專題17 磁場與電場復合模型-2023年高考物理磁場常用模型最新模擬題精練（原卷版）

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2023年高考物理《磁場》常用模型最新模擬題精練專題17.  磁場與電場復合模型一．選擇題1. （2023湖北五校聯(lián)盟高二期中）如圖所示，空間中存在在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，有一帶電 液滴在豎直面內(nèi)做半徑為 R 的勻速圓周運動，已知電場強度為 E，磁感應強 度為 B，重力加速度為 g，則液滴環(huán)繞速度大小及方向分別為（ ） A． E /B ，順時針       B． E/ B ，逆時針 C． BgR/ E ，逆時針    D． BgR/ E ，順時針2. （2022山東聊城重點高中質(zhì)檢） 如圖所示，空間存在水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電量大小為q的小球，以初速度v0沿與電場方向成45°夾角射入場區(qū)，能沿直線運動。經(jīng)過時間t，小球到達C點（圖中沒標出），電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，電場強度大小不變。已知重力加速度為g，則（　　）
A. 小球一定帶負電B. 時間t內(nèi)小球做勻速直線運動C. 勻強磁場的磁感應強度為D. 電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，則小球做勻加速直線運動3. （2022河南南陽一中質(zhì)檢）如圖所示，帶正電小球從水平面豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為，（如圖甲）；若只加上水平向里的勻強磁場（如圖乙），小球上升的最大高度為；若只加上水平向右的勻強電場（如圖丙），小球上升的最大高度為；若只加上豎直向上的勻強電場（如圖?。∏蛏仙淖畲蟾叨葹?/span>。每次拋出的初速度相同，不計空氣阻力，則（　?。?/span>A.  B. C.  D. 4.  （2022河南洛陽一模）如圖所示，兩豎直平行邊界PQ、MN間，有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向垂直紙面向里。一帶負電小球從O點以某一速度垂直邊界PQ進入該場區(qū)，恰好能沿水平方向做直線運動。若只減小小球從O點進入場區(qū)時的速度，則小球在場區(qū)內(nèi)運動過程中，下列判斷正確的是（　?。?/span>A. 小球的動能減小 B. 小球的電勢能減小C. 小球的重力勢能減小 D. 小球的機械能減小5. (2021高考二輪評估驗收模擬15)如圖所示是氫原子中電子繞核做圓周運動的示意圖．電子繞核運動，可等效為環(huán)形電流，此環(huán)形電流的大小為I1.現(xiàn)在沿垂直于圓軌道平面的方向加一磁感應強度為B的外磁場，設電子的軌道半徑不變，而它的速度大小發(fā)生變化，若用I2表示此時環(huán)形電流的大小，則當B的方向(　　)A．垂直于紙面向里時，I2>I1B．垂直于紙面向外時，I2<I1C．垂直于紙面向里時，I2<I1D．垂直于紙面向外時，I2>I1
6．(2020·北京通州期末)如圖所示，在兩平行板間有電場強度為E的勻強電場，方向向上，一帶電荷量為q的負粒子(重力不計)，垂直電場方向以速度v從縫S1飛入兩板間，沿直線飛出縫S2，下列說法中正確的是(　　)A．平行板間有垂直紙面向里的磁場B．所加磁場的磁感應強度大小為C．若該粒子從縫S2飛入也一定從S1飛出D．若該粒子的電荷量變?yōu)?/span>2q，從縫S1飛入也一定從S2飛出7.（2020東北三省四市二模）如圖所示，真空中O點固定一個帶正電的點電荷，同一平面內(nèi)距離點電荷r處有一個帶負電的粒子P （不計重力），該粒子在紙面內(nèi)沿垂直于它們連線的方向入射，已知空間同時存在垂直紙面向里的勻強磁場，則關于粒子在電、磁場中的運動軌跡，不可能的是A．在紙面內(nèi)以O點為圓心，r為半徑的圓B．初始階段為在紙面內(nèi)向右偏的曲線C．初始階段為在紙面內(nèi)向左偏的曲線D．沿初速度方向的直線8.（2020湖北黃岡模擬3）如圖所示，一水平放置的平行板電容器充電以后與電源斷開，并在其間加上垂直紙面向里的勻強磁場；某帶電質(zhì)點以某一速度從水平平行板中央進入正交的勻強電場和勻強磁場中，剛好做勻速直線運動。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 該質(zhì)點一定帶正電 B. 該質(zhì)點可能帶負電C. 若僅磁場的水平方向均勻增大，質(zhì)點將向上偏轉，速率越來越小 D. 若將下極板緩慢向下移動，質(zhì)點將向下偏轉，速率越來越大9.(2020·浙江省溫州聯(lián)考選考科目)如圖所示，在平行帶電金屬板間有垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)子、氘核、氚核沿平行金屬板方向以相同動能射入兩板間，其中氘核沿直線運動未發(fā)生偏轉，質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉后射出，則下列說法錯誤的是(　　)A．偏向正極板的是質(zhì)子B．偏向正極板的是氚核C．射出時動能最小的是質(zhì)子D．射出時動能最大的是氚核 10.如圖，空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一個帶電粒子以某一初速度由A點進入這個區(qū)域沿直線運動，從C點離開此區(qū)域；如果這個區(qū)域只有電場，則粒子從B點離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，則粒子從D點離開場區(qū)；設粒子在上述三種情況下，從A到B點、A到C點和A到D點所用的時間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計)(　　)A．t1＝t2＝t3   B．t2<t1<t3C．t1＝t2<t3   D．t1＝t3>t211. 如圖所示，平面直角坐標系xOy的x軸上固定一帶負電的點電荷A，一帶正電的點電荷B繞A在橢圓軌道上沿逆時針方向運動，橢圓軌道的中心在O點，P1、P2、P3、P4為橢圓軌道與坐標軸的交點。為使B繞A做圓周運動，某時刻起在此空間加一垂直于xOy平面的勻強磁場，
不計B受到的重力。下列說法中可能正確的是（　?。?/span>A. 當B運動到點時，加一垂直于xOy平面向里的勻強磁場
B. 當B運動到點時，加一垂直于xOy平面向外的勻強磁場
C. 當B運動到點時，加一垂直于xOy平面向里的勻強磁場
D. 當B運動到點時，加一垂直于xOy平面向外的勻強磁場 12．（6分）如圖所示，兩平行金屬板中有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一個α粒子從兩板正中央垂直電場、磁場入射，它在金屬板間運動軌跡如圖中曲線所示，則在α粒子飛躍金屬板間區(qū)域過程中（　　）A．α粒子的動能增大 B．α粒子的電勢能增大 C．電場力對α粒子做負功 D．磁場力對α粒子做負功13.(多選)如圖甲所示，絕緣輕質(zhì)細繩一端固定在方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中的O點，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量q＝6×10－7 C，在圖示坐標中，電場方向沿豎直方向，坐標原點O的電勢為零。當小球以2 m/s的速率繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動時，細繩上的拉力剛好為零。在小球從最低點運動到最高點的過程中，軌跡上每點的電勢φ隨縱坐標y的變化關系如圖乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。則下列判斷正確的是(　　)A.勻強電場的場強大小為3.2×106 V/mB.小球重力勢能增加最多的過程中，電勢能減少了2.4 JC.小球做順時針方向的勻速圓周運動D.小球所受的洛倫茲力的大小為3 N14. (2017·全國理綜I卷·16)如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc，已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，b在直面內(nèi)向右做勻速直線運動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動，下列選項正確的是A. ma>mb>mc       B. mb>ma>mc  C. mc> ma>mb     D. mc> mb>ma  二、計算題1（2022江蘇第二次百校大聯(lián)考）.(16分)如圖所示,一帶電量為-q的粒子(不計重力),以固定的帶電量為+Q的電荷為圓心在勻強磁場中做順時針方向的圓周運動,圓周半徑為r1,粒子運動速率為v,此時粒子所受的電場力是洛倫茲力的3倍。取無窮遠處電勢能為0,兩電荷間的電勢能公式為Ep=-k。(1)若使上述帶電粒子以相同速率v繞正電荷做逆時針方向的圓周運動,其半徑為r2.求r2與r1的比值;(2)若突然撤去磁場,帶負電的粒子是否仍繞正電荷做圓周運動?給出結論并說明原因。(3)題(2)中,若帶負電的粒子仍做圓周運動,則粒子運動的周期是多大?若不是,粒子的軌跡是橢圓還是拋物線?通過計算,簡要說明理由。(不考慮因撤去磁場而引起的電場)2．如圖所示，長為L、水平放置的平行金屬板M、N間有正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向里，下板的右邊緣剛好在垂直于紙面向里的圓形有界磁場的邊界上，且下板與圓形有界磁場的圓心在同一水平線上，圓形有界磁場的磁感應強度與M、N板間勻強磁場的磁感應強度相等，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以大小為的速度從兩板左側P點沿平行板的方向射入兩板間，結果粒子恰好能沿直線通過；若撤去電場，該粒子仍然從P點以水平速度射入，粒子恰好能從上板的右端邊緣飛出，若撤去磁場，該粒子仍然從P點以水平速度射入，粒子恰好能從下板右端邊緣飛出，P點離上板的距離為，不計粒子的重力，求：（1）勻強電場的電場強度大小和勻強磁場的磁感應強度大?。?/span>（2）兩金屬板間的距離；（3）撤去磁場，粒子從下板的邊緣飛出后進入圓形有界磁場，粒子從磁場邊界上的Q點（圖中未畫出）離開磁場，從Q點作粒子進磁場時速度所在直線的垂線，該垂線過圓形有界磁場的圓心，則圓形有界磁場的半徑多大？
3. （2022江西南昌八一中學三模） 如圖，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，第四象限內(nèi)存在方向沿-y方向、電場強度為E的勻強電場．從y軸上坐標為a的一點向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y方向成30°～150°，且在xOy平面內(nèi)．結果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉后都垂直打到x軸上，然后進入第四象限的勻強電場區(qū)．已知帶電粒子電量為q，質(zhì)量為m，重力不計．求：（1）垂直y軸方向射入磁場粒子運動的速度大小v1；（2）粒子在第Ⅰ象限的磁場中運動的最長時間以及對應的射入方向；（3）從x軸上點射入第四象限的粒子穿過電磁場后經(jīng)過y軸上的點，求該粒子經(jīng)過點的速度大小．