高三物理(第04期)好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題09 磁場(chǎng)(包含復(fù)合場(chǎng))(含解析)
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專題09 磁場(chǎng)(包含復(fù)合場(chǎng))一、選擇題1.【遼寧省沈陽(yáng)市東北育才學(xué)校2017屆高三上學(xué)期第二次模擬考試】如圖所示,條形磁鐵放在桌子上,一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過(guò)程中,導(dǎo)線保持與磁鐵垂直,導(dǎo)線的通電方向如圖,則在這個(gè)過(guò)程中磁鐵受到的摩擦力(保持靜止) ( )A為零.B方向由左變?yōu)橄蛴?C方向保持不變.D方向由右變?yōu)橄蜃?【答案】B考點(diǎn):安培力、摩擦力的判斷與計(jì)算2.【遼師大附中20162017學(xué)年上學(xué)期期中考試】如圖所示,一條形磁鐵放在水平桌面上,在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)A磁鐵對(duì)桌面的壓力增大B磁鐵對(duì)桌面的壓力減小C磁鐵受到向右的摩擦力作用D磁鐵受到向左的摩擦力作用【答案】BC考點(diǎn):安培力。3.【遼師大附中20162017學(xué)年上學(xué)期期中考試】絕緣光滑斜面與水平面成角,質(zhì)量為m、帶電荷量為-q(q0)的小球從斜面上的h高度處釋放,初速度為(0),方向與斜面底邊MN平行,如圖所示,整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)方向平行斜面向上。如果斜面足夠大,且小球能夠沿斜面到達(dá)底邊MN。則下列判斷正確的是A勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為C小球在斜面做變加速曲線運(yùn)動(dòng)D小球達(dá)到底邊MN的時(shí)間【答案】BD【解析】根據(jù)帶點(diǎn)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況,有:,當(dāng)時(shí),小球離開(kāi)斜面,要使小球能夠沿斜面到達(dá)底邊MN,B的最大值為,所以勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為,A錯(cuò)誤;B正確;小球沿斜面方向的合力為重力的下滑分力,垂直斜面方向合力為零,小球在斜面上做勻加速曲線運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;沿斜面方向,位移,由得:,D正確;故選BD??键c(diǎn):洛倫茲力、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。4.【山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三第一次診斷性考試】一帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間中(不計(jì)重力),不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是A靜止 B勻速直線運(yùn)動(dòng)C勻加速直線運(yùn)動(dòng) D勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】A考點(diǎn):帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5.【山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三第一次診斷性考試】如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的帶電粒子a、b在同一位置A以大小相同的速度射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30和60,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后兩粒子都經(jīng)過(guò)B點(diǎn), AB連線與磁場(chǎng)邊界垂直,則Aa粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電B兩粒子的軌道半徑之比C兩粒子所帶電荷量之比D兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比【答案】CD考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)6.【福建省廈門(mén)第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng),電場(chǎng)線分布如圖所示,但是方向未知,一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為,方向水平向右,運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度大小為,若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h,則以下判斷中正確的是AA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)大小關(guān)系為、B即使,電場(chǎng)力也不一定做正功CA、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為D小球從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為【答案】BC考點(diǎn):考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)7.如圖所示,在x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在原點(diǎn)O處有一離子源,t=0時(shí)刻沿紙面內(nèi)的各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射一群速率相同、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,其中一個(gè)與x軸正方向成60角射入磁場(chǎng)的粒子在t1時(shí)刻到達(dá)A點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),A點(diǎn)為該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離x軸的最遠(yuǎn)點(diǎn),且OA=L不計(jì)粒子間的相互作用和粒子的重力,下列結(jié)論正確的是()A粒子的速率為 B粒子的速率為Ct1時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的所有粒子均處在以O(shè)點(diǎn)為圓心、L為半徑的圓周上 Dt1時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的所有粒子均處在以O(shè)點(diǎn)為圓心、L為半徑的圓周上【答案】BD考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開(kāi)磁場(chǎng),則t1t2為( )M a c b N 2 1 A23 B21 C32 D31【答案】D【解析】粒子在磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)題意畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示:電子1垂直射進(jìn)磁場(chǎng),從b點(diǎn)離開(kāi),則運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周,ab即為直徑,c點(diǎn)為圓心,電子2以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開(kāi)磁場(chǎng),根據(jù)半徑可知,粒子1和2的半徑相等,根據(jù)幾何關(guān)系可知,aOc為等邊三角形,則粒子2轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為60,所以粒子1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,粒子2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以故選D.考點(diǎn):帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)9.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,在邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從原點(diǎn)O沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為t;若撤去磁場(chǎng),只保留電場(chǎng),其它條件不變,該帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為;若撤去電場(chǎng),只保留磁場(chǎng),其它條件不變,那么該帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為( )x y O l A B C D【答案】B當(dāng)撤去電場(chǎng),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng),帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的軌跡是個(gè)半圓,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間:由式得:;故該粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間應(yīng)該是,故選B考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)10.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框,垂直磁場(chǎng)放置,將ab兩點(diǎn)接入電源兩端,若電阻絲ab段受到的安培力大小為F,則此時(shí)三根電阻絲受到的安培力的合力大小為( ) a b c AF B1.5F C2F D3F【答案】B考點(diǎn):安培力11.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中,O為M、N連線中點(diǎn),連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。關(guān)于上述過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )M N a b O I I v0 A小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng) B小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)C小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大 D小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃蟆敬鸢浮緼D【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知直線M處的磁場(chǎng)方向垂直于MN向里,直線N處的磁場(chǎng)方向垂直于MN向外,磁場(chǎng)大小先減小過(guò)O點(diǎn)后反向增大,根據(jù)左手定則可知,帶正電的小球受到的洛倫茲力方向開(kāi)始上的方向向上,過(guò)O得后洛倫茲力的方向向下由此可知,小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?,故BC錯(cuò)誤,AD正確故選AD.考點(diǎn):右手螺旋定則;洛倫茲力12.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,在光滑的絕緣水平面上,一絕緣水平細(xì)線系一個(gè)帶電小球,繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)方向豎直向下(圖示為俯視圖)。若小球運(yùn)動(dòng)到圓周上的A點(diǎn)時(shí),從細(xì)線的連接處脫離,而后仍在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是( )A B O A小球可能做逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),半徑不變B小球可能做逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),半徑減小C小球可能做順時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),半徑不變D小球可能做順時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),半徑增大【答案】ACD考點(diǎn):帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)13.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長(zhǎng)桿上,環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?,F(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t0圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,取豎直向上為正方向,下列描述該過(guò)程中圓環(huán)的速度v隨時(shí)間t、摩擦力f隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek隨位移x、機(jī)械能E隨位移x變化規(guī)律的圖象中,可能正確的是( )B v0 v0 t t0 v O t t0 O f Ek E x x O O (A) (B) (C) (D)【答案】ABD考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)14.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,且電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直。在電磁場(chǎng)的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿,與電場(chǎng)正方向成60夾角且處于豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球套在絕緣桿上。若給小球一沿桿向下的初速度v0,小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。已知小球電量保持不變,重力加速度為g,則以下說(shuō)法正確的是( )B E v0 60 A小球的初速度為B若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止C若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止D若小球的初速度為,則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為【答案】ACD【解析】A、對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖,電場(chǎng)力的大?。海捎谥亓Φ姆较蜇Q直向下電場(chǎng)力的方向水平向右,二者垂直,合力:,由幾何關(guān)系可知,重力與電場(chǎng)力的合力與桿的方向垂直,所以重力與電場(chǎng)力的合力不會(huì)對(duì)小球做功,而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直,所以也不會(huì)對(duì)小球做功所以,當(dāng)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),不可能存在摩擦力,沒(méi)有摩擦力,說(shuō)明小球與桿之間就沒(méi)有支持力的作用,則洛倫茲力大小與重力、電場(chǎng)力的合力相等,方向相反所以qv0B=2mg所以故A正確;若小球的初速度為,則洛倫茲力:f=qv0B=3mgFG+F,則在垂直于桿的方向上,小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力,則摩擦力:f=FN小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng);隨速度的減小,洛倫茲力減小,則支持力逐漸減小,摩擦力減小,小球做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng),最后當(dāng)速度減小到時(shí),小球開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)故B錯(cuò)誤若小球的初速度為,則洛倫茲力:f=qv0B=mgFG+F,則在垂直于桿的方向上,小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力,而摩擦力:f=FN小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng);隨速度的減小,洛倫茲力減小,則支持力逐漸增大,摩擦力逐漸增大,小球的加速度增大,所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止故C正確;若小球的初速度為,球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止,運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功等于小球的動(dòng)能,所以故D正確故選ACD.考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)15.【江西省吉安市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌豎直放置,金屬棒ab、cd均通過(guò)棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上;虛線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)ab、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為,兩棒總電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì)開(kāi)始兩棒均靜止在圖示位置,當(dāng)cd棒無(wú)初速釋放時(shí),對(duì)ab棒施加豎直向上的力F,沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)則()Aab棒中的電流方向由b到a Bcd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng) Ccd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力 D力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和【答案】A考點(diǎn):右手定則;安培力及牛頓第二定律;功能關(guān)系二、非選擇題1.【溫州中學(xué)2017屆高三11月選考模擬考試】(12分)如圖甲所示,兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的交流電壓u,金屬板間電場(chǎng)可看做均勻、且兩板外無(wú)電場(chǎng),板長(zhǎng)L=0.2m,板間距離d=0.1m,在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN與兩板中線OO 垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=5103T,方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO連續(xù)射入電場(chǎng)中,已知每個(gè)粒子的比荷=108C/kg,重力忽略不計(jì),在0-0.8105s時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響)。已知t = 0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在0.2105s時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)。(1)求兩板間的電壓U0(2)0-0.2105s時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子都能夠從磁場(chǎng)右邊界射出,求磁場(chǎng)的最大寬度(3)若以MN與兩板中線OO 垂直的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為x軸,豎直向上為y軸建立二維坐標(biāo)系,請(qǐng)寫(xiě)出在0.3105s時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)(此時(shí),磁場(chǎng)只有左邊界,沒(méi)有右邊界)時(shí)的位置坐標(biāo)。(4)兩板間電壓為0,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案:讓向右連續(xù)發(fā)射的粒子流沿兩板中線OO射入,經(jīng)過(guò)右邊的待設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)區(qū)域后,帶電粒子又返回粒子源?!敬鸢浮浚?)25 (V)(2)0.2 (m)(3)( 0 ; 0.3875) (m) (4)如圖; (2) 在0-0.210-5S時(shí)間內(nèi), 0.210-5S時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)并能夠從磁場(chǎng)右邊界射出,則其他粒子也都能從磁場(chǎng)的右邊界射出。粒子進(jìn)入磁場(chǎng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則:Bqv=mv2/R1 R1=mv0/Bq 由第一問(wèn)可知:v0=L/t=0.2/0.210-5 =105 (m/s) R1=105/510-3108=0.2 (m) 磁場(chǎng)的最大寬度為 D=R1=0.2 (m) (3) 0.310-5S時(shí)刻進(jìn)入的粒子先做勻速直線運(yùn)動(dòng),再做類平拋運(yùn)動(dòng). 類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)為t=0.110-5S .(4) (只要合理均給分)考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2.【河北省滄州市第一中學(xué)2017屆高三11月月考】如圖所示,將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O,其向各個(gè)方向射出的粒子速度大小均為v0,質(zhì)量均為m、電荷量均為q;在0yd的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與y軸正向相同,在dy2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于xoy平面向里粒子離開(kāi)電場(chǎng)上邊緣y=d時(shí),能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為(1.5d,d)最終恰沒(méi)有粒子從y=2d的邊界離開(kāi)磁場(chǎng)已知sin37=0.6,cos37=0.8,不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間【答案】(1)(2)(3)(2)沿x軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場(chǎng)時(shí)有:1.5d=v0t,dt,聯(lián)立可得:vyv0,方向與水平成53,斜向右上方,據(jù)題意知該粒子軌跡恰與上邊緣相切,則其余粒子均達(dá)不到y(tǒng)=2d邊界,由幾何關(guān)系可知:dR+R,根據(jù)牛頓第二定律得: 解得: 聯(lián)立可得: 考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】(10分)在如圖所示寬度范圍內(nèi),用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度為v0的某種正粒子偏轉(zhuǎn)角(v0E);在同樣寬度范圍內(nèi),若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),使該粒子穿過(guò)該區(qū)域且偏轉(zhuǎn)角仍為(不計(jì)粒子的重力),問(wèn):v0 E (1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大; (2)粒子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比?!敬鸢浮浚?)(2)【解析】(1)電場(chǎng)中: 磁場(chǎng)中 得 (2) 得考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)4.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】(10分)如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),在平行于y軸的虛線MN右側(cè)y0的區(qū)域內(nèi),存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y0的某區(qū)域存在方向垂直于坐標(biāo)平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)?,F(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從虛線MN上的P點(diǎn),以平行于x軸方向的初速度v0射入電場(chǎng),并恰好從原點(diǎn)O處射出,射出時(shí)速度方向與x軸夾角為60。此后粒子先做勻速運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)入磁場(chǎng),粒子從有界磁場(chǎng)中射出時(shí),恰好位于y軸上Q(0,l)點(diǎn),且射出時(shí)速度方向沿x軸負(fù)方向,不計(jì)帶電粒子的重力。求:x y P M N O v0 60 Q(0,l) (1)P、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?!敬鸢浮浚?)(2)(2)由幾何知道得解得 3rl 得考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5.【遼師大附中20162017學(xué)年上學(xué)期期中考試】如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶電粒子的裝置示意圖:左端加速電極M、N間的電壓為U1。中間速度選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)B11.0T,兩板電壓U2=1.0102V,兩板間的距離D2cm。選擇器右端是一個(gè)半徑R20cm的圓筒,可以圍繞豎起中心軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),筒壁的一個(gè)水平圓周上均勻分布著8個(gè)小孔O1至O8。圓筒內(nèi)部有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2。一電荷量為q=1.6010-19C、質(zhì)量為m=3.210-25kg的帶電的粒子,從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后勻速穿過(guò)速度選擇器。圓筒不轉(zhuǎn)時(shí),粒子恰好從小孔O8射入,從小孔O3射出,若粒子碰到圓筒就被圓筒吸收。求:(1)加速器兩端的電壓U1的大??;(2)圓筒內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的大小并判斷粒子帶正電還是負(fù)電;(3)要使粒子從一個(gè)小孔射入圓筒后能從正對(duì)面的小孔射出(如從O1進(jìn)從O5出),則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大?【答案】(1)(2)(3)(2)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)左手定則,粒子帶負(fù)電,由幾何關(guān)系可得:洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律可得:,解得:(3)不管從哪個(gè)孔進(jìn)入,粒子在筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與軌跡一樣,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:在這段時(shí)間圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的可能角度:則圓筒的角速度:考點(diǎn):帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。6.【江西省吉安市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,寬度為L(zhǎng)的區(qū)域被平均分為區(qū)域、,其中、有勻強(qiáng)磁場(chǎng),他們的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向垂直紙面且相反,長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為的矩形abcd緊鄰磁場(chǎng)下方,與磁場(chǎng)邊界對(duì)齊,O為dc邊中點(diǎn),P為dc邊中垂線上一點(diǎn),OP=3L,矩形內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向由a指向O;電荷量為q,質(zhì)量為m,重力不計(jì)的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與區(qū)域的右邊界相切;(1)求該粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的速度vo;(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,(3)若在AO之間距O點(diǎn)x處?kù)o止釋放該粒子,粒子在磁場(chǎng)中共偏轉(zhuǎn)n次到達(dá)P點(diǎn),求x滿足的條件及n的可能取值. 【答案】(1)(2)(3),其中n=2、3、4、5、6、7、8【解析】由洛倫茲力公式和牛頓第二定律可得:考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)7.【山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三第一次診斷性考試】如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高300V,一帶正電的粒子電量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度v0=2106ms,粒子飛出平行板電場(chǎng)經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,進(jìn)入PS右側(cè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。已知兩界面MN、PS相距12cm,D是中心線RD與界面PS的交點(diǎn)。粒子穿過(guò)界面PS后垂直打在平行于PS放置的熒光屏ef上,屏ef與PS相距9cm,屏下端f點(diǎn)恰在中心線RD的延長(zhǎng)線上,上端無(wú)限長(zhǎng)。(粒子重力忽略不計(jì))求:(1)粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RD的距離y;(2)到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)距離Y;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向?!敬鸢浮浚?);(2);(3)【解析】(1)粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RD的距離(側(cè)向位移)代入數(shù)據(jù)得:(3) 帶電粒子到達(dá)Q時(shí)速度粒子垂直打在熒光屏上,由幾何關(guān)系,粒子圓運(yùn)動(dòng)的圓心即在點(diǎn)并求得半徑由得磁感應(yīng)強(qiáng)度,方向垂直紙面向里??键c(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)- 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