寒假：高二物理寒假作业习题精炼。
寒假里是学生提升自己成绩的关键时间，学生们可以在这个时间里进行充电，下面是高二物理寒假作业习题精炼，以供大家参考练习。一、选择题。
1.如图所示，mn是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一重力不计的带电粒子从mn上的o点以水平初速度v0射入场区，下列有关判断正确的是()
a.如果粒子回到mn上时速度增大，则空间存在的一定是电场。
b.如果粒子回到mn上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场。
c.若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到mn上时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场。
d.若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到mn所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场[答案] ad
解析]洛伦兹力对带电粒子不做功，不能使粒子速度增大，电场力可使带电粒子做功，动能增大，故a项正确。若带电粒子以与电场线平行的速度v0射入，粒子返回速率不变，故b、c项错。由t=知，粒子在磁场中运动的时间与速率无关，第1页。
故d项正确。
2.(2019湖南省师大附中月考)一带电粒子以初速度v0沿垂直于电场线和磁感线的方向，先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场(场强为e)和匀强磁场(磁感应强度为b)，如图甲所示。电场和磁场对粒子做功为w1，粒子穿出磁场时的速度为v1;若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，该粒子仍以初速度v0穿过叠加场区，电场和磁场对粒子做功为w2，粒子穿出场区时的速度为v2，比较w1和w2、v1和v2的大小(v0w2，答案] a
解析]由于v0洛伦兹力，则第一种情况下，粒子沿电场方向的位移较大，电场力做功较多，出射速度较大，a对。3.如图甲所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为b的匀强磁场中。
现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度时间图象可能是图乙中的()[答案] ad
解析]由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，洛伦兹力减小，弹力越来越大，摩擦。
第2页。力越来越大，故做加速度增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图象；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，a正确；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，弹力减小，当弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，d正确。
4.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是运动的最低点，忽略重力，下述说法中错误的是()a.该离子必带正电荷点和b点位于同一高度c.
离子在c点时速度最大。
d.离子到达b点后，将沿原曲线返回a点[答案] d
解析]由离子从静止开始运动的方向可知离子带正电，因洛伦兹力不做功，只有静电力做功，由能量守恒或动能定理可知b、c正确，到达b后，将重复acb过程，向右运动。5.在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图。
第3页。所示，关于场的分布情况不可能的是()a.该处电场方向和磁场方向重合b.电场竖直向上，磁场垂直纸面向里。
c.电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v垂直d.电场水平向右，磁场垂直纸面向里[答案] d
解析]带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析。a选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果与重力的合力为0就会做直线运动。b选项中电场力、洛伦兹力都向上，若与重力合力为0，也会做直线运动。
c选项中电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，若与重力的合力为0，就会做直线运动。d选项三个力不可能为0，因此选项a、b、c正确，d错误。
6.(2009江苏省姜堰中学、淮阴中学、如皋中学、前黄中学模拟)如图所示，一粒子源位于一边长为a的正三角形abc的中点o处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子，整个三角形位于垂直于△abc的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为a. d.
第4页。答案] d
解析]如图所示带电粒子不能射出三角形区域的最小半径是r=tan30=a，由qvb=m得，最小的磁感应强度是b=.7.如图所示，带电粒子以速度v0从a点进入匀强磁场，运动中经过b点，oa=ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度e与磁感应强度b之比为() d.
[答案] c
解析]设oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，即r==d，得到b=.如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，竖直沿y轴负方向做匀加速运动，即d=2，得到e=，所以=2v0，选项c正确。
8.(2009皖南八校二模)如图所示，用一块金属板折成横截面为形的金属槽放置在磁感应强度为b的匀强磁场中，并以速率v1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速率是v2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期t分别为()a.，b.
，c.，d.，第5页。
答案] b解析]金属板折成形的金属槽放在磁感应强度为b的匀强磁场中，并以速率v1向右匀速运动时，左板将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定则可判断出上板为正，下板为负，e===bv1，微粒做匀速圆周运动，重力等于电场力，方向相反，故有m==，向心力由洛伦兹力提供，所以qv2b=m，得r==，周期t==，故b项正确。二、非选择题。
9.某空间区域存在匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场强度为0.5n/c，一带电量为q=+10-3c，质量为m=310-5kg的油滴从高5m处落入该区域后，恰好做匀速直线运动(忽略空气阻力的作用)，求匀强磁场的磁感应强度的最小值。
(重力加速度g=10m/s2)[答案] 410-2t
解析]带电油滴进入电场和磁场区域后做匀速直线运动，所以油滴处于受力平衡状态，油滴受力如右图所示。由于进入场区时速度竖直向下，所以磁场力f洛一定在水平方向上，与重力垂直，所以电场力f在水平方向的分力等于磁场力f洛，在竖直方向的分力等于重力。
设f与竖直方向的夹角为，竖直方向上有：
第6页。mg=fcos③
水平方向上有：f洛=fsin④①②式可得：f洛=410-4n
设油滴下落到场区时的速度为v，v==10m/s
当速度与磁场垂直时，粒子所受的洛伦兹力最大。所以，当磁场与速度垂直时，磁场的磁感应强度最小，设磁感应强度的最小值为b.
f洛=qvb，b==t=410-2t
10.2024年9月25日中国神舟七号宇宙飞船顺利升空，9月27日，中国宇航员首次实现太空出舱。下一步我国将于2024年发射空间站，设该空间站体积很大，宇航员可以在里面进行多项体育活动，一宇航员在站内玩垒球(万有引力可以忽略不计)，上半侧为匀强电场，下半侧为匀强磁场，中间为分界面，电场与分界面垂直，磁场垂直纸面向里，电场强度为e=100v/m，宇航员位于电场一侧距分界面为h=3m的p点，po垂直于分界面，d位于o点右侧，垒球质量为m=0.
1kg，带电量为q=-0.05c，该宇航员从p点以初速度v0=10m/s平行于界面投出垒球，要使垒球第一次通过界面就击中d点，且能回到p点。求：
(1)od之间的距离d.
2)垒球从抛出第一次回到p点的时间t.(计算结果保留三位有效数字)
第7页。答案] (1)3.46m (2)1.53s
解析] (1)设垒球在电场中运动的加速度为a，时间为t1，有：qe=mah=atd=v0t1
代入数据得：a=50m/s2，t1=s，d=2m=3.46m
2)垒球进入磁场时与分界面夹角为tan===60
进入磁场时的速度为v==20m/s
设垒球在磁场中做匀速圆周运动的半径为r由几何关系得：r==4m
又由r=，得b==10t球在磁场中运动时间为：t2=tt=，故t2=s运动总时间为：t=2t1+t2=1.53s
第8页。11.如图甲所示，竖直面mn的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).
一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球，以大小为v0的速度垂直于竖直面mn向右做直线运动。小球在t=0时刻通过电场中的p点，为使小球能在以后的运动中竖直向下通过d点(p、d间距为l，且它们的连线垂直于竖直平面mn，d到竖直面mn的距离dq等于l/)，经过研究，可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场。(g=10m/s2)，求：
(1)场强e的大小；
2)如果磁感应强度b0为已知量，试推出满足条件t1的表达式；
3)进一步的研究表明，竖直向下的通过d点的小球将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度b0及运动的最大周期t的大小，并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹。(只需要画出一种可能的情况)[答案] (1)mg/q (2)+ 3)轨迹见解析图乙[解析] (1)小球进入电场，做匀速直线运动时eq=mg，①e=mg/q.
②2)在t1时刻加磁场，小球在时间t0内做匀速圆周运动(如图甲所示)，设圆周运动的周期为t0，半径为r0.
第9页。竖直向下通过d点，则t0=3t0/4，③b0qv0=m④
pf-pd=r即v0t1-l=r，⑤将③④代入⑤式解得t1=+.
3)小球运动的速率始终不变，当r变大时，t0也增加，小球在电场中的运动周期t也增加。
在小球不飞出电场的情况下，当t0最大时，有：dq=2r，即=，⑥t0==，
结合⑥⑦式是b0=，t0=.
结合轨迹图可知，小球在电场中运动的最大周期t=4(+t0).结合上式解得t=.
所以小球在电场中运动一个周期的轨迹如图乙所示。12.如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.
2g、电荷量q=810-5c的小球，小球的直径比管的内径略小。在管口所在水平面mn的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度b1=15t的匀强磁场，mn面的上方还存在着竖直向上、场强e=25v/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度b2=5t的匀强磁场。现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界pq为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力fn随高。
第10页。度h变化的关系如图乙所示。g取10m/s2，不计空气阻力，求：
1)小球刚进入磁场b1时的加速度大小a;(2)绝缘管的长度l;
3)小球离开管后再次经过水平面mn时距管口的距离x.[答案] (1)2m/s2 (2)1m (3)m
解析] (1)以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，设a===2m/s2.
2)当小球运动到管口时，fn=2.410-3n，设v1为小球竖直分速度，由fn=qv1b1，则v1==2m/s，由v=2al得l==1m.
3)小球离开管口进入复合场，其中qe=210-3n，mg=210-3n.故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度v=2m/s，与mn成45角，设轨道半径为r，qb2v=m，r==m.
从小球离开管口开始计时，到再次经过mn所通过的水平距离x1=r=2m.对应时间t=t==s.
小车运动距离为x2，x2=vt=m.
此时，小球距离管口的距离是x=x1-x2=m.
第11页。以上是高二物理寒假作业习题精炼，希望对大家有所帮助。
第12页。
高二物理寒假作业习题精炼
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