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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题62 带电粒子在叠加场复合场中的运动
特训目标
特训内容
目标1
叠加场复合场中的板块模型（1T—3T）
目标2
叠加场复合场中的斜面模型（4T—6T）
目标3
叠加场复合场中的传送带模型（7T—9T）
目标4
叠加场复合场中的杆管束缚类问题（10T—12T）
目标5
叠加场复合场中的圆周运动（13T—15T）
目标6
叠加场复合场中的一般曲线运动（16T—18T）
【特训典例】
一、叠加场复合场中的板块模型
1．如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，一足够长的绝缘木板静止在水平面上，
木板左端放置滑块，已知木块与滑块质量均为0.2kg，滑块所带电荷量q=+0.4C，滑块与绝缘木板、木板与
地面之间的动摩擦因数均为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0 时对木板施加方向
水平向左的力作用，使木板做匀加速运动，已知力F 的大小随时间变化关系如图所示，g 取10m/s2。则下
列说法不正确的是（ ）
A．木板的加速度为2m/s2，滑块离开木板时速度为16m/s
B．t=3s 后滑块和木块有相对运动
C．滑块开始做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10m/s 的匀速运动
D．滑块离开木板时，力F 的大小为1.4N
2．如图，空间有一垂直纸面向外、磁感应强度大小为2T 的匀强磁场，一质量为0.3kg 且足够长的绝缘木
板静止在光滑水平面上，在木板右端无初速度放上一质量为0.4kg、电荷量q=+0.2C 的滑块，滑块与绝缘木
板之间的动摩擦因数为0.45，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0s 时对滑块施加方向水
平向左，大小为2.1N 的恒力。g 取10 m/s2，则
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A．木板和滑块一直做加速度为3m/s2的匀加速运动
B．木板先做加速度为3m/s2的匀加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后做匀速直线运动
C．当木块的速度等于10m/s 时与木板恰好分离
D．t =1s 时滑块和木板开始发生相对滑动
3．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为1T 的匀强磁场，一质量为0.3kg 且足够长的绝缘木
板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为0.1 kg 带正电的滑块，电荷量为0.2C，滑块与绝缘木板
之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 t=0 时刻开始对木板施加方向水平
向左、大小为1.2N 的恒力，g 取10m/s2，则（ ）
A．木板和滑块一直做加速度为3 m/s2的匀加速直线运动
B．0.5s 末滑块的速度是1.5 m/s
C．最终木板做加速度为4 m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为5 m/s 的匀速直线运动
D．整个运动过程中摩擦力对滑块做的功为1.25J
二、叠加场复合场中的斜面模型
4．如图所示，两完全相同的粗糙斜面固定于水平面上，置于同一垂直纸面向里的匀强磁场中，斜面足够
长。有两个质量相等可视为质点的小滑块甲和乙，它们电荷量相等且均带正电，滑块甲的下表面粗糙，滑
块乙的下表面光滑，现将两滑块分别从斜面顶端由静止释放，沿斜面运动一段时间后，两滑块都脱离斜面，
不计两滑块间的相互作用力。下列说法正确的是（ ）
A．在斜面上运动过程中，甲的加速度大于乙的加速度
B．甲脱离斜面瞬间的速度与乙脱离瞬间的速度相同
C．甲在斜面上运动的时间比乙在斜面上运动的时间短
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D．在斜面上运动过程中，重力对甲做的功与重力对乙做的功相等
5．如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场平行于斜面向下，斜面是粗糙的。一带正电物块以某
一初速度沿斜面向上滑动，经a 点后到b 点时速度减为零，接着又滑了下来。设物块带电荷量保持不变，
则从a 到b 和从b 回到a 两过程相比较（ ）
A．加速度大小相等
B．摩擦产生热量不相同
C．电势能变化量的绝对值不相同
D．动能变化量的绝对值相同
6．如图所示，一倾角为θ＝53°（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在方向竖直向
上、电场强度大小E＝2×106 V/m 的匀强电场和方向垂直于竖直面向里、磁感应强度大小B＝4×105 T 的匀
强磁场。现让一质量m＝4 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C 的带电物块从斜面上某点（足够高）由静止释放，
当沿斜面下滑位移大小为3 m 时，物块开始离开斜面．g 取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.下列说法正
确的是（ ）
A．物块离开斜面时的动能为18J
B．物块从释放至刚要离开斜面的过程中，重力势能减少120J
C．物块从释放至刚要离开斜面的过程中，电势能增加了60J
D．物块从释放至刚要离开斜面的过程中，由于摩擦而产生的热量为30J
三、叠加场复合场中的传送带模型
7．一水平足够长绝缘传送带处于静止状态，其上方空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，另有一带正电的
物块静止于传送带左端，且与传送带间动摩擦因数为
。从某时刻起，传送带开始以恒定加速度a（
）启动，则物块的v—t 图像大致为（ ）
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A．
B．
C．
D．
8．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地从最左端放上
传送带。该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，物块运动的图像如图乙所示，物块带电量保持不变，下
列说法正确的是（ ）
A．物块带负电
B．1s 后物块与传送带共速，所以传送带的速度为0.5m/s
C．若增大传送带的速度，其他条件不变，则物块最终达到的最大速度也会增大
D．传送带的速度可能比0.5m/s 大
9．如图甲，一带电物块无初速度地放在传送带底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针方向传动，该装
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置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E 运动至皮带轮顶端F 的过程中，其v-t 图像如图乙所示，
物块全程运动的时间为4.5 s，运动过程中物块所带电荷不变。关于带电物块及运动过程的说法正确的是（
）
A．该物块带负电
B．传送带的传动速度大小一定不小于1 m/s
C．若已知传送带的长度，可求出该过程中物块与传送带发生的相对位移
D．在2~4.5 s 内，物块与传送带仍可能有相对运动
四、叠加场复合场中的杆管束缚类问题
10．如图所示，某空间存在电场强度为
的水平方向匀强电场和磁感应强度为
的垂直纸面向外的匀强磁
场。质量为
，带电量为
的小球以速度沿光滑管道轴线由
端恰好无触碰的运动到
端。轴线与水平
方向成60°角，管道内径大于小球直径，重力加速度为
。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度方向一定水平向左
B．电场强度和磁感应强度的大小关系为
C．磁感应强度
D．若小球以大于的速度从
端进入管道后将不能做匀速运动
11．如图所示，有一足够长的绝缘圆柱形管道水平固定，内有带负电小球，小球直径略小于管道直径。小
球质量为m，电荷量为q，与管道的动摩擦因数为
，空间中有垂直向外、大小为B 的匀强磁场。现对物
块施加水平向右的恒力F，使物块自静止开始运动，已知重力加速度为g，对物块运动过程的判断正确的
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是（ ）
A．小球一直做加速度减小的运动
B．小球最大加速度为
C．小球稳定时速度为
D．从开始运动到最大速度时F 做的功为
12．如图所示，绝缘粗糙细直杆abc 在b 处弯折为a 角，水平bc 段足够长，在虚线AB 的右侧区域存在垂
直纸面向里的匀强磁场，一带电圆环（可视为点电荷）从倾斜ab 段某处由静止释放，忽略圆环经过弯折处
的能量损失且圆环在运动过程中所带电荷量保持不变。下列关于圆环速度v 随时间t 的变化图像可能正确
的是（ ）
A．
B．
C．
D．
五、叠加场复合场中的圆周运动
13．如图所示，顶角为
的光滑绝缘圆锥，置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有质量为
m，带电量为
的小球，沿圆锥面在水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
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A．从上往下看，小球做顺时针运动
B．洛仑兹力提供小球做匀速圆周运动时的向心力
C．小球有最小运动半径
D．小球以最小半径运动时其速度
14．一个质量为
、带电量为
的小球，由长为的细线吊在天花板下，空间有竖直向下的匀强磁场．现
小球恰好以速率
在水平面内做匀速圆周运动，轨道平面与地面的距离为，细线与竖直方向的夹角为
，
如图所示，已知重力加速度大小为
，空气阻力忽略不计．下列选项正确的是（ ）
A．小球的向心加速度大小为
B．由题中数据可以求得磁感应强度的大小
C．某时刻剪断细线，小球将做平抛运动
D．剪断细线后，小球落到地面时速度大小为
15．如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，方向水平向右；磁感应
强度大小为B，方向垂直于纸面向里。在正交的电磁场空间中有一竖直放置的光滑绝缘大圆环。一质量为
m，带电荷量为+q 的小圆环，从大圆环的最高点由静止释放。已知大圆环半径为R，重力加速度为g。关于
小圆环接下来的运动，下列说法正确的是（ ）
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A．小圆环从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒
B．小圆环恰好能沿大圆环做完整的圆周运动
C．小圆环运动到大圆环右侧与圆心等高位置时的速度为
D．小圆环运动到大圆环最低点位置时的速度为
六、叠加场复合场中的一般曲线运动
16．在场强为B 的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电荷量为q 的小球在O 点由静止释放，小球的运动
曲线如图所示。已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x 轴距离的2 倍，重力加速度为g。则小球在运
动过程中第一次下降的最大距离为（ ）
A．
B．
C．
D．
17．如图所示，水平放置的两个平行金属板
间存在匀强电场和匀强磁场。
板带正电，
板
带负电，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．一带电微粒，只在电场力和洛伦
兹力作用下，从I 点由静止开始沿曲线
运动，到达K 点时速度为零，J 是曲线上离
板最远的点。以
下几种说法正确的是（ ）
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A．该微粒一定带正电
B．该微粒能够从K 点原路返回I 点
C．在J 点微粒受到的电场力等于洛伦兹力
D．在J 点微粒的速度大小为
18．带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直平面内的匀速
圆周运动。若带正电小球的初速度为零，可以分解为在水平方向上有两个大小相等、方向相反速度。水平
向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡，水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动向
心力。设带电小球的质量为m、电量为
，磁感应强度为B（范围无限大），重力加速度为g，小球由静
止开始下落，则以下猜想正确的是（ ）
A．
两点间的距离为
B．小球在运动过程中机械能不守恒
C．小球下降的最大高度为
D．小球的加速度大小恒为g
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