高考物理电磁大题(含答案)

高考物理电磁大题(含答案)
高考物理电磁大题(含答案)

高考电磁大题(含答案)

1.(09年全国卷Ⅰ)26(21分)如图,在x 轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于x y 平面向外。P 是y 轴上距原点为h 的一点,N 0为x 轴上距原点为a 的一点。A

是一块平行于x 轴的挡板,与x 轴的距离为,A 的中点在y 轴上,长度略小于。带点

粒子与挡板碰撞前后,x 方向的分速度不变,y 方向的分速度反向、大小不变。质量为m ,电荷量为q (q>0)的粒子从P 点瞄准N 0点入射,最后又通过P 点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。 解析:设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为'

O N ,与板碰撞后再次进入磁场的位置为1N .粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有

qB

mv

R =

…⑴ 粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离1x 保持不变有

=1x θsin 2R N N O O ='

…⑵

粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离2x 始终不变,与1N N O '

相等.由图可以看出a x =2……⑶

设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n 次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P 点,由对称性,出射点的x 坐标应为-a,即()a nx x n 2121=-+……⑷

由⑶⑷两式得a n n x 1

2

1++=

……⑸ 若粒子与挡板发生碰撞,有4

21a

x x >-……⑹ 联立⑶⑷⑹得n<3………⑺ 联立⑴⑵⑸得

a n n m qB v 1

2

sin 2++?=

θ………⑻

把2

2

sin h

a h +=

θ代入⑻中得

0,2

2=+=n mh h a qBa v o …………⑼

1,432

21=+=n mh h a qBa v …………⑾

2,322

22=+=n mh

h a qBa v …………⑿

2.(09年全国卷Ⅱ)25.(18分)如图,在宽度分别为1l 和2l 的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q 点射出。已知PQ 垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ 的距离为d 。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。

答案:221122212arcsin()2l d dl dl l d

++

解析:本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。

粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O 应在分界线上,OP 长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得

22

12)(d R l R -+=………①

设粒子的质量和所带正电荷分别为m 和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得

……………②

设P '为虚线与分界线的交点,α='∠P PO ,则粒子在磁场中的运动时间为v

R t α

=1……③ 式中有R

l 1

sin =

α………④粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得ma qE =…………⑤

由运动学公式有2

2

1at d =

……⑥ 22vt l =………⑦ R

v m

qvB 2

=

由①②⑤⑥⑦式得

v l d l B E 22

22

1+=…………⑧ 由①③④⑦式得)2arcsin(22211222

121d

l dl

dl d l t t ++=

3.(09年天津卷)11.(18分)如图所示,直角坐标系xOy 位于竖直平面内,在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy 平面向里,电场线平行于y 轴。一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球,从y 轴上的A 点水平向右抛出,经x 轴上的M 点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场,MN 之间的距离为L,小球过M 点时的速度方向与x 轴的方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求

(1) 电场强度E 的大小和方向; (2) 小球从A 点抛出时初速度v 0的大小; (3) A 点到x 轴的高度h.

答案:(1)q mg ,方向竖直向上 (2)θcot 2m

qBL

(3)

g m L B q 22228 解析:本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动。

(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡(恒力不能充当圆周运动的向心力),有

mg qE = ① q

mg

E =

② 重力的方向竖直向下,电场力方向只能向上,由于小球带正电,所以电场强度方向竖直向上。

(2)小球做匀速圆周运动,O ′为圆心,MN 为弦长,θ='∠P O M ,如图所示。设半径为r ,由几何关系知

θsin =r

2L

③ 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力白日提供,设小球做圆周运动的速率为v ,有

r

mv qvB 2

= ④

由速度的合成与分解知

θcos 0

=v

v ⑤ 由③④⑤式得

θcot 20m

qBL

v =

⑥ (3)设小球到M 点时的竖直分速度为v y ,它与水平分速度的关系为 θtan 0v v y = ⑦ 由匀变速直线运动规律

gh v 22

= ⑧ 由⑥⑦⑧式得

g

m L B q h 2

2

228= ⑨

4.(09年山东卷)25.(18分)如图甲所示,建立Oxy 坐标系,两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称,极板长度和板间距均为l ,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy 平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x 轴间右连接发射质量为m 、电量为+q 、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t 时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。 已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时,刻经极板边缘射入磁场。上述m 、q 、l 、l 0、B 为已知量。(不

考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)

(1)求电压U 的大小。 (2)求

1

2

时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。 0

v 图甲

图乙

(3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短求此最短时间。 解析:(1)0t =时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动,0t 时刻刚好从极板边缘射出,在y 轴负方向偏移的距离为

1

2l ,则有0U E l

=① Eq ma =②

2

1122

l at =③ 联立以上三式,解得两极板间偏转电压为2

020

ml U qt =④。

(2)

012t 时刻进入两极板的带电粒子,前012t 时间在电场中偏转,后01

2

t 时间两极板没有电场,带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿x 轴方向的分速度大小为00

l

v t =⑤ 带电粒子离开电场时沿y 轴负方向的分速度大小为01

2

y v a t =g ⑥ 带电粒子离开电场时的速度大小为22

x y

v v v =

+⑦ 设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R ,则有2

v Bvq m R

=⑧

联立③⑤⑥⑦⑧式解得0

52ml

R qBt =

⑨。 (3)02t 时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y 轴正方向的分速度为'

0y v at =⑩,设带电粒子离开电场时速度方向与y 轴正方向的夹角为α,则0'tan y v v α=

,联立③⑤⑩式解得4

πα=,带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示,圆弧所对的圆心角为22

π

α=

,所求最短时间为min 1

4

t T =

,带电粒子在磁场中运动的周期为2m T Bq π=

,联立以上两式解得min 2m

t Bq

π=。 考点:带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动。

5.(09年福建卷)22.(20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=×10-3T,在X 轴上距坐标原点L=0.50m 的P 处为离子的入射口,在Y 上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=×104m/s 的速率从P 处射入磁场,若粒子在y 轴上距坐标原点L=0.50m 的M 处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。 (1)求上述粒子的比荷

q m

; (2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y 轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;

(3)为了在M 处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。 答案(1)

m

q =×710C/kg (或×7

10C/kg );(2)s t 6109.7-?= ; (3)225.0m S = 解析:第(1)问本题考查带电粒子在磁场中的运动。第(2)问涉及到复合场(速度选择器模型)第(3)问是带电粒子在有界磁场(矩形区域)中的运动。

(1)设粒子在磁场中的运动半径为r 。如图甲,依题意M 、P 连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径,由几何关系得 2

2L

r = ①

由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力,可得

r

v m qvB 2

= ②

联立①②并代入数据得

m

q =×710C/kg (或×7

10C/kg ) ③ (2)设所加电场的场强大小为E 。如图乙,当粒子子经过Q 点时,速度沿y 轴正方向,依题意,在此时加入沿x 轴正方向的匀强电场,电场力与此时洛伦兹力平衡,则有

qvB qE = ④ 代入数据得

C N E /70= ⑤

所加电场的长枪方向沿x 轴正方向。由几何关系可知,圆弧PQ 所对应的圆心角为45°,设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T ,所求时间为t ,则有

T t 0

36045=

⑥ v

r

T π2=

联立①⑥⑦并代入数据得 s t 6

109.7-?= ⑧

(3)如图丙,所求的最小矩形是P P MM 11,该区域面积

2

2r S = ⑨ 联立①⑨并代入数据得 225.0m S =

矩形如图丙中P P MM 11(虚线)

6.(09年浙江卷)25.(22分)如图所示,x 轴正方向水平向右,y 轴正方向竖直向上。在xOy 平面内有与y 轴平行的匀强电场,在半径为R 的圆内还有与

xOy 平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x 轴正方向发射出一束具有相同质量m 、电荷量q (q>0)和初速度v 的带电微粒。发射时,这束带电微粒分布在0

(1)从A 点射出的带电微粒平行于x 轴从C 点进入有磁场区域,并从坐标原点O 沿y 轴负方向离开,求点场强度和磁感应强度的大小和方向。 (2)请指出这束带电微粒与x 轴相交的区域,并说明理由。

(3)若这束带电微粒初速度变为2v ,那么它们与x 轴相交的区域又在哪里并说明理由。 答案:(1)

mv

qR

;方向垂直于纸面向外;(2)见解析;(3)与x 同相交的区域范围是x>0。 解析:本题考查带电粒子在复合场中的运动。

带电粒子平行于x 轴从C 点进入磁场,说明带电微粒所受重力和电场力平衡。设电场强度大小为E ,由

qE mg = 可得 q

mg

E = 方向沿y 轴正方向。

带电微粒进入磁场后,将做圆周运动。 且 r=R

如图(a )所示,设磁感应强度大小为B 。由

R

mv qvB 2

=

得 qR

mv B = 方向垂直于纸面向外

(2)这束带电微粒都通过坐标原点。

方法一:从任一点P 水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,其圆心位于其正下方的Q 点,如图b 所示,这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b 的虚线半圆,此圆的圆心是坐标原点为。

方法二:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动。如图b 示,高P点与O′点的连线与y轴的夹角为θ,其圆心Q的坐标为(-Rsinθ,Rcosθ),圆周运动轨迹方程为

()()2

2

2cos

sin R

R

y

R

x=

-

+

θ

x=0 x=-Rsinθ

y=0 或y=R(1+cosθ)

(3)这束带电微粒与x轴相交的区域是x>0

带电微粒在磁场中经过一段半径为r′的圆弧运动后,将在y同的右方(x>0)的区域

离开磁场并做匀速直线运动,如图c所示。靠近M点发射出来的带电微粒在突出

磁场后会射向x同正方向的无穷远处国靠近N点发射出来的带电微粒会在靠近原

点之处穿出磁场。所以,这束带电微粒与x同相交的区域范围是x>0.

7.(09年江苏卷)14.(16分)1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程

中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;

(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;

(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B m、f m,试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。

解析:(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1

qu=1

2

mv12

qv1B=m

2 1 1 v r

解得

112mU

r

B q =

同理,粒子第2次经过狭缝后的半径 214mU

r B q

=

则 21:2r r

(2)设粒子到出口处被加速了n 圈

2

2

1222nqU mv v qvB m

R

m T qB t nT π=

==

= 解得 2

2BR t U

π=

(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即2qB

f m

π= 当磁场感应强度为B m 时,加速电场的频率应为2m

Bm qB f m

π=

粒子的动能2

12

K E mv = 当Bm f ≤m f 时,粒子的最大动能由B m 决定

2

m

m m v qv B m R

=

解得2222m km

q B R E m

=

当Bm f ≥m f 时,粒子的最大动能由f m 决定

2m m v f R π=

解得 222

2km m E mf R π=

8.(09年江苏物理)15.(16分)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l 、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α,条形匀强磁场的宽度为d ,磁感应强度大小为B 、方向与导轨平面垂直。长度为2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起

组成“”型装置,总质量为m ,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I 的电流(由外

接恒流源产生,图中未图出)。线框的边长为d (d < l ),电阻为R ,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g 。求:

(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q ; (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t 1;

(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离χm 。

解析:(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W

由动能定理 sin 40mg d W BIld α+-=g 且Q W =-

解得 BIld mgd Q -=αsin 4

(2)设线框刚离开磁场下边界时的速度为1v ,则接着向下运动2d 由动能定理 2

11sin 202

mg d BIld mv α-=-g 装置在磁场中运动时收到的合力

sin 'F mg F α=-

感应电动势 ε=Bd υ

感应电流 'I =

R

ε 安培力 ''F BI d =

由牛顿第二定律,在t 到t+t ?时间内,有t m

F v ?=? 则

t mR v d B g v ???

????

-=

?∑

22sin α 有23

112sin B d v gt mR

α=-

解得 23

122(2sin )sin B d m BIld mgd R t mg αα

-=

(3)经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离m x 之间往复运动

由动能定理 sin ()0m m mg x BIl x d α--=g 解得 sin m BIld

x BIl mg α

=

-

9.(09年四川卷)25.(20分)如图所示,轻弹簧一端连于固定点O ,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P ,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后,以初速度V 0=20 m/s 竖直向下射出小球P ,小球P 到达O 点的正下方O 1点时速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O 、O 1相距R=1.5 m,小球P 在O 1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=×10-1 kg 的静止绝缘小球N 相碰。碰后瞬间,小球P 脱离弹簧,小球N 脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E 和垂直于纸面的磁感应强度B=1T 的弱强磁场。此后,小球P 在竖直平面内做半径r=0.5 m 的圆周运动。小球P 、N 均可视为质点,小球P 的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g=10 m/s 2。那么, (1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少

(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P 、N 碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。

(3)若题中各量为变量,在保证小球P 、N 碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出

r 的表达式(要求用B 、q 、m 、θ表示,其中θ为小球N 的运动速度与水平方向的夹角)。 解析:(1)设弹簧的弹力做功为W ,有:

22

1122

mgR W mv mv +=-① 代入数据,得:W = 2.05-J ②

(2)由题给条件知,N 碰后作平抛运动,P 所受电场力和重力平衡,P 带正电荷。设P 、N 碰后的速度大小

分别为v 1和V ,并令水平向右为正方向,有: 1mv mv MV =±+ ③ 而: 1Bqr

v m

=

④ 若P 、N 碰后速度同向时,计算可得V

有: mv Bqr

V M

+=

P 、N 速度相同时,N 经过的时间为N t ,P 经过的时间为P t 。设此时N 的速度V1的方向与水平方向的夹角为

θ,有:

11

cos V V

V v θ

=

= ⑥ 11sin sin N gt V v θθ== ⑦

代入数据,得: 3

4

N t s =

⑧ 对小球P ,其圆周运动的周期为T ,有:

2m

T Bq

π=

⑨ 经计算得: N t <T ,

P 经过P t 时,对应的圆心角为α,有: 2P t T α

π

=

⑩ 当B 的方向垂直纸面朝外时,P 、N 的速度相同,如图可知,有: 1απθ=+

联立相关方程得: 1215

P t s π=

比较得, 1N P t t ≠,在此情况下,P 、N 的速度在同一时刻不可能相同。 当B 的方向垂直纸面朝里时,P 、N 的速度相同,同样由图,有: 2a πθ=-, 同上得: 215

P t π

=

比较得, 2N p t t ≠,在此情况下,P 、N 的速度在同一时刻也不可能相同。 (3)当B 的方向垂直纸面朝外时,设在t 时刻P 、N 的速度相同,N P t t t ==,

再联立④⑦⑨⑩解得: ()()222

210,1,2sin g

n m r n B q πθθ

++????==K

当B 的方向垂直纸面朝里时,设在t 时刻P 、N 的速度相同N P t t t ==,

同理得:

()222sin m g r B q πθθ

-=

, 考虑圆周运动的周期性,有: ()()222

210,1,2sin g n m r n B q πθθ

++????==K (给定的B 、q 、r 、m 、θ等物理量决定n 的取值)

10.(09年海南物理)16.(10分)如图,ABCD 是边长为a 的正方形。质量为m 、电荷量为e 的电子以大小为0v 的初速度沿纸面垂直于BC 变射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC 边上的任意点入射,都只能从A 点射出磁场。不计重力,求:

(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小; (2)此匀强磁场区域的最小面积。

解析:(1)设匀强磁场的磁感应强度的大小为B 。令圆弧?

AEC 是自C 点垂直于BC 入射的电子在磁场中的运行

轨道。电子所受到的磁场的作用力

0f ev B =

应指向圆弧的圆心,因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧?

AEC 的圆心在CB 边或其延长线上。依题意, 圆心在A 、C 连线的中垂线上,故B 点即为圆心,圆半径为a 按照牛顿定律有

2

2

v f m =

联立①②式得

mv B ea

=

(2)由(1)中决定的磁感应强度的方向和大小,可知自C 点垂直于BC 入射电子在A 点沿DA 方向射出,且自BC 边上其它点垂直于入射的电

子的运动轨道只能在BAEC 区域中。因而,圆弧?

AEC 是所求的最小磁

场区域的一个边界。

为了决定该磁场区域的另一边界,我们来考察射中A 点的电子的速度方向与BA 的延长线交角为θ(不妨设02

π

θ≤<

)的情形。该电子的运动轨迹qpA 如图所示。

图中,圆?

AP 的圆心为O ,pq 垂直于BC 边 ,由③式知,圆弧?AP 的半径仍为a ,在D 为原点、DC 为x 轴,AD 为y 轴的坐标系中,P 点的坐标(,)x y 为

sin [(cos )]cos x a y a z a a θθθ==---=-④

这意味着,在范围02

π

θ≤≤

内,p 点形成以D 为圆心、a 为半径的四分之一圆周?

AFC ,它是电子做直线运动和圆周运动的分界线,构成所求磁场区域的另一边界。

因此,所求的最小匀强磁场区域时分别以B 和D 为圆心、a 为半径的两个四分之一圆周

?AEC 和?AFC 所围成的,其面积为

222

1122()422

S a a a ππ-=-=

评分参考:本题10分。第(1)问4分,①至③式各1分;得出正确的磁场方向的,再给1

分。第(2)问6分,得出“圆弧?

AEC 是所求磁场区域的一个边界”的,给2分;得出所求磁场区域的另一个边界的,再给2分;⑥式2分。 11.(09年重庆卷)25.(19分)如题25图,离子源A 产生的初速为零、带电量均为e 、质量不同的正离子被电压为U 0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM 上的小孔S 离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN 进入磁感应强度为B 的匀强磁场。已知HO=d ,HS=2d ,MNQ ∠=90°。(忽略粒子所受重力)

(1)求偏转电场场强E 0的大小以及HM 与MN 的夹角?; (2)求质量为m 的离子在磁场中做圆周运动的半径;

(3)若质量为4m 的离子垂直打在NQ 的中点1S 处,质量为16m 的离子打在2S 处。求1S 和

2S 之间的距离以及能打在NQ 上的正离子的质量范围。

解析:

12.(08四川卷)24.如图,一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q (q >0)、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O ’。球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<)2

π

。为了使小球能

够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P 相应的速率。重力加速度为g 。 解析:据题意,小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为O ’。P 受到向下的重力mg 、球面对它沿OP 方向的支持力N 和磁场的洛仑兹力

f =qvB ① 式中v 为小球运动的速率。洛仑兹力f 的方向指向O ’。根据牛顿第二定律 0cos =-m

g N θ ②

θ

sin sin 2

R v m

N f =- ③

由①②③式得

0cos sin sin 22

=+-θ

θθqR v m qBR v ④

由于v 是实数,必须满足

θθ

θcos sin 4sin 2

2

gR m qBR -

??

? ??=?≥0 ⑤ 由此得B ≥

θ

cos 2R g

q m

可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为 θ

cos 2min R g

q

m B =

此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为

m

R qB v 2sin min θ

=

由⑦⑧式得 θθ

sin cos gR

v =

⑨ 13.(08重庆卷)25.题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O 为圆心,OH 为对称轴,夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH 轴的C 和D 分别是离子发射点和收集点.CM 垂直磁场左边界于M ,且OM=d.现有一正离子束以小发散角(纸面内)从C 射出,这些离子在CM 方向上的分速度均为v 0.若该离子束中比荷为

q

m

的离子都能汇聚到D ,试求: (1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿CM 方向运动的离子为研究对象); (2)离子沿与CM 成θ角的直线CN 进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间; (3)线段CM 的长度.

解析:(1)设沿CM 方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R

由1

2

R '=2

00mv qv B R =

R=d 得B =

mv qd

磁场方向垂直纸面向外

(2)设沿CN 运动的离子速度大小为v ,在磁场中的轨道半径为R ′,运动时间为t 由

v cos θ=v 0 得v =

cos v θ

R ′=

mv qB

=

cos d

θ

方法一: 设弧长为s

t =

s v

s=2(θ+α)×R ′ t =

2v R '

?+)(αθ

方法二:

离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T =

2m

qB

π t =T×

π

αθ+=0)

(2v αθ+

(3)方法一: CM =MN cot θ

)sin(βα++d MN =α

sin R '

R′=

θ

cos d

以上三式联立求解得 CM =d cot α 方法二:

设圆心为A ,过A 做AB 垂直NO , 可以证明NM =BO ∵NM =CM tan θ 又∵BO =AB cot α

=R ′sin θcot α =

αθθ

cot sin cos d

∴CM =d cot α

14.(07宁夏理综) 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)。 (1)果粒子恰好从A 点射出磁场,求入射粒子的速度。

(2)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。

解析: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 = ① 由上式解得12qBd

v m

=

② (2)如图所示设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 ?∠= ③ //

OO R R d =+- ④ 由余弦定理得:2

/22//()2cos OO R R RR ?=+- ⑤ 解得[]

/

(2)

2(1cos )d R d R R d ?-=

+- ⑥

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 ?-=

+- ⑦

15.(06四川卷)25如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着 竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B =.小球1带正电,其电荷量与质量之比q 1/m 1=4 C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2

R P

Q φ R / R A

O P

Q

φ

不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v 0=23.59 m/s 的水平速度与小球2正碰,碰后经过 s 再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。 (取g=10 m/s 2)

问:(1)电场强度E 的大小是多少 (2)两小球的质量之比

1

2

m m 是多少 解析:(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡 m 1g=q 1E ①

E = N/C ②

(2)相碰后小球1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:

B v q 11=1

2

11R v m ③

半径为 B

q v m R 11

11=

④ 周期为 B

q m T 11

2π=

=1 s ⑤ ∵两小球运动时间 t = s =4

3T ∴小球1只能逆时针经

4

3

个圆周时与小球2再次相碰 第一次相碰后小球2做平抛运动 2

22

1gt R h == ⑥

L=R 1=v 1t ⑦

两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正方向

221101v m v m v m += ⑧

由⑥、⑦式得 m 75.32=v 由④式得 ==

1

1

11m BR q v s m 66.17 ∴两小球质量之比 =12m m 112

1

0=+v v v ⑨

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.

(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

高三物理电磁场测试题

高三物理电磁场测试题 一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.如图1所示,两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流,a 受到磁场力的大小为F 1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为( ) A .F 2 B .F 1-F 2 C .F 1+F 2 D .2F 1-F 2 2.如图2所示,某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,已知一离子在电场力和磁场力作用下, 从静止开始沿曲线acb 运动,到达b 点时速度为 零,c 为运动的最低点.则 ( ) A .离子必带负电 B .a 、b 两点位于同一高度 C .离子在c 点速度最大 D .离子到达b 点后将沿原曲线返回 3.如图3所示,带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速 a I I 图 图3 图2

度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是() A.N极竖直向下 B.N极竖直向上 C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右 4.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球 射来,幸好地球磁场可以有效地改变这些 宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向, 使它们不能到达地面,这对地球上的生命 有十分重要的意义。假设有一个带正电的 宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来(如图4,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将向什么方向偏转?()A.向东B.向南C.向西D.向北 5.如图5所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平 地板上,地板上方空间有水平方向的匀强磁 场。现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相 对滑动地一起水平向左加速运动, 在加速运动阶段()图5 图4

高考物理电磁综合压轴大题汇编

2016年高考押题 1.(18分)在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O 水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q, 点以速度v 质量为m,(粒子重力忽略不计)。 (1)带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间; (2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O点的距离; (3)粒子从O点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。 1.(18分)解:如图所示: (1)根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。 2πm T =……………………………………(2分) Bq 因为θ=45°,根据几何关系,带电粒子从O运动到A为3/4圆周……(1分)则带电粒子在磁场中运动时间为:

3π2m t Bq = ………………………………………………………………………………………(1分) (2)由qvB=m 2 v r ………………………………………………………(2分) 得带电粒子在磁场中运动半径为:0 mv r Bq = ,…………………………(1分) 带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周,解得0 OA x Bq ==…………………(1分) 带电粒子从第2次通过虚线到第31 4圆周,OA AC x x = 所以粒子距O 点的距离0 OC x Bq ==………………………………(1 分) (3)粒子从A 点进入电场,受到电场力F=qE ,则在电场中从A 到B 匀减速,再从B 到A 匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为: qE a m = ……………………(1分) 从A 到B 的时间与从B 到A 的时间相等。00 AB v mv t a qE == ………………………(1分) 带 电粒子从A 到C : 342T m t Bq π==……………………………………………………(1分) 带电粒子从C 点再次进入电场中做类平抛运动 X=v 0t 4……………………………………………………………(1分) 2 412 Y at = …………………………………………………………(1分) 由几何关系得:Y=X ……………………………………………………………(1分) 得 42mv t qE = …………………………………………………………………………(1分)

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

全国高中物理磁场大题(超全)

高中物理磁场大题 一.解答题(共30小题) 1.如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响).已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、t0、B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况) (1)求电压U0的大小. (2)求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径. (3)何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间.2.如图所示,在xOy平面内,0<x<2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,2L<x<3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场,两电场强度大小相等.x>3L 的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场.某时刻,一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场.正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇.已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计,两粒子带电量大小相等.求: (1)正、负粒子的质量之比m1:m2; (2)两粒子相遇的位置P点的坐标;

(3)两粒子先后进入电场的时间差. 3.如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场.粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计. (1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小υ; (2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0; (3)当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值. 4.如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2m.一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10?19C 的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力.求:

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 =

高考物理电磁大题(含答案)

高考电磁大题(含答案) 1.(09年全国卷Ⅰ)26(21分)如图,在x 轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于x y 平面向外。P 是y 轴上距原点为h 的一点,N 0为x 轴上距原点为a 的一点。A 是一块平行于x 轴的挡板,与x 轴的距离为,A 的中点在y 轴上,长度略小于。带点 粒子与挡板碰撞前后,x 方向的分速度不变,y 方向的分速度反向、大小不变。质量为m ,电荷量为q (q>0)的粒子从P 点瞄准N 0点入射,最后又通过P 点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。 解析:设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为' O N ,与板碰撞后再次进入磁场的位置为1N .粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有 qB mv R = …⑴ 粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离1x 保持不变有 =1x θsin 2R N N O O =' …⑵ 粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离2x 始终不变,与1N N O ' 相等.由图可以看出a x =2……⑶ 设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n 次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P 点,由对称性,出射点的x 坐标应为-a,即()a nx x n 2121=-+……⑷ 由⑶⑷两式得a n n x 1 2 1++= ……⑸ 若粒子与挡板发生碰撞,有4 21a x x >-……⑹ 联立⑶⑷⑹得n<3………⑺ 联立⑴⑵⑸得 a n n m qB v 1 2 sin 2++?= θ………⑻ 把2 2 sin h a h += θ代入⑻中得

0,2 2=+=n mh h a qBa v o …………⑼ 1,432 21=+=n mh h a qBa v …………⑾ 2,322 22=+=n mh h a qBa v …………⑿ 2.(09年全国卷Ⅱ)25.(18分)如图,在宽度分别为1l 和2l 的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q 点射出。已知PQ 垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ 的距离为d 。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。 答案:221122212arcsin()2l d dl dl l d ++ 解析:本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。 粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O 应在分界线上,OP 长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得 22 12)(d R l R -+=………① 设粒子的质量和所带正电荷分别为m 和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ……………② 设P '为虚线与分界线的交点,α='∠P PO ,则粒子在磁场中的运动时间为v R t α =1……③ 式中有R l 1 sin = α………④粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得ma qE =…………⑤ 由运动学公式有2 2 1at d = ……⑥ 22vt l =………⑦R v m qvB 2 =

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。

高三物理磁场大题

1.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt 时间从C 点射出磁场,OC 与OB 成600 角。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为 A . 12 t ? B .2t ? C .13 t ? D .3t ? 2.半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆,单位长度电阻均为R 0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B 。杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O 开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则 A .θ=0时,杆产生的电动势为2Bav B .3π θ=3Bav C .θ=0时,杆受的安培力大小为20 3(2)R B av π+ D .3π θ=时,杆受的安培力大小为203(53)R B av π+

3.如图,质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷,电荷最分别为q A 和q B ,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别v A 和v B ,最大动能分别为E kA 和E kB 。则 ( ) (A )m A 一定小于m B (B )q A 一定大于q B (C )v A 一定大于v B (D )E kA 一定大于E kB 4.如图,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12V ,6W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时,原线圈中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是 A .120V ,0.10A B .240V ,0.025A C .120V ,0.05A D .240V ,0.05A 5.如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率t B ??的大小应为 A.πω0 4B B.πω0 2B C.πω0B D.π ω20B

近十年年高考物理电磁感应压轴题

θ v 0 y M a B 电磁感应 2006年全国理综 (北京卷) 24.(20分)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某 实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。 如图2所示,通道尺寸a =2.0m ,b =0.15m 、c =0.10m 。工作时,在通道内沿z 轴正方 向加B =8.0T 的匀强磁场;沿x 轴正方向加匀强电场,使两金属板间的电压U =99.6V ;海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0.22Ω·m 。 (1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向; (2)船以v s =5.0m /s 的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以5.0m /s 的速率涌入进 水口由于通道的截面积小球进水口的截面积,在通道内海水速率增加到v d =8.0m /s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。 (3)船行驶时,通道中海水两侧的电压U /=U -U 感计算,海水受到电磁力的80%可以 转化为对船的推力。当船以v s =5.0m /s 的船速度匀速前进时,求海水推力的功率。 解析24.(20分) (1)根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ,其中I 1= R U ,R =ρac b 则F t = 8.796==B p U Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) (2)U 感=Bu 感b=9.6 V (3)根据欧姆定律,I 2= 600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2=I 2Bb =720 N

推力的功率P =Fv s =80%F 2v s =2 880 W 2006年全国物理试题(江苏卷) 19.(17分)如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨 MON 固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动,导体棒的质量为m ,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。导体棒与导轨接触点的a 和b ,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t =0时,导体棒位于顶角O 处,求: (1)t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向。 (2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式。 (3)导体棒在0~t 时间内产生的焦耳热Q 。 (4)若在t 0时刻将外力F 撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 。 19.(1)0到t 时间内,导体棒的位移 x =t t 时刻,导体棒的长度 l =x 导体棒的电动势 E =Bl v 0 回路总电阻 R =(2x +2x )r 电流强度 022E I R r ==(+) 电流方向 b →a (2) F =BlI =22 02 22E I R r ==(+) (3)解法一 t 时刻导体的电功率 P =I 2R = 23 02 22E I R r ==(+) ∵P ∝t ∴ Q =2P t =232 02 2(22E I R r ==+) 解法二 t 时刻导体棒的电功率 P =I 2R 由于I 恒定 R /=v 0rt ∝t

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 法拉第电磁感应定律 推断题综合题附详细答案

一、法拉第电磁感应定律 1.如图所示,在倾角30o θ=的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别 垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场,两磁场宽度均为L 。一质量为m 、边长为L 的正方形线框距磁场上边界L 处由静止沿斜面下滑,ab 边刚进入上侧磁场时,线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速度直线运动。重力加速度为g 。求: (1)线框ab 边刚越过两磁场的分界线ff′时受到的安培力; (2)线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量Q 和所用的时间t 。 【答案】(1)安培力大小2mg ,方向沿斜面向上(2)4732mgL Q = 7 2L t g = 【解析】 【详解】 (1)线框开始时沿斜面做匀加速运动,根据机械能守恒有 2 1sin 302 mgL mv ?= , 则线框进入磁场时的速度 2sin30v g L gL =?= 线框ab 边进入磁场时产生的电动势E =BLv 线框中电流 E I R = ab 边受到的安培力 22B L v F BIL R == 线框匀速进入磁场,则有 22sin 30B L v mg R ?= ab 边刚越过ff '时,cd 也同时越过了ee ',则线框上产生的电动势E '=2BLv

线框所受的安培力变为 22422B L v F BI L mg R ==''= 方向沿斜面向上 (2)设线框再次做匀速运动时速度为v ',则 224sin 30B L v mg R ?= ' 解得 4v v = '=根据能量守恒定律有 2211 sin 30222 mg L mv mv Q ?'?+=+ 解得4732 mgL Q = 线框ab 边在上侧磁扬中运动的过程所用的时间1L t v = 设线框ab 通过ff '后开始做匀速时到gg '的距离为0x ,由动量定理可知: 22sin 302mg t BLIt mv mv ?-='- 其中 ()022BL L x I t R -= 联立以上两式解得 ()02432L x v t v g -= - 线框ab 在下侧磁场匀速运动的过程中,有 00 34x x t v v ='= 所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为 123t t t t =++= 2.如图()a ,平行长直导轨MN 、PQ 水平放置,两导轨间距0.5L m =,导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻,导体棒ab 质量0.1m kg =,与导轨间的动摩擦因数 0.1μ=,导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处,导轨和导体棒电阻均忽略不计.整 个装置处在范围足够大的匀强磁场中,0t =时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示,不计感应电流磁场的影响.当3t s =时,突然使ab 棒获得

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

高考物理电磁交变电流知识点总结

2019年高考物理电磁交变电流知识点总结物理的学习不是呆板的,而是灵活的,如果一味地埋头苦学而不知道去思考总结,那么结果往往是付出与收获不成正比。以下是电磁学和交变电流方面的重要结论。 1.若一条直线上有三个点电荷,因相互作用而平衡,其电性及电荷量的定性分布为“两同夹一异,两大夹一小”。 2.匀强电场中,任意两点连线中点的电势等于这两点的电势的平均值。在任意方向上电势差与距离成正比。 3.正电荷在电势越高的地方,电势能越大,负电荷在电势越高的地方,电势能越小。 4.电容器充电后和电源断开,仅改变板间的距离时,场强不变。 5.两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥;两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 6.带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时做圆周运动的周期与粒子的速率、半径无关,仅与粒子的质量、电荷和磁感应强度有关。 7.带电粒子在有界磁场中做圆周运动 (1)速度偏转角等于扫过的圆心角。 (2)几个出射方向 ①粒子从某一直线边界射入磁场后又从该边界飞出时,

速度与边界的夹角相等。 ②在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出——对称性。 ③刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中的轨 迹与边界相切。 (3)运动的时间:轨迹对应的圆心角越大,带电粒子在磁场中的运动时间就越长,与粒子速度的大小无关。 8.速度选择器模型:带电粒子以速度v射入正交的电场和磁场区域时,当电场力和磁场力方向相反且满足v=E/B时,带电粒子做匀速直线运动(被选择)与带电粒子的带电量大小、正负无关,但改变v、B、E中的任意一个量时,粒子将发生偏转。 9.回旋加速器 (1)为了使粒子在加速器中不断被加速,加速电场的周期必须等于回旋周期。 (2)粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径。 (3)在粒子的质量、电量确定的情况下,粒子所能达到的最大动能只与D形盒的半径和磁感应强度有关,与加速器的电压无关(电压只决定了回旋次数)。 (4)将带电粒子:在两盒之间的运动首尾相连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动,带电粒子每经过电场加

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

高三物理磁场大题知识讲解

高三物理磁场大题

1.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt 时间从C 点射出磁场,OC 与OB 成600角。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为 A .1 2t ? B .2t ? C .1 3 t ? D .3t ? 2.半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆,单位长度电阻均为R 0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B 。杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O 开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则 A .θ=0时,杆产生的电动势为2Bav B .3 π θ= 3Bav C .θ=0时,杆受的安培力大小为23(2)R B av π+

D. 3 π θ=时,杆受的安培力大小为 2 3 (53)R B av π+ 3.如图,质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷,电荷最分别为q A 和 q B ,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别v A和v B ,最大动能分别为E kA 和E kB 。则() (A)m A一定小于m B (B)q A一定大于q B (C)v A一定大于v B (D)E kA一定大于E kB 4.如图,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12V,6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时,原线圈中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是 A.120V,0.10A B.240V,0.025A C.120V,0.05A D.240V,0.05A 5.如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度

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

相关文档
最新文档