(完整版)高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)[1],推荐文档
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1. 例 高三物理第一轮专题复习——电磁场
（高考题）在以坐标原点 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x 轴的交点 A 处以 速度 v 沿－x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与 y 轴的交点 C 处沿＋y 方向
飞出。
（1） 请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷 q/m ；
（2） 若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为 B ’，该
粒子仍
从 A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 60°角，求磁感应强度 B’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t 是多少？
调研）电子自静止开始经 M 、N 板间（两板间的电压
为 U ）的电场加速后从 A 点垂直于磁场边界射入宽度为 d 的匀强磁场中， 电子离开磁场时的位置 P 偏离入射方向的距离为 L ，如图所示．求匀强磁 场的磁感应强度．（已知电子的质量为 m ，电量为 e ）
高考）如图所示，abcd 为一正方形区域，正离子束从 a 点沿 ad 方向以 a
v 0
0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿 ab 方向的匀强电场，电场
E ，则离子束刚好从 c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于 abcd 平 强磁砀，磁感应强度为 B ，则离子束刚好从 bc 的中点 e 射出，忽略离子束中离子 b
·e
互作用，不计离子的重力，试判断和计算：
d
强度为
面的匀
c
间的相
（1）所加磁场的方向如何？（2）E 与 B 的比值 E / B 为多少？
北京市西城区）在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，如图甲为它的示意图。它由两个铝制 D 型金属扁盒组成，两个 D 形盒正中间开有一条窄缝。两个 D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在 D 型盒上半面中心 S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入 D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达 D 型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已 知正离子的电荷量为 q ，质量为 m ，加速时电极间电压大小为 U ，磁场的磁感应强度为 B ，D 型盒的半径为 R 。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。
（1） 为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率；
3．
例 （ 例 2． （ 例 4． （
7． 例 （2） 求离子能获得的最大动能；
（3） 求离子第 1 次与第 n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。
高考题）如图甲所示，图的右侧 MN 为一竖直放置的荧光屏， O 为它的中点，OO ’与荧光屏垂直，且长度为 l 。在 MN 的左侧空间
M
内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为 E 。乙图是从甲图的左 边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以 O 为原点建立如图的直角 坐标系。一细束质量为 m 、电荷为 q 的带电粒子以相同的初速度 v 0 从
O ′
O
O ’点沿O ’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用
E
l
N
都可忽略不计。
甲
乙
（1） 若再在 MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点 O 处，求这个磁场的磁感强度的
大小和方向。
（2） 如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中 A 点处，已知
A 点的纵坐标 y
3 l ，求它的横坐标的数值。
3
如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强
场强大小为 E 、方向水平向右，电场宽度为 L ；中间区域匀强磁场的磁感应强 O
为 B ，方向垂直纸面向里。一个质量为 m 、电量为 q 、不计重力的带正电的电场的左边缘的 O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域 d
B B
电场的
度大小粒子从后，又
回到 O 点，然后重复上述运动过程。求：
（1） 中间磁场区域的宽度 d ；
（2） 带电粒子从 O 点开始运动到第一次回到 O 点所用时间 t 。
（高考模拟）如下图所示，PR 是一块长为 L= 4m 的绝缘平板，固定在水平地面上，整个空间有一个平行于 PR 的匀强电场 E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场 B ，一个质量为 0.1Kg ，带电量为 0.5C 的物体， 从板的 P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右作匀加速直线运动，进入磁场后恰能作匀速运动，当物体碰
6． 例 L
E y A
x
O
例 5． （
到板 R 端竖直绝缘挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减
L 2
速运动停在 C 点，PC= 4
，物体与平板间的动摩擦因数 μ=0.4，（g=10m/s ）求：
（1） 判断物体带正电还是带负电以及电场强度 E 的方向（说明理由）； （2） 物体与挡板碰撞后的速度 V 2 和磁感应强度 B 的大小； （3） 物体与挡板碰撞前的速度 V 1 和电场强度 E 的大小。
L ，足够长，在其上放置两根长也为 L 且与导轨垂直的金属棒 ab 和 cd
，它们的质量分别为 2m 、m ，电阻阻值均 为 R （金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整
个装置 处在磁感应强度大小为 B 、方向竖直向下的匀 中。
甲
强磁场
乙
（1） 现把金属棒 ab 锁定在导轨的左端，如图甲，对 cd 施加与导轨平行的水平向右的恒力 F ，使金属棒 cd 向右
沿导轨运动，当金属棒 cd 的运动状态稳定时，金属棒 cd 的运动速度是多大？ 此时拉力 F 瞬时功率多大？
（2） 若当金属棒 cd 的速度为最大速度的一半时，金属棒 cd 的加速度多大？
（3） 若对金属棒 ab 解除锁定，如图乙，使金属棒 cd 获得瞬时水平向右的初速度 v 0，当它们的运动状态达到稳
定的过程中，流过金属棒 ab 的电量 q 是多少？整个过程中 ab 和 cd 相对运动的位移 s 是多大？整个过程中回路中产生的焦耳热 Q 是多少？
MN 、PQ 相距 l ，在 M 点和 P 点间接一个阻值为 R 的电阻，在两导轨间
OO 1O 1′O ′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为 d 的匀强磁场，磁感强度为 B 。一质量为 m ，电阻为 r 的导体
棒 ab ，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距 d 0。现用一大小为 F 、水
平向右的恒力拉 ab 棒，使它由静止开始运动，棒 ab 在离开磁
直线运动（棒 ab 与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。（1） 棒 ab 在离开磁场右边界时的速度；
（2） 棒 ab 通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能； （3） 试分析讨论 ab 棒在磁场中可能的运动情况。
d 0
d
求 ：
10．
例 12． 例 （江苏高考）如图 12 所示，两互相平行的水平金属导轨 MN 、PQ 放在竖直平面内，相距为 L =0.4m ，左端接平行板电容器，板间距离为 d =0.2m ，右端接滑动变阻器 R (R 的最大 阻值为 2Ω)，整个空间有水平匀强磁场，磁感应强度为 B =10T ，方向垂直于导
轨所在
平面。导体棒 CD 与导轨接触良好，棒的电阻为 r =1Ω，其它电阻及摩擦
均不计，
现用与导轨平行的大小为 F =2N 的恒力作用，使棒从静止开始运动，取
g =10m/s 2。求：
(1) 导体棒处于稳定状态时，拉力的最大功率是多大?
图 12
(2) 导体棒处于稳定状态时，当滑动触头在滑动变阻器中点时，一带电小球从平行板电容器左侧沿两极板的正中
间入射，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头在滑动变阻器最下端时，该带电小球以同样的方式和速度入射， 在两极间恰好能做匀速圆周运动，求圆周的半径是多大?
北京朝阳区）如图 1 所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为 m ，电阻为
R 。在金属线框的下方有一匀强磁场区域， MN 和 M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的 bc 边平行，磁场
方向与线框平面垂直。现金属线框由距 MN 的某一高度从静止开始下落，图 2 是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度－时间图象，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量。求：
（1）金属框的边长； （2）磁场的磁感应强度； （3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。
a d
v
如图所示，光滑平行的金属导轨 M b N 、P Q c 相距 l v v 与水平面成 θ 角，在 M 点和 P 点间接一个阻 值为 R 的电阻，在两导轨间 OO M O ′O N 宽为 d 的匀强磁
应强度为 。一质 1 1 ′矩形区域内有垂直导轨平面向下v
、
量为 m 、电阻为 r 的导体棒 ab ， 垂直搁置于导轨上，与磁场上
M N
P 0 R M
l t
a t
t B t
边界相距 d 0，现使它由静止开始运动，在棒图a b
1 离开磁场前已 经做匀速直线运动（棒 ab 与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：
⑴棒 ab 在离开磁场下边界时的速度；
⑵棒 ab 通过磁场区的过程中整个电路所消耗的电能。
b
图 2 O
d
O O ′
d
O ′
θ
N
θ
Q
例 13．如图 15 甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为 B 。边长为 l 的
，磁 t
例 11． （
00g ，用绝 ． 16
例 h
2 3 v 0 v
d 4 v 0
正方形金属框 abcd （下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的 U 型金属框架
MNPQ （下简称 U 型框），U 型框与方框架之间接触良好且无摩擦。两个金属框每条边的质量均为 m ，每条边的电
阻均为 r 。
（1） 将方框固定不动，用力拉动 U 型框使它以速度 v 0 垂直 NP 边向右匀速运动，当 U 型框的 MQ 端滑至方框的最
右侧（如图所示）时，方框上的 bc 两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？
（2） 若方框不固定，给 U 型框垂直 NP 边向右的初速度 v 0，如果 U 型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？
（3） 若方框不固定，给 U 型框垂直 NP 边向右的初速度 v (v >v 0)，U 型框最终将与方框分离。如果从 U 型框和方框
不再接触开始，经过时间 t 方框最右侧和 U 型框最左侧距离为 s 。求两金属框分离时的速度各为多大？
如图所示，导体棒 ab 质量为 1 缘细线悬挂后，恰好与宽度为 50cm 的光滑水平导轨 MN 、PQ 良
好接触，导轨上放有质量为 200g 的另一导棒 cd ，整个装置处于竖直向上的磁感强度 B = 0.2T 的匀强磁场中，现将
ab 棒拉起 0.8m 高后无初速释放。当 ab 棒第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到 0.45m 高处，（取 g =
10m/s 2）求：
（1）cd 棒获得的速度大小 （2）瞬间通过 ab 棒的电量
（3）此过程中回路中产生的焦耳热
1
l
如图 7 所示，水平的平行虚线间距为 d =50cm ，其间有 B=1.0T 的匀强磁场。 一个 正方形线圈边长为 l =10cm ，线圈质量 m=100g ，电阻为 R =0.020Ω。开始时，线 圈的
下边缘到磁场上边缘的距离为 h =80cm 。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场 和刚
穿出磁场时的速度相等。取 g =10m/s 2，求： 图 7
⑴线圈进入磁场过程中产生的电热 Q 。
⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度 v 。
⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值 a 。
（北京市宣武区）如图所示，abcd 为交流发电机的矩形线圈，其面积为 S ，匝数为 n ，线圈电阻为 r ，外电阻为 R 。线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 OO ’匀速转动，角速度为。若图中的电压表、电流
表均为理想交流电表，求：
（1） 此交流发电机产生感应电动势的最大值 E m ；
15．
例 14． 例
17． 例 19．
例 20． 例 B
（2） 若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式； （3） 交流电压表和交流电流表的示数； （4） 此交流发电机的输出功率 P 出 。
加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为 E ，内阻为 r 。与副线圈相连的负载电阻为 R 。如图所示，求解下列各题 ：
（1） 原线圈中 I 1 多大时，负载上获得的功率最大？最大功率是多少？ （2） 负载电阻获得最大功率时，变压器的匝数比多大？
如图所示，小型交流发电机的电动势为 E =20V ，内阻不计，它通过 一个阻
值 R ＝6Ω 的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端。在变压器
的输出
端并联着 24 只规格都是“6V ，0.25W "彩色小灯泡，每只灯泡都正导线电阻不计。求：
(1) 原线圈中的电流；
(2) 降压变压器初级、次级线圈的匝数比；
常发光，
(3) 若只使用 18 盏彩色小灯泡，通过计算说明这时每盏小灯泡的工作状态如何?(设小灯泡的电阻不随温度变化)
右图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为 1Ω 的发电机向全校 22 个教室(每个教室有 “220V ,40W "的白炽灯 6 盏)供电.如果输电线的总电阻 R 是 4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是 1：4 和 4：1,那么： (1)发电机的输出功率应是多大? (2)发电机的电动势是多大? (3)输电效率是多少?
（盐城市调研）如图所示，透明介质球半径为 R ，光线 DC 平行于直径 AB 射向介质球的 C 点，DC 与 AB 的距离 H=0.8R 。
(1) 试证明：DC 光线进入介质球后，第一次再到达介质球的界面时，界面上不会发生全反射 (要求说明理由) ； (2) 若 DC 光线进入介质球后，第二次再到达介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质球的折
射率
例 21．直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A ＝60°，
第 6 页
18．
例 D
C H
A
3 3 2 例 22． 88
A ∠C ＝90°，一束极细的光于 AC 边的中点垂直 AC 面入射，AC ＝2a ，棱镜的折射率为 n =
．求：
（1） 、光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角．
（2）
、光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间（设光在真空中传播速度为 c ）．
如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线 PH 的右侧是一磁感应强度为 B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场， 左侧是一场强为 E 、方向水平向左的匀强电场。在虚线 PH 上的一点 O 处有一质量为 M 、电荷量为 Q 的镭核( 226 Ra)。
某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为 m 、电荷量为 q 的 α 粒子而衰变为氡(Rn)核，设 α 粒子与氡核分离 后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计。
(1) 写出镭核衰变为氡核的核反应方程；
(2) 经过一段时间 α 粒子刚好第一次到达虚线 PH 上的 A 点，测得 OA=L 。求此时刻氡核的速率。
P
计算题部分参考答案：
E
B
1. 解：（1）由几何知识知带电粒子在磁场中运动的半径为r ，则有：qvB=mv 2/r 解得：q/m ＝v /Br O
（2） 由几何知识得带电粒子在磁场 B’中做匀速圆周运动的圆心角
=600，半径为：R=
3 r ，则有：
H
qvB’=mv 2/R ，t=
T
= m / 3qB
6
解得： B’＝
B/3 t ＝ πr/3v
2. 解：设电子在 M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为 v ，由动能定理得：
v
2
电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r ，则： evB = m
② r
作电子在磁场中的轨迹如图，由几何关系得： r 2 = (r - L )2 + d 2
③
联解①②③式得： B =
2L
? (L 2 + d 2 3. 解：⑴磁场方向垂直于纸面向外
1 mv 2
= eU ①
2
⑵离子在电场中运动时，设正方形的边长为 L,离子的质量为 m ，电量为 q
根据 L= v 0 t ，L= 1
? Eq t 2
2 m
2mv 2 解得：E=
qL
离子在磁场中运动时，设半径为 R ，满足：（L-R ）2+
( L ) 2
2 =R 2 解得 R =
5L 8
2mu
e
2Uq m
v 2 mv 5L mv
8mv
E 5v
由根据 qvB =m
得 R =
即
=
解得：B=
故 = 0 =100 R
qB
8
qB 5qL
B 4
4. 解（1）使正离子每经过窄缝都被加速，交变电压的频率应等于离子做圆周运动的频率正离子在磁场中做匀速圆
周运动，由洛仑兹力提供向心力
Bqv = m v 2
r
又 T =
2r
v
解得
T =
2m q B 所以 f =
qB 2m
qBR （2） 当离子从 D 盒边缘离开时速度最大，此时离子做圆周运动的半径为 D 盒的半径有： v m =
m
1 2 q 2 B 2 R 2
离子获得的最大动能为
E = mv m =
2 2m
1 2
（3） 离子从 S 点经电场加速 1 次后，以速度 v 1 第1 次进入下半盒，由动能定理： Uq = 2
mv 1
解得 v =
r = mv 1 = 1 1
qB
1 2
离子从 S 点经电场加速 3 次后，以速度 v 3 第 2 次进入下半盒： 3Uq = mv 3
2
解得
v 3 = mv 3
r 2 = qB
= 离子经电场加速（2n －1）次后，第 n 次进入磁场，同理可得 r n =
所以
r 1
= r n
5. 解：（1）亮点恰好位于原点 O 处，表明带电粒子所受的电场力与洛仑兹力大小相等，设所加磁场的磁感应强度
为 B ，则 qE =qv 0B 解得 B=E / v 0 由电场力以及左手定则判定磁场方向竖直向上。
（2）以 OO ’方向为 z 轴正方向，与 x 、y 组成空间直角坐标系。磁场改变方向后，粒子在 yOz 平面内的运动是匀速圆周运动，轨迹如图 2 所示。设圆半径为 R ， 根据几何关系有：
R 2-l 2=（R-y ）2
由于 y =
3 l ，可解出 R = 2 3
l ，可知 θ=60° 3 3
T
m
粒子沿 x 方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动，时间： t = =
6
3qB
m 2qU qB m 3 ? 2Uq
m
m 3 ? 2Uq
qB m m (2n - 1) ? 2Uq
qB m
1 2n -1
y
O ‘
l
O
60° R
1 2mEL B q
2mL qE
2
2 1 6mEL
2B q
O
60
O
O
6. 解：（1）带电粒子在电场中加速，由动能定理，可得：
qEL = 1
mv 2 2 （1）
带电粒子在磁场中偏转，由牛顿第二定律，可得：
Bqv = m
v 2
R
（2）
由（1）（2）两式，可得
R = 。
可见在两磁场区粒子运动半径相同，如图所示，三段圆弧的圆心组成的三角形 ΔO 1O 2O 3 是等边三角形，其边长为 2R 。所以中间磁场区域的宽度为： d = R sin 600 =
（2）在电场中
t 1 = 2v =
a O
2mv = 2 ，
qE
在中间磁场中运动时间t = T =
2m
，在右侧磁场中运动时间t
= 5
T =
5m 。
2
3
3qB
3 6 3qB
则粒子第一次回到 O 点的所用时间为t = t 1 + t 2 + t 3 = 2
7m
. 3qB
7. 解：（1）进入磁场后向右匀速,阻力增大,所以洛伦兹力向下,由左手定则知物块带负电,电场力向右,电场向左。
由受力平衡有： Eq =μ(qBv 1+mg )
（1）
（2） 碰后在磁场中,匀速向左,速度为 V 2,则不受摩擦力的作用洛人权兹力与重力 qv 2B=mg
（2）
出磁场后,向左匀减速
mg L = 1 mv 2
（3）
4 2 2
联立（2）（3）解得：v 2=2
m/s ， B =
2 T 2 （3） 物块在电场中匀加速向右： (Eq - mg ) l = 1 mv
2
（4）
2 2 1
由（1）（2）（3）（4）解得： v 1 = 4 m/s ， E = 2.4 N/C
8. 解：⑴当 cd 棒稳定时，恒力 F 和安培力大小相等，方向相反，以速度 v 匀速度运动，有：
F =BIL
又 I = BLv
2R
联立得： v =
2FR B 2 L 2
⑵ab 棒在安培力作用下加速运动，而 cd 在安培力作用下减速运动，当它们的速度相同，达到稳定状态时，回路
2mL qE +
2Fd 0 m 2Fd 0 m 2Fd 0 m
t m
B 2l 2 R + r 中的电流消失，ab ，cd 棒开始匀速运动。
设这一过程经历的时间为 t ，最终 ab 、cd 的速度为 v ′，通过 ab 棒的电量为 Q 。则对于 ab 棒由动量守恒：BILt ＝2mv ′ 即：BLQ ＝2 mv ′
同理，对于 cd 棒：－BILt ＝mv ′－mv 0 即： BLQ ＝m （v 0-v ′）得： Q = 2mv 0
3BL
设整个过程中 ab 和 cd 的相对位移为 S ，由法拉第电磁感应定律得： E = ?Φ = BLS t t
流过 ab 的电量： Q = E
2R
得： S =
4mv 0 R 3B 2 L 2
，则有
E = Blv
I =
E 9. 解：（1）ab 棒离开磁场右边界前做匀速运动，速度为v m
对 ab 棒 F －BIl ＝0 解得
v = F (R + r )
m
R + r
1
mF 2 (R + r )2
（2） 由能量守恒可得：
F (d 0 + d ) = W 电 + mv 2
2
m
解得： W 电 = F (d 0 + d ) -
2B 4l 4
（3） 设棒刚进入磁场时速度为 v ， 由
F ? d 0
= 1 mv 2
2
可得
v =
棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种情况讨论：
F (R + r ) 2d B l 4 4
①若 = （或 F = 0 ），则棒做匀速直线运动；
B 2l
2 m (R + r )2
F (R + r ) 2d B 4l 4
②若 < （或 F ＞ 0
），则棒先加速后匀速；
B 2l 2
m (R + r )2
F (R + r )
2d B 4l 4
③若 >
（或 F ＜ 0
＝，则棒先减速后匀速。
B 2l 2 m (R + r )2
10. 解：(1)导体棒 CD 在 F 作用下向左作切割磁感线运动，在棒中产生的感应电动势为＝BLV 。由闭合电路的欧
姆定律得导体棒 CD 中的电流为： I =
BLV ①
外
当导体棒 CD 处于稳定状态时,CD 棒所受合外力为零，即有： F ＝BIL ② 此时拉力 F 的功率为： P ＝FV ③ 解得：P ＝ F
2
(R 外 + r )
④
B 2 L
2
要使拉力的功率最大，则外电阻 R 外最大,即 R 外＝2Ω 时：
P max ＝ F 2 (R 外+ r ) ＝0.75W
⑤
B 2 L 2
2Fd 0
m
2
2
(2) 当滑动触头在滑动变阻器中点时，R 1＝1Ω，且导体棒 CD 处于稳定状态时,由①②③式得 CD 棒中产生的感应
电动势为： = F (R 1 + r )
⑥
1
BL
此时电容器两极板间的电压为： U =
1
R
⑦
1
R 1 + r
带电小球受到平衡力作用而做匀速直线运动，即： qV 0B ＋q
U 1 ＝mg ⑧
d
当滑动触头在滑动变阻器的最下端时，R 2＝2Ω。且当导体棒 CD 再次处于稳定状态时，由①②③式得 CD 棒中产生
的感应电动势为： = F (R 2 + r )
⑨
2
BL
此时电容器两极板间的电压为： U =
2
R
⑩
R 2 + r
由于带电小球恰好能做匀速圆周运动，则应有： q
U 2 = mg ⑾ d
qV B ＝m
V 2 ⑿
r 0
解联立方程组得轨道的半径为：r 0＝0.0125m
11. 解：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为 v 1，运动时间为 t 2－t 1，
所以金属框的边长 l = v 1 (t 2 - t 1 )
（2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力
I －
Blv 1 mg － BIl
R
解得 B －
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为 Q 1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得
W 重－W 安＝0 Q 1＝W 安 Q 1＝W 重＝mgl
金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为 Q 2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得
W 重－W / ＝ 1 mv 2－ 1
mv 2
安
2
3
2
2
Q 2＝W / 1 mgR v 1 (t 2－ t 1 )
v 1
安
1
m (v 线框产生的总热量 Q ＝Q 1＋Q 2
解得： Q = 2mgv (t - t ) + 1
2 - v 2 )
1 2 1 2
2 3
12. 解：⑴导体棒 ab 切割磁感线产生的电动势 E ＝BLv ，产生的电流为 I =
导体棒受到的安培力为： F ＝BIl
E ，
R + r
导体棒出磁场时作匀速运动，受力平衡，即 mg sin θ＝F
mg (R + r )sin
联立解得 v =
B 2 L 2
⑵由能量转化守恒得 E 电＝E G －E K
( )
1
2
( )
m 3 g 2 (R + r )2 sin 2 即 E 电＝ mg d 0 + d sin
- 2
mv ＝ mg d 0 + d sin -
2B 4 L 4
13. 解：（1）当方框固定不动，U 型框以 v 0 滑至方框最右侧时，感应电动势为 E ，有：E=BLV 0 (1)
r × 3r 3 r + 3r 4r
M
N bc 间并联电阻 R 并=
=
(2)
E
bc 两端的电势差 U bc =R 并 + 2r + r R 并
（3）
1
由(1)(2)(3)得 U bc =5BLV 。
(4)
E
R 并 + 2r + r
a b
B
d Q
P
B 此时方框的热功率 P=（
由(1)(2)(5)得： 4B 2l 2v 2
）2 R 并
(5)
(6)
p =
75r 0
（2）若方框不固定，当 U 型框恰好不与方框分离时速度设为 v ,由动量守恒可知：
3mv 0 = (3m + 4m )v
由能的转化和守恒可知总热量 Q 为
1
1
(7)
Q=23m v 02 - 2(3m +4m )v 2
(8)
6
由(7)(8)可知，Q=7mv 02
(9) （3） 若方框不固定，设 U 型框与方框分离时速度分别为 v 1、v 2
由动量守恒可知：3mv =3mv 1+4mv 2 (10) 在 t 时间内相距 S 可知：s =(v 1-v 2)t
(11)
M N
a
d
b c
Q
P
2 2gh 1 2gh 2 1 2 1 4s
由（10）（11）可知 v 1=7(3v + t )
3
s
v 2=7(v - t )
14. 解：（1）设导体棒 ab 的质量为 m 1，下落到最低点的速度为 v 1，离开最低点的速度为v '
。导体棒 cd
的质量 为 m 2，速度为v '
，相互作用的时间为△t 。
导体棒 ab 下落过程和跳起过程都机械能守恒，则有：
m 1gh 1 = 1
mv 2 ，解得：v 1 = = 2 ?10 ? 0.8m / s = 4 m /s
2 1
m 1gh 2 = 1 m v '2 ，解得： v '
= = 2 ?10 ? 0.45m / s = 3 m /s
2
1 1 1
导体棒 ab 、cd 在水平面相互作用过程中，由动量守恒定律有：
m 1v 1 = m 1 v ' + m 2 v ' ，解得： v ' = m 1v 1 - m 1v 1' = 0.1? (4 - 3)
m / s = 0.5m / s
1
2
2
m 2
0.2
（2） 设通过导体棒 ab 电量为 q ，在水平方向受安培力作用，由动量定理有：
-BIL ? ?t = m 1v 1' - m 1v 1 ， q = I ? t
解得：q =
m 1v 1 - m 1v 1' = 0.1? (4 - 3) C = 1C
BL 0.2 ? 0.5
（3） 设产生的热能为 Q ，由导体棒 ab 、cd 系统全过程能量守恒，则有：
m 1gh 1 = m 1gh 2 + 1
m v '2 + Q
则：Q = m 1g (h 1 – h 2) – 1
m v '2 = 0.1 × 10 × (0.8 – 0.45) – 1 × 0.2 × 0.52J
2 2 2 2 2 2
2
= 0.32J
15. 解⑴由于线圈完全处于磁场中时不产生电热，所以线圈进入磁场过程中产生的电热 Q 就是线圈从图中 2 位置到
4 位置产生的电热，而 2、4 位置动能相同，由能量守恒得：Q =mgd=0.50J
⑵3 位置时线圈速度一定最小，而 3 到 4 线圈是自由落体运动因此有：v 02-v 2=2g （d-l ），得 v =2
m/s
⑶2 到 3 是减速过程，因此安培力 F =
a=4.1m/s 2
B 2l 2
v 减小，由 F -mg =ma 知加速度减小，到 3 位置时加速度最小，
R
16. 解：（1）在图示位置时，电动势有最大值，所以此发电机电动势最大值为：
势的瞬时值： e = E M cos
t
E M = nBS
（2） 电动
(
4r
E 2
) ? R E R 2 r r R n n 1 2
∴感应电流函数表达式为： i =
E M e
R + r nBS = cos t
R + r
（3） 电动势有效值： E =
R 2
2 2
2
（4） 发电机的输出功率为：
P 出 = IU =
2( R + r )
2
n B S
17. 解：根据题意，题中所给交流的电动势、原线圈中的电流，均为交流的有效值，应用有效值这一概念可把问题
转化为直流问题来处理。
（1） 由于变压器为理想变压器，则负载电阻上 R 上获得的功率等于交流电源的输出功率，即 P = I E - I 2r 。该
1
1
式表明负载电阻上获得的功率 P 是 I 1 的一元二次函数，为此求 P 的最大值：
E E E 2 可见，当
E 时，P 有最大值： 2
2
E 2 。
P = -r (I 1 - r I 1 ) = -r (I 1 - 2r ) + 4r
E I 1 = 2r P m = 4r E E 。
（2） 由于负载获得最大功率时 I = ，变压器原线圈上电压为U = E - I r = E - ( )r =
1 2r 1 1
2r 2
U 2
变压器副线圈上的电压为 U 2，由 P m = 2 ， 得 U 2 = R
所以变压器原副线圈的匝数比为： n 1 = U 1 = 。
P m R = = 。
18. 解 ： I
n 2
= P 2 = 24 ? 0.25 = 1A , I U 2 = n 2 I = n 2
（1）
U 2 6 1 1
E = U + I R = n 1 U + n
2 R
（2）
1 1 n
2 n 2
1
联立（1）（2）解得： I 1
= 1
A ， 3 n 1 = 3：1 n 2
(3) R L = U 2 P = 62 0.25 = 144Ω ， R 负载 = R L
= 8Ω
18 U ’= n 2 U ‘ = 80 = 6.12
5V
小灯泡两端电压为 6.15V,故不能正常工作,其实际功率为 0.26W n 1 1 13
19．解：（1）P 3=40×6×22=5280W
?P = I 2 R = 144W ， P
= P 3 + ?P =5424W
2
（2）U
= U 输出
' + I R = 904V ,U =
n 1
U = 226V ， I = P 输出 = 24 A ，则 E=U +I r=250V
2
2
2
1
n 2
1 U 1 1 2
1 2
2
2
（3）
= P
用 P 输出
?100% = 97% 20 解：如图 DC 光线进入介质球内，发生折射 sin i
= n ，折射角 r 一定小于介质的临界角，光线 CE 再到达球面时的 sin r
入射角∠OEC=r，小于临界角，因此一定不发 生全
反射。如图
sini=0.8 sin r = 5
= 0.447
5
折射率n =
sin i sin( i
) 2
21 解：光路如图示。
= 4 5 = 1.79
5
（1） 设玻璃的临介角为 C ，由折射定律得： sinc=1/n=
2
∴∠c=450
由几何知识得:∠2=600
> ∠c
∴光线在 D 点发生全反射.
在 E 点，由折射定律得：
sin ∠5
= n ，由几何知识得∠4＝30°
sin ∠4
∴ 第一次射入空气的折射角 ∠5＝45°
（2）
、设光线由 O 点到 E 点所需的时间 t ，则
t =
OD + DE
V
又
v =
c n
由数学知识得： OD = AO / tan 300 =
3a ， DE = OC / sin 600 =
由以上各式可得： t =
2 3 a
3
3c
22．解： (1)核反应方程： 226 Ra → 222 Rn + 4 He （4 分）
88
86
2
(2)设衰变后，氡核的速度为 v 0，α 粒子的速度为 v α， 由动量守恒定律得
(M-m)v 0=mv α
（2 分）
α 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动， 到达 A 点需时t = π ? L
2να
（2 分 ）
5 3a
ν = 又q να B = m να
2
L
2
（2 分 ）
氡核在电场中做匀加速直线运动，t 时速度为 v =v 0+at （2 分） 氡核加速度a =
(Q - q)E
M - m
（2 分 ）
由以上各式解得： q 2 B 2 L + 2π(Q - q)mE 。
（2 分）
2(M - m)qB
“”
“”
At the end, Xiao Bian gives you a passage. Minand once said, "people who learn to learn are very happy people.". In every wonderful life, learning is an eternal theme. As a professional clerical and teaching position, I understand the importance of continuous learning, "life is diligent, nothing can be gained", only continuous learning can achieve better self. Only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. This document is also edited by my studio professionals, there may be errors in the document, if there are errors, please correct, thank you!
2高三物理高考第一轮专题复习――电磁场(附答案详解)
高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出。 (1请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ; (2若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ’,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ’多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少? 电子自静止开始经M 、N 板间(两板间的电压
为U 的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中, 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ,如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m ,电量为e 高考如图所示,abcd 为一正方形区域,正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入,若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场,电场强度为E ,则离子束刚好从c 点射出;若撒去电场,在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀,磁感应强度为B ,则离子束刚好从bc 的中点e 射出,忽略离子束中离子间的相互作用,不计离子的重力,试判断和计算: (1所加磁场的方向如何?(2E
与B 的比值B E /为多少? 制D 型金属扁盒组成,两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D 型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ,质量为m ,加速时电极间电压大小为U ,磁场的磁感应强度为B ,D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短,可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 ( 1为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率; (2求离子能获得的最大动能; ( 3求离子第 1 次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 甲
高中物理电场图像专题
场强图像 1．如图所示，两个带电荷量分别为2q和－q的点电 荷固定在x轴上，相距为2L。下列图象中，两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( ) 2．一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点 O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能E k、粒子电势能E p、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( ) 3如图所示x轴上各点的电场强度如图所示，场强方 向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动，点电荷到达x2位置速度第一次为零，在x3位置第二次速度为零，不计粒子的重力。下列说法正确的是( ) A．O点与x2和O点与x3电势差U Ox2＝U Ox3 B．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中， 加速度先减小再增大，然后保持不变 C．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中，速度先均匀减小再均匀增大，然后减小再增大D．点电荷在x2、x3位置的电势能最小 4．如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在t＝0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为v0，t＝T时刻粒子刚好沿MN 板右边缘射出电场。则( ) A．该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的 B．在t＝ T 2 时刻，该粒子的速度大小为2v0 C．若该粒子在 T 2 时刻以速度v0进入电场，则粒子会打在板上 D．若该粒子的入射速度变为2v0，则该粒子仍在t＝T 时刻射出电场 5.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E－x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点，下列结论正确的是( ) A.两点场强相同，c点电势更高 B.两点场强相同，d点电势更高 C.两点场强不同，两点电势相 等，均比O点电势高 D.两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势低 6.(多选)静电场在x轴上的 场强E随x的变化关系如图所 示，x轴正方向为场强正方向， 带正电的点电荷沿x轴运动， 则点电荷( )
(完整word版)高考物理压轴题电磁场汇编
24、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向 垂直于纸面，磁感应强度为B 。一质量为m ，带有电量 q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点（AP ＝d ）射入磁场（不计重力影响）。 ⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。 ⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。 24、⑴由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP 上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为v 1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得： 2 11/2 v m qBv d = 解得：12qBd v m = ⑵设O /是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O /Q ，设O / Q ＝R /。 由几何关系得： / OQO ?∠= // OO R R d =+- 由余弦定理得：2 /22//()2cos OO R R RR ?=+- 解得：[] / (2) 2(1cos )d R d R R d ?-= +- 设入射粒子的速度为v ，由2 /v m qvB R = 解出：[] (2) 2(1cos )qBd R d v m R d ?-= +- 24．（17分） 如图所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场，电场的 方向平行于y 轴向下；在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于纸面向外。有一质量为m ，带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时，速度方向与x 轴的夹角为φ，A 点与原点O 的距离为d 。接着，质点进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场的场强大小。 24．质点在磁场中偏转90o，半径qB mv d r = =φsin ，得m qBd v φsin =； v
高考物理电磁场归纳汇总(经典)
高考物理电磁场归纳汇总(经典)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
电场知识点总结 电荷 库仑定律 一、库仑定律：2212112==r Q Q K F F ①适用于真空中点电荷间相互作用的电力 ②K 为静电力常量229/10×9=C m N K ③计算过程中电荷量取绝对值 ④无论两电荷是否相等：2112=F F ． 电场 电场强度 二、电场强度：q F E =（单位：N/C ，V/m ） ①电场力qE F =； 点电荷产生的电场2r Q k E =（Q 为产生电场的电荷）； 对于匀强电场：d U E =； ②电场强度的方向： 与正电荷在该点所受电场力方向相同 （试探电荷用正电荷）与负电荷在该点所受电场力方向相反 ③电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关 ④电场的叠加原理：按平行四边形定则 ⑤等量同种（异种）电荷连线的中垂线上的电场分布 三、电场线 1．电场线的作用： ①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向 ②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场，电场线的方向就是场强的方向 ③电场线的疏密程度表示场强的大小 2.电场线的特点：起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处），不相交，不闭合. 电势差 电势 知识点： 1．电势差B A AB AB q W U ??-== 2．电场力做功：)(B A AB AB q qU W ??-==
{（匀强电场）正功）（负功）电(qEd qEd W -= 3．电势：q W U AO AO A = =? 4. 电势能：?εq = （1）对于正电荷，电势越高，电势能越大 （2）对于负电荷，电势越低，电势能越大 5.电场力做功与电势能变化的关系:ε?-=电W （1）电场力做正功时，电势能减小 （2）电场力做负功时，电势能增加 静电平衡 等势面 知识点： 1．等势面 （1）同一等势面上移动电荷的时候，电场力不做功. （2）等势面跟电场线（电场强度方向）垂直 （3）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 （4）等差等势面越密的地方，场强越大 2.处于静电平衡的导体的特点： （1）内部场强处处为零 （2）净电荷只分布在导体外表面 （3）电场线跟导体表面垂直 电场强度与电势差的关系 知识点： 1. 公式：d U E = Ed U = 说明：（1）只适用于匀强电场 （2）d 为电场中两点沿电场线方向的距离 （3）电场线（电场强度）的方向是电势降低最快的方向 2．在匀强电场中：如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U = 3.由于电场线与等势面垂直，而在匀强电场中，电场线相互平行，所以等势面也相互平行 一、磁现象和磁场 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用． 2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．
高考物理压轴题电磁场汇编
1、在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁 感应强度为B。一质量为m带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP= d）射入磁场（不计重力影响）。 ⑴如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度。 ⑵如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线 方向的夹角为φ （如图）。求入射粒子的速度。 解：⑴由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为V1,由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得: v12 m qBv1 d/2 解得:v1-q B d 2m ⑵设O是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接 由几何关系得：QQQ Z = QQ^R Z R_d 由余弦定理得：/ 2 2 /2/ (QQ ) =R R -2RR COSr 解得：P Z d(2R-d) 2 ∣R(1 cos J - d 1 2 设入射粒子的速度为v,由m~v√ = qvB R Z 解出： qBd (2R-d) V 2m [R(1 + cos c P) -d 】 2、（17分）如图所示，在XQy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向 平行于y轴向下；在X轴和第四象限的射线QC之间有一匀强磁场，磁 感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带 有 电荷量+q的质点由电场左侧平行于X轴射入电场。质点到达X轴上A 点时，速度方向与X轴的夹角为φ , A点与原点Q的距离为d。接着， 质点进入磁场，并垂直于QC飞离磁场。不计重力影响。若QC与X 轴 的夹角也为φ ,求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场的 场强大小。 D V
高考物理一轮复习磁场专题
第十一章、磁场 一、磁场： 1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向） 放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向） 3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向） 二、安培力： １、定义：磁场对电流的作用力。 ２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。 电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ 0≤F≤ＩＬＢ ３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度Ｂ： １、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的比值。
qB m v r =２、公式： 磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无关。 注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度； 非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。 ３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。 ４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。 磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。 ５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。 四、电流表（辐向式磁场） 线圈所受力矩：M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用： 1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。 2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。 3、大小：F=qv ⊥B 4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做功。 5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。 IL F B =
高三物理电场专题复习
电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时，可将其归类。 正负号含义多。在静电场中，物理量的正负号含义不同，要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54．两种电荷．电荷守恒 55．真空中的库仑定律．电荷量 56．电场．电场强度．电场线．点电荷的场 强．匀强电场．电场强度的叠加 57．电势能．电势差．电势．等势面 58．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59．静电屏蔽 60．带电粒子在匀强电场中的运动 61．示波管．示波器及其应用 62．电容器的电容 63．平行板电容器的电容，常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算，只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况
到电场当中 具体复习建议 一．两种电荷，电荷守恒，电荷量（Ⅰ） 1．两种电荷的定义方式。（丝绸摩擦玻璃棒，定义玻璃棒带正点；毛皮 摩擦橡胶棒，定义橡胶棒带负电） 2．从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电（所带电性与原带电体相同） 摩擦起电（两物体带等量异性电荷） 感应带电（两导体带等量异性电荷） 3．由于物体的带电过程就是电子的转移过程，所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量（基本电量）的整数倍。 4．知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。（注意电性）
二．真空中的库仑定律（Ⅱ）1．r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上，满足同性相斥，异性相吸。2．规律在以下情况下可使用：（1）规定为点电荷；（2）可视为点电荷； （3）均匀带电球体可用点电荷等效处理，绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理，但r 表示 两球心之间的距离。（其它形状的带电体不可用电荷中心等效） （4）用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 两球带异性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 3．点电荷库仑力参与下的平衡模型（两质量相同的带电通草球模型） 4．两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 （1）相互作用力是斥力或为零（带等量异性电荷时为零） L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T
高考物理压轴题之电磁学专题(5年)(含答案分析).
25.2014新课标2 （19分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯 视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的 大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的 D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）．直导体棒 在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过 程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩 擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大 小为g．求： （1）通过电阻R的感应电流的方向和大小； （2）外力的功率．
25.（19分）2013新课标1 如图，两条平行导轨所在平面与水平 地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接 有一平行板电容器，电容为C。导轨处于 匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向 垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为 m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑 过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 ２４.（１４分）2013新课标2 如图，匀强电场中有一半径为ｒ的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。ａ、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为ｑ(q>０)的质点沿轨道内侧运动.经过a 点和b点时对轨道压力的大小分别为Nａ和Ｎｂ不计重力，求电场强度的大小Ｅ、质点经过a点和b点时的动能。
高考物理电磁场和电磁波知识点
高考物理电磁场和电磁波知识点 人类自古以来就生活在磁场、电场、电磁波之中。地球有磁场、大气层中有雷电、太阳和其它一些星球也有磁场,有的星球还发出电磁波。这些天然的电磁场、电磁波对人体危害不大,人们早就习以为常,甚至还产生了某些依存性。以下是小编为大家精心准备的：高考物理电磁场和电磁波知识点总结，欢迎参考阅读! 高考物理电磁场和电磁波知识点如下： 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。 (2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。 (3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。 2.电磁波 (1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，由发生区域向周围空间传播，形成电磁波。(2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，电磁波传播速度v等于波长和频率f的乘积，即v=f，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中
的光速c=3。00108m/s。 高考物理第二轮备考磁场重点知识点： 1.磁场 (1)磁场：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质：一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布： ①直线电流的磁场：同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。 ②通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内可看作匀
高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版
高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习（word 版 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难） 1．如图，真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷，其电荷量分别为1Q +、2Q -，且12Q Q >。取无穷远处电势为零，则（ ） A ．只有MN 区间的电场方向向右 B ．在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C ．在ON 之间存在电势为零的点 D ．MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右，2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左，又因为 12Q Q >，根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点，该点左右两侧场强方向相反，所以不仅只有MN 区间的电场方向向右，选项A 错误，B 正确； C ．1Q +、2Q -为两异种点电荷，在ON 之间存在电势为零的点，选项C 正确； D ．因为12Q Q >，MO 之间的电场强度大，所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差，选项D 错误。 故选BC 。 2．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（） A ．小球运动到 B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3g C ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】
压轴题08 电磁场综合专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题08电磁场综合专题 1．如图所示，真空区域中存在匀强电场与匀强磁场；每个磁场区域的宽度均为0.20m h =，边界水 平，相邻两个区域的距离也为h ，磁感应强度大小 1.0T B =、方向水平且垂直竖直坐标系xoy 平面向里；电场在x 轴下方的整个空间区域中，电场强度的大小 2.5N/C E =、方向竖直向上。质量41.010kg m -=?、电荷量4 4.010C q -=?的带正电小球，从y 轴上的P 点静止释放，P 点与x 轴的距离也为h ；重力加速度g 取10m/s 2，sin 370.6=，cos370.8=，不计小球运动时的电磁辐射。求小球： (1)射出第1区域时的速度大小v (2)射出第2区域时的速度方向与竖直方向之间的夹角θ (3)从开始运动到最低点的时间t 。 2．如图甲所示，平行金属板M 、N 水平放置，板长L =5 m 、板间距离d =0.20m 。在竖直平面内建立xOy 直角坐标系，使x 轴与金属板M 、N 的中线OO ′重合，y 轴紧靠两金属板右端。在y 轴右侧空间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B =5.0×10－3T 的匀强磁场，M 、N 板间加随时间t 按正弦规律变化的电压u MN ，如图乙所示，图中T 0未知，两板间电场可看作匀强电场，板外电场可忽略。比荷q m =1.0×107C/kg 、带正电的大量粒子以v 0=1.0×105m/s 的水平速度，从金属板左端沿中线OO ′连续射入电场，进入磁场的带电粒子从y 轴上的 P 、Q （图中未画岀，P 为最高点、Q 为最低点）间离开磁场。在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定不变，忽略粒子重力，求： (1) 进入磁场的带电粒子在电场中运动的时间t 0及在磁场中做圆周运动的最小半径r 0； (2) P 、Q 两点的纵坐标y P 、y Q ； (3) 若粒子到达Q 点的同时有粒子到达P 点，满足此条件的电压变化周期T 0的最大值。
高考物理电磁场复习方法总结
2019高考物理电磁场复习方法总结 1 电磁场到底有多重要？ 电磁场这个板块的重要程度相信大家多少都能领略到，每年各省市的高考模拟考都是必考的知识点，占的分值也是相当可观。姐姐作为一个数学小达人为什么一定要来写物理电磁场这个板块呢，这不得不提起姐姐在你们这个年纪时经历的一次挫败。 姐姐当年升高二的时候还是08年（一不小心，暴露了年纪(￣?￣)），那年暑假刚好是奥运会，姐姐一激动就没有预习高二的课程。高二开学返校后发现原本就没有步入正轨的物理学起来更加困难，姐姐记得最清楚的就是静电屏蔽那里，我把所有能够找到的资料都收集了，能做的题都做了，可最后还是没有躲过考试的惨败（要不要说出来，对，就是物理的倒数第一TAT。。。），拿到成绩单，去找老师做试卷分析，见到老师（姐姐当年的南神，嘿嘿，也是姐姐学物理的一大动力）的时候，自尊心很强的我，哇的就哭了，觉得特别对不起他，也觉得自己在同学面前抬不起头来。 2.如何学习电磁场 那姐姐是如何逆袭的呢？首先呢，当然是听取了老师试卷分析给的建议。我做的题虽然多，但是很盲目，没有归纳整理，知识点很乱，架构也不清晰。那课下姐姐就把之前做的题，尤其是错题重点题归纳了一遍，都记录在了姐姐小小的改错本上。姐姐觉得整理的过程比做题的过程更重要，可以看作是做题的升华吧，整理之后你会发现也许你不熟悉的知识点就是那么几个，然后呢你还会觉得没有之前那种乱乱
的感觉了~再有呢，就是电磁场这个板块的感悟了。其实相对于之前的学习内容，电场的存在无非就是给我们提供了一种新的力，不管是牛顿第二定律还是能量守恒，都是多了一种形式上的东西，你只要记得受力分析的时候多了一种电场力，能量分析的时候多了一种电势能，别的分析方法都是很类似的。当然了，这部分的新概念是需要大家能够理解的哈。然后就是磁了，这个地方呢会有一些定律，还要用到左手右手，但是用左手还是用右手，一紧张就傻傻分不清楚()。。。但是如果有一个记忆口诀，那便是极好的，左右手这里就可以这样记，左通力右生电，口诀完全可以自己编，哈哈，只要自己能记住就ok~ 3. 对学习要充满信心 我觉得很多人都会经历低谷，我们会自卑，会焦虑，会突然失去方向，想站起来却没有了勇气。其实姐姐要告诉大家，这都是我们成长的一部分，几乎没有人是常胜将军。我们在遇到这样的经历时，很多人都会被自己的自尊心所牵绊，而这是我们最不应该做的。我们可以假设周围的人都不认识自己，自己只和自己比，只要我进步了，只要我再遇到类似问题的时候我会了就可以了，这也是我们考试的目的。知道自己的薄弱点，努力去弥补，不再范相似的错误。高考是一场看重结果的比赛，不管你在奔向高考的路上是顺利还是曲折，是平淡还是华丽，只要你在最后的赛场上留下了漂亮的一笔，那么你就是最后的赢家！
高考物理：专题9-磁场(附答案)
专题9 磁场 1.（15江苏卷）如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是 答案：A 解析：因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大，所以选A. 2．（15海南卷）如图，a 是竖直平面P 上的一点，P 前有一条形磁铁垂直于P ，且S 极朝向a 点，P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点.在电子经过a 点的瞬间.条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（） A ．向上 B.向下 C.向左 D.向右 答案：A 解析：条形磁铁的磁感线方向在a 点为垂直P 向外，粒子在条形磁铁的磁场中向右运动，所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上，A 正确. 3.（15重庆卷）题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里.以下判断可能正确的是 A.a 、b 为粒子的经迹 B. a 、b 为粒子的经迹 C. c 、d 为粒子的经迹 D. c 、d 为粒子的经迹 答案：D 解析：射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故选项B 错误.粒子为氦核带正电，由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转，故选项A 、C 错误；粒子是带负电的电子流，应向下偏转，选项D 正确. 4.（15重庆卷）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P 流向Ｑ，大小为． βγαβγαβL n B I
高考物理压轴题电磁场汇编(可编辑修改word版)
φQ R P O y E φA φ B C 24、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向 垂直于纸面，磁感应强度为B。一质量为m，带有电量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点 （AP＝d）射入磁场（不计重力影响）。 A D ⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。 ⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在 Q点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。 24、⑴由于粒子在 P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在 AP 上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为 v1 v2 m1=qBv 1 d / 2 qBd φ Q R/ R 解得：v1 = 2m P D A O/ O ⑵设 O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设O/Q＝R/。 由几何关系得：∠OQO/= OO/=R/+R -d 由余弦定理得：(OO/ )2=R2+R/2 - 2RR/ cos 解得：R/ d (2R -d ) = 2[R(1+ cos) -d ] 设入射粒子的速度为 v，由m v R/ =qvB 解出：v = qBd (2R -d ) 2m[R(1+c os) -d] 24．（17 分）如图所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场，电场的方 向平行于y 轴向下；在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场， 磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电 荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时， 速度方向与x 轴的夹角为φ，A 点与原点O 的距离为d。接着，质点 O x 进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹 角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场的场强大小。 24.质点在磁场中偏转90o，半径r=d sin=mv ，得v= qBd sin； qB m v 2
2004-2013十年高考物理-大全分类解析-专题13-带电粒子在电磁场中的运动
2004-2013十年高考物理 大全分类解析 专题13 带电粒子在电磁 场中的运动 一．2013年高考题 1. （2013全国新课标理综II 第17题）空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面。一质量为m 、电荷量为q （q>0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力。该磁场的磁感应强度大小为 A ．033mv qR B ．qR mv 0 C ． qR mv 03 D ．qR mv 03 2. （2013全国新课标理综1第18题）如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强 磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，一 电荷量为q （q>0）。质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域， 射入点与ab 的距离为R/2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹 角为60°，则粒子的速率为（不计重力） A ． m qBR 2 B ．m qBR C ．m qBR 23 D ．m qBR 2
3.(2013高考广东理综第21题)如图9，两个初速度大小相同的同种离 子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上， 不计重力，下列说法正确的有 A.a，b均带正电 B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C. a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近 4．（2013高考浙江理综第20题）注入工艺中，初速度可忽略的离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一 定的宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P+在磁场中转过 θ=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+ A．在电场中的加速度之比为1∶1 B．在磁场中运动的半径之比为3∶1 C．在磁场中转过的角度之比为1∶2 D．离开电场区域时的动能之比为1∶3
高考物理压轴题电磁场汇编
Q 1、在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于 φ纸面，磁感应强度为B。一质量为m，带有电量q的粒子以一 定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁 R 场（不计重力影响）。 ⑴如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度。A O P D ⑵如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。 解：⑴由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP是直径。 设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得： Q 2 v φ 1 mqBv 1 d/2 / R R qBd v 解得：1 2m / AO O ⑵设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设O/Q＝R/。 P D / 由几何关系得：OQO // OORRd 由余弦定理得： 2 /22// (OO)RR2RRcos 解得： /d(2Rd) 2R(1cos)d R 设入射粒子的速度为v，由 2 v mqvB / R 解出：v qBd(2Rd) 2mR(1cos)d y 2、（17分）如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方 向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场， E 磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有 电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A 点时，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d。接着，O φ A φ x
质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x 轴的夹角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场 的场强大小。 B C 解：质点在磁场中偏转90o，半径 mv rdsin，得 qB v q Bd sin m ； v
(完整)高三物理电场经典习题.doc
电场练习题 一、选择题 1.如图所示，在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中，有与＋ Q 共面的 A 、B、 C 三点，且 B、 C 处于以＋ Q 为圆心的同一圆周上。设 A 、B、C 三点的电场强度大小分别为 E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列判断正确的是 A. E A
2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)
2019年高考物理试题分类解析 专题06 磁场 1. （2019全国1卷17）如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为（ ） A ．2F B ．1.5F C ．0.5F D ．0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ，则MLN 的电流为 2I ，根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F ，根据力的合成，线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 2 20 =? 2. （2019全国1卷24）（12分）如图，在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点，N 点在y 轴上，OP 与x 轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ，不计重力。求 （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 （1）设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②
由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 πtan302 r s r = +?⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v = ⑥ 联立②④⑤⑥式得 2π(42Bd t U =⑦ 【解析】另外解法（2）设粒子在磁场中运动时间为t 1，则U Bd qB m T t 8241412 1ππ=? ==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2，则U Bd qU md qU m d v t 1236326y 2 22= ?=?== 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=，代入t 1和t 2得2π(42Bd t U =. 3. （全国2卷17）如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。ab 边中点有一电子源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为（ ） A ．14kBl B ．14kBl ，5 4 kBl
高中物理选修3-1静电场重点题型专题练习
静电场重点题型复习 题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况 1.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N， 以下说法正确的是（） A.粒子必定带正电荷 B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 2.如图所示，a、b带等量异种电荷，MN为a、b连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出，开始时一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子的重力，则在飞越该电场的过程中（） A．该粒子带正电 B．该粒子的动能先增大，后减小 C．该粒子的电势能先减小，后增大 D．该粒子运动到无穷远处后，速率大小一定仍为v 3.某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是( ) A．c点场强大于b点场强 B．c点电势高于b点电势 C．若将一试电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点 D．若在d点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电 势能减小 4.如图所示，在竖直平面内，带等量同种电荷的小球A、B，带电荷量为-q（q＞0），质量都为m，小球可当作质点处理．现固定B球，在B球正上方足够高的地方释放A球，则从释放A球开始到A球运动到最低点 的过程中（） A小球的动能不断增加 B．小球的加速度不断减小 C．小球的机械能不断减小 D．小球的电势能不断减小 5.如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点运动到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为10V，则（） A．B点电势为零 B．电场线方向向左 C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线① D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线②
高考物理压轴题电磁场大全
1、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方 向 垂直于纸面，磁感应强度为B 。一质量为m ，带有电 量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点 （AP ＝d ）射入磁场（不计重力影响）。 ⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。 ⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。 解：⑴由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP 上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为v 1 2 11/2 v m qBv d = 解得：12qBd v m = ⑵设O /是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O / Q ，设O /Q ＝R /。 由几何关系得： /OQO ?∠= 由余弦定理得：2 /22//()2cos OO R R RR ?=+ - 解得：[] /(2) 2(1cos )d R d R R d ?-= +- 设入射粒子的速度为v ，由2 /v m qvB R = 解出：[] (2) 2(1cos )qBd R d v m R d ?-= +- 2、（17分） 如图所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场， 电场的方向平行于y 轴向下；在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于纸面向外。有一质量为m ，带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时，速度方向与x 轴的夹角为φ，A 点与原点O 的距离为d 。接着，质点进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场的场强大小。 解：质点在磁场中偏转 90o ，半径qB mv d r = =φsin ，得m qBd v φsin =； v