磁场对运动电荷的作用力 高频考点梳理 专题练 2026届高考物理复习备考

/磁场对运动电荷的作用力高频考点梳理专题练2026届高考物理复习备考一、单选题1．如图所示，甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑轨道，m、n为两轨道的最低点匀强磁场垂直于甲轨道平面，匀强电场平行于乙轨道平面．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球下滑的时间比b球下滑时间长 B．a、b两球的机械能均不守恒C．a球到m点的速度小于b球到n点的速度 D．a球对m点的压力大于b球对n点的压力2．如图所示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿直径AB方向从A点射入磁场中，分别从圆弧上的P、Q两点射出，下列说法正确的是（）

A．两粒子分别从A到P、Q经历时间之比为3∶1B．粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为2∶1C．粒子在磁场中速率之比为1∶3D．粒子在磁场中运动轨道半径之比为3∶13．如图所示，边长为L的正方形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一带电粒子以速度v从D点射入磁场，速度方向与边夹角为，垂直边射出磁场，则下列说法正确的是（

）

A．粒子一定带正电 B．粒子的比荷为C．粒子在磁场中的运动时间为 D．减小粒子的速度，粒子不可能从边射出4．如图甲所示，水平传送带足够长，沿顺时针方向匀速运动，某绝缘带电物块无初速度的从最左端放上传送带。该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，物块运动的v-t图象如图乙所示。物块带电量保持不变，下列说法正确的是（）A．物块带正电

B．1s后物块与传送带共速，所以传送带的速度为0.5m/sC．传送带的速度可能比0.5m/s大D．若增大传送带的速度，其它条件不变，则物体最终达到的最大速度也会增大5．如图所示，一个粗糙且足够长的斜面体静止于水平面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑，在滑块下滑的过程中，斜面体静止不动．下列判断正确的是(

)A．滑块受到的摩擦力逐渐增大 B．滑块沿斜面向下做匀加速直线运动C．滑块最终要离开斜面 D．滑块最终可能静止于斜面上6．如图，光滑绝缘的圆弧轨道固定在竖直平面内。O为其最低点，M、N等高，匀强磁场方向与轨道平面垂直。将一个带正电的小球自M点由静止释放，它在轨道上M、N间往复运动。下列说法中正确的是（）A．小球在M点和N点时均处于平衡状态B．小球由M到O所用的时间小于由N到O所用的时间C．小球每次经过O点时对轨道的压力均相等D．小球每次经过O点时所受合外力均相等7．如图所示，一足够长固定的粗糙倾斜绝缘管处于匀强磁场中，一带正电小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球的加速度a随时间t（沿斜面向下为正方向），受到的弹力随时间t（垂直斜面向下为正方向），以开始下落点为零重力势能参考点，小球的重力势能Ep随位移x，机械能E随位移x的关系图像可能正确的是（）A． B．C． D．8．如图，长直导线水平固定放置，通有向右的恒定电流，绝缘细线一端系于导线上的点，另一端系一个带电小球，细线拉直，第一次让小球在A点由静止释放，让小球绕点沿圆1在竖直面内做圆周运动；第二次让小球在点由静止释放，让小球绕点沿圆2在竖直面内做圆周运动。圆1与直导线在同一竖直面内，圆2与直导线垂直，A、两点高度相同，不计空气阻力，则两次小球运动到最低点时（）A．速度大小相等，线的拉力相等 B．速度大小不等，线的拉力相等C．速度大小相等，线的拉力不等 D．速度大小不等，线的拉力不等二、多选题9．如图甲所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电圆环，可在水平的、足够长的绝缘粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中。现给圆环水平向左的初速度，在以后的运动过程中，圆环运动的v－t图像如图乙所示，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．初速度满足 B．初速度满足C．圆环克服摩擦力做的功为 D．圆环克服摩擦力做的功为10．两根导线通有大小方向相同的电流，垂直穿过绝缘水平面，俯视如图所示。O点是两导线在绝缘水平面内连线的中点，a、b是连线垂直平分线上到O点距离相等的两点。一可视为质点的带正电滑块以相同大小的初速度v0分别从a、b向O点运动过程中，下列说法正确的是（）A．滑块在a、b两点受到的磁场力方向相同B．滑块在a、b两点受到的磁场力方向相反C．若水平面光滑，则滑块从a点出发后一定做曲线运动D．若水平面粗糙，则滑块从b点出发后一定做减速运动11．如图所示，一磁感强度为B的匀强磁场垂直纸面向里，且范围足够大。纸面上M、N两点之间的距离为d，一质量为m的带电粒子（不计重力）以水平速度v0从M点垂直进入磁场后会经过N点，已知M、N两点连线与速度v0的方向成角。以下说法正确的是（）A．粒子可能带负电B．粒子一定带正电，电荷量为C．粒子从M点运动到N点的时间可能是D．粒子从M点运动到N点的时间可能是12．一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是（）A．a带负电荷 B．b带正电荷C．c带负电荷 D．a和b的动量大小一定相等三、解答题13．如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑。图中虚线是左、右两侧匀强磁场（图中未画出）的分界线，左侧磁场的磁感应强度为，右侧磁场的磁感应强度为B，两磁场的方向均垂直于纸面向外。当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，斜面足够长，小球可视为质点。(1)判断小球带何种电荷；(2)求小球沿斜面下滑的最大速度；(3)求小球速度达到最大时，在左侧磁场中下滑的距离L。14．如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，在倾角为的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑。图中虚线是左、右两侧匀强磁场（图中未画出）的分界线，左侧磁场的磁感应强，右侧磁场的磁感应强度为B，两磁场的方向均垂直于纸面向外。当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为0.已知重力加速度为g，斜面足够长，小球可视为质点。(1)判断小球带何种电荷。(2)求小球沿斜面下滑的最大速度。(3)求小球速度达到最大之前，在左侧磁场中下滑的距离L。15．科学研究中可以用电场和磁场实现电信号放大，某信号放大装置示意如图，其主要由阴极、中间电极(电极1,电极2,…,电极n)和阳极构成，该装置处于匀强磁场中,各相邻电极存在电势差。由阴极发射的电子射入电极1,激发出更多的电子射入电极2,依此类推,电子数逐级增加,最终被阳极收集,实现电信号放大。图中所有中间电极均沿x轴放置在xOz平面内,磁场平行于z轴，磁感应强度的大小为B。已知电子质量为m,电荷量为e。忽略电子间的相互作用力，不计重力。（1）若电极间电势差很小可忽略,从电极1上O点激发出多个电子，它们的初速度方向与y轴的正方向夹角均为，其中电子a、b的初速度分别处于xOy、yOz平面的第一象限内，并都能运动到电极2。（i）试判断磁场方向；（ii）分别求出a和b到达电极2所用的时间和；（2）若单位时间内由阴极发射的电子数保持稳定,阴极、中间电极发出的电子全部到达下一相邻电极。设每个射入中间电极的电子在该电极上激发出个电子,，U为相邻电极间电势差。试定性画出阳极收集电子而形成的电流I和U关系的图像,并说明理由

答案题号12345678910答案DDCCCDDCADAD题号1112答案BCDBC1．D【详解】由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；磁场力对小球不做功，整个过程中小球a的机械能守恒；小球b在电场中运动受到的电场力对小球做负功，机械能减小，故B错误；小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知：Fm-mg-Bqvm=m，解得：Fm=m+mg+Bqvm…①小球在电场中运动，在最低点受力分析可知：Fn-mg=m；解得：Fn=m+mg…②因为vm＞vn，所以Fm＞Fn，故D正确．故选D．2．D【详解】AB．做出带电粒子运动轨迹如图所示

根据几何关系可知，到达Q点的粒子在磁场中转过的角度为，到达P点的粒子在磁场中转过的角度为，而粒子在磁场中做圆周运动的周期比荷相同且在同一磁场中做圆周运动，因此周期相同，则可得可得故AB错误；C．设圆形磁场的半径为R，根据几何关系可得解得而根据可得故C错误，D正确。故选D。3．C【详解】A．由图可知，粒子所受洛伦兹力垂直速度方向向下，根据左手定则可知粒子带负电，故A错误；B．如图所示根据几何关系可得粒子做圆周运动的半径根据洛伦兹力提供向心力联立解得粒子的比荷故B错误；C．由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间故C正确；D．根据可得可知速度减小，粒子在磁场中做圆周运动的半径减小，由作图法可知当速度减小到一定值时，粒子可以从边射出，故D错误。故选C。4．C【详解】A．在第1s内，图像的斜率减小，物块的加速度减小，滑动摩擦力减小，对斜面的压力减小，而物块做加速运动，洛伦兹力增大，所以洛伦兹力一定竖直向上，由左手定则，物块一定带负电，A错误；BC．物块达到最大速度的条件是摩擦力等于零，不再加速，所以1s末物块飘起来，此时物块的速度为0.5m/s，传送带的速度可能是0.5m/s，也可能大于0.5m/s，B错误，C正确；D．若传送带的速度小于0.5m/s，物块的最大速度随着传送带速度的增大而增大；若传送带的速度等于0.5m/s，则物块的最大速度等于0.5m/s；若传送带的速度大于0.5m/s，无论传送带的速度多大，物块加速到0.5m/s时都飘起来，也就是说，物块的最大速度等于0.5m/s，与传送带的速度无关，D错误。故选C。5．C【详解】滑块受重力、支持力、垂直于斜面向上的洛伦兹力和沿斜面向上的摩擦力四个力的作用，初始时刻洛伦兹力为0，滑块在重力和摩擦力的作用下沿斜面向下运动，随着速度v的增大，洛伦兹力qvB增大，滑块受到的弹力减小，引起摩擦力减小，滑块沿斜面向下加速度大小变大，当时，滑块开始离开斜面．综上所述，故C正确，ABD错误；故选C．6．D【详解】A．平衡状态的加速度为零，小球在M点和N点只受到重力，所以小球在这两点不能处于平衡状态，故A错；B．由于洛伦磁力总是与运动方向垂直，又没有摩擦力，故对其速度大小有影响的只有重力，故小球无论从哪边滚下，时间都是一样的，故B错；D．根据机械能守恒定律，小球每次经过最低点的速度大小相同，由可知，F合大小相等，故D正确；C．小球在最低点时受重力，支持力和洛伦兹力，从N到M时，洛伦兹力向下，故有故此时小球对轨道的压力为小球从M到N时，洛伦兹力向上，故有故此时小球对轨道的压力为所以小球经过最低点时对轨道的压力大小不相等，故C错。故选D。7．D【详解】AB．当时，由牛顿第二定律得则，可见图像的斜率越来越大，图像的斜率越来越大；当时，由牛顿第二定律得则，可见的斜率越来越小，图像的斜率越来越小，故AB错误；C．小球重力势能可得Ep-x图像为倾斜直线，故C错误；D．因为摩擦力先减小再变大后不变，所以机械能的关系图像斜率先减小再变大后不变，故D正确。故选D。8．C【详解】由于洛伦兹力不做功，只有重力做功，所以两次小球运动到最低点时，根据动能定理可知，合外力做功相同，所以两次在最低点小球的速度大小相等，在圆1中小球在最低点速度方向与磁场方向相互垂直，根据左手定则，如果两小带正电，则在圆1中小球在最低点线的拉力大小为在圆2中小球在最低点速度方向与磁场方向相互平行，洛伦兹力为0，则在圆1中小球在最低点线的拉力大小为则两次小球运动到最低点时，线的拉力不等，所以C正确；ABD错误；故选C。9．AD【详解】AB．圆环到的洛伦兹力方向竖直向上，重力竖直向下，圆环最终做匀速运动，说明水平方向摩擦力为零，竖直方向合力为零，洛伦兹力大小和重力大小相等，设最终的速度为v，则qvB=mg得由图可知初速度故A正确，B错误；CD．设摩擦力做功为W，根据动能定理圆环克服摩擦力做的功为故C错误，D正确。故选AD。10．AD【详解】AB．根据安培定则，知两导线连线上的垂直平分线上，左边的磁场方向水平向下，而右边的磁场方向水平向上，根据左手定则可得，滑块在a、b两点受到的磁场力方向相同，均向里，故A正确，B错误；C．水平面光滑，滑块带正电荷，洛伦兹力垂直平面向里，平面对滑块的支持力与洛伦兹力和重力的合力平衡，一定做直线运动，故C错误；D．若水平面粗糙，则滑块从b点出发后。由于摩擦力做负功，洛伦兹不做功，一定做减速运动故D正确。故选AD。11．BCD【详解】A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；B．由几何关系可知，r=d，由可知电荷量为选项B正确；CD．粒子运动的周期第一次到达N点的时间为粒子第三次经过N点的时间为选项CD正确。故选BCD。12．BC【详解】ABC．由左手定则可知，粒子a、粒子b均带正电，电中性的微粒分裂的过程中，总的电荷量应保持不变，则粒子c应带负电，A错误，BC正确；D．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即解得由于粒子a与粒子b的质量、电荷量大小关系未知，则粒子a与粒子b的动量大小关系不确定，D错误。故选BC。13．(1)正电荷(2)(3)【详解】（1）根据题意可知，小球下滑过程中受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上，根据左手定则可知小球带正电荷。（2）当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零，然后小球继续向下运动，在左侧区域当压力再次为零时，速度达到最大值，则有qvm＝mgcosθ解得vm＝（3）当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零，设此时速度为v，则有qvB＝mgcosθ解得v＝小球下滑的过程中，由牛顿第二定律得mgsinθ＝ma解得a＝gsinθ由