2015年高考物理 模擬新題精選分類解析（第7期）專題20 帶電粒子在交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．（18分）（2015河南省開封市二模）高速電子束如果射入方向交替變化的磁場(chǎng)，可以使電子在磁場(chǎng)中擺動(dòng)著前進(jìn)，這就是電子激光器的原理。平面坐標(biāo)系xOy中（圖甲），分布有方向交替變化的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖乙所示，每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)＝0．3m，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0＝3.75×10-4T，規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向�，F(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓U＝4．5×103V的電場(chǎng)加速后，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)。電子電荷量e為1．6×10－19C，電子質(zhì)量m取9．0×10－31kg，不計(jì)電子的重力，不考慮電子因高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的影響。求： （1）電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v1； （2）電子通過(guò)x1＝L、x2＝2L時(shí)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)y1和y2。（3）在甲圖中選擇合適的標(biāo)度，畫出x＝0至x＝4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。．（15分）（2015黑龍江省牡丹江市聯(lián)考）在坐標(biāo)系xOy平面的第一象限內(nèi)，有一磁場(chǎng)和豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)。場(chǎng)強(qiáng)大小E=0.5N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B=5T，方向垂直于xOy平面，且隨時(shí)間作周期性變化，如圖所示，規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�。一質(zhì)量為m=400g、帶電量為q=8C的帶負(fù)電小球，以初速度v0 = 5m/s從y軸上P點(diǎn)沿 x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，已知P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離為h =8 cm ，不計(jì)磁場(chǎng)的變化可能產(chǎn)生的一切其它影響。（取g=10m/s2）（1）小球離開第一象限時(shí)的位置坐標(biāo)。（2）如果在小球下降的高度H =3 cm后撤去電場(chǎng)，則小球到達(dá)x 軸時(shí)速率（可以用根號(hào)表示）分）(2) 在小球下降的高度H =3 cm后撤去電場(chǎng)，此后小球受到重力和洛倫茲力，洛倫茲力不做功，由動(dòng)能定理，mg(h-H)= mv2-mv02。解得：v=5m/s。、（20分）（2015四川省名校質(zhì)檢）如圖甲所示，平行金屬板PQ、MN水平地固定在地面上方的空間，金屬板長(zhǎng) L=20cm，兩板間距d=10cm，兩板間的電壓UMP=100V。在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A，從粒子源斜向右上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子，發(fā)射速度方向與豎直方向成300夾角，射出的帶電粒子在空間通過(guò)一垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T的正三角形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)后，恰好從金屬板 PQ左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下恰好從金屬板MN的右邊緣飛出。已知帶電粒子的比荷=2.0×106C/kg，粒子重力不計(jì)，（計(jì)算結(jié)果可用根號(hào)表示）。 求： (1)帶電粒子的電性及射入電場(chǎng)時(shí)的速度大小； (2)正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積； (3)若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓，在哪些時(shí)刻進(jìn)入兩金屬板間的帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間。解：（1）由右手定則可知粒子帶負(fù)電；（2分）設(shè)帶電粒子從PQ左邊緣進(jìn)入電場(chǎng)的速度為v，由MN板右邊緣飛出的時(shí)間為t，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則 4．(18分)如圖甲所示，在以0為坐標(biāo)原點(diǎn)的xOy平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。一個(gè)帶正電小球在0時(shí)刻以V0=3t0的初速度從0點(diǎn)沿x方向(水平向右)射入該空間，在t時(shí)刻該空間同時(shí)加上如圖乙所示的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)沿y方向(豎直向上)，場(chǎng)強(qiáng)大，磁場(chǎng)垂直于 x平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=。已知小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，時(shí)間單位t0，g，空氣阻力不計(jì)。試求：(1)12t末小球速度的大小。(2)在給定的xoy坐標(biāo)系中，大體畫出小球在0到24t內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖。(3)30t0內(nèi)小球距x軸的最大距離。（2分）豎直分速度vy2=3gt0（1分）所以小球與豎直方向的夾角為θ＝45°，速度大小為（2分）此后小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑（1分）30t0末小球距x軸的最大距離：＝（2分）時(shí)間內(nèi)粒子做直線運(yùn)動(dòng).不計(jì)粒子重力．求．(1)粒子射入時(shí)的速度．(2)在0~4×?xí)r間內(nèi)，粒子沿y軸方向的位移．(3)若粒子的速度第二次沿x軸負(fù)向時(shí)，恰好經(jīng)過(guò)x軸．則t=0時(shí)粒子的縱坐標(biāo)為何值? 解析：(1)在0~1×?xí)r間內(nèi)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，qE0=qvxB0，解得vx= E0/ B0。5.(22分）（2015浙江省嘉興市質(zhì)檢）如圖（甲）所示，在xOy平面內(nèi)有足夠大的?強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C。在_y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化 規(guī)律如圖（乙）所示（不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生電場(chǎng)的影響），15πs后磁場(chǎng)消失，選定磁 場(chǎng)垂直紙面向里為正方向。在y軸右側(cè)平面內(nèi)分布一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出），半徑r=0.3m,,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8T,且圓的左側(cè)與y軸始終相切。T=0 時(shí)刻，一質(zhì)量m=8x104kg、電荷謂q=+2xl0-4C的微粒從x軸上xp-0.8m處的P點(diǎn)以 速度v=0.12m/s沿x軸正方向射入，經(jīng)時(shí)間t后，從y軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第一象限并正對(duì) 磁場(chǎng)圓的圓心，穿過(guò)磁場(chǎng)后擊中x軸上的M點(diǎn)。（取g=10m/s2、π=3,最終結(jié)果保留2 位有效數(shù)字）求：(1)A點(diǎn)的坐標(biāo)yA及從P點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(2)M點(diǎn)的坐標(biāo)xM(3)要使微粒在圓磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角最大，應(yīng)如何移動(dòng)圓磁場(chǎng)？并計(jì)算出最大偏轉(zhuǎn)角。 此后微粒做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)： （3分） 軌跡如圖所示（注：此處只要寫出向y軸負(fù)方向或向下移動(dòng)就給分，但同時(shí)寫向上、向下的不給分） 所以最大偏轉(zhuǎn)角為 . 2015年高考物理模擬新題精選分類解析（7）專題20帶電粒子在交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaosan/267267.html

相關(guān)閱讀：第17題-2018年浙江學(xué)考物理選考復(fù)習(xí)備考分題匯編“4+6”（真題+