.库仑通过实验研究得出了库仑定律，故B正确；

C.奥斯特发现了电流磁效应，故C错误；

D.1930年欧内斯特•奥兰多•劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功，故D

错误。

故选B。

8.B

【详解】在开关S接通后，电流由左侧流入电磁铁，则由安培定则可知，电磁铁右侧为N

极，故导线所在处的磁场向左，由左手定则可知，导线所受安培力方向向下。

故选B。

9.AC

【详解】A.从M到N的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功，故A正确；

B,小物体再次回到M点时，摩擦力一直做负功，电场力做功为零，故B错误；

C.根据库仑定律

F=k*

r

可知小物体上滑和下滑过程中经过同一位置时库仑力大小相等，故c正确；

D.当加速度为零时，小物体的速度最大，由受力分析可知上滑到的中点时，小滑块受

到自身重力，垂直于斜面的支持力，垂直于斜面的库仑力，沿斜面向下的摩擦力，由牛顿第

二定律可知，合外力不为零，加速度不为零，不是速度最大位置，故D错误。

故选AC„

10.AD

【详解】导轨所在空间存在一个垂直轨道平面向上的匀强磁场，油杆静止，受力分析可知

仍受重力、支持力、摩擦力、安培力作用；若起初摩擦力向下，则有

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mgsina+f=BIL

随着磁场的磁感应强度大小3随时间逐渐增大，/变大；若起初摩擦力向上，则有

mgsina=BIL-^f

随着磁场的磁感应强度大小B随时间逐渐增大，/变小，直至为0后，反向增大；故AD正

确，BC错误；

故选AD。

IL（1）伍，,方向与x轴正方向成45度角；⑵⑶。〈人赞

【详解】（1）粒子在第一象限中做类平抛运动，设粒子在。点时的速度方向与x轴夹角为6,

根据平抛运动中的推论可得，速度反向延长线过水平位移的中点，则

4L,

tan0=—=\

L

所以有

6=45。

粒子在x轴方向做匀速直线运动，则

所以粒子在4点时的速度大小为

（2）粒子从尸点运动到4点是时间为

2L

%=

%

由粒子在电场中运动轨迹可得，粒子受到的电场力沿y轴负方向，所以粒子带负电，则粒子

在磁场中运动轨迹如图，由几何关系可得

r=V2£

粒子在磁场中运动的圆心角为

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