1.(15分)(廣東省佛山市質(zhì)檢)如左圖所示,水平光滑絕緣桌面距地面高h,x軸將桌面分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域。右圖為桌面的俯視圖,Ⅰ區(qū)域的勻強電場場強為E,方向與ab邊及x軸垂直;Ⅱ區(qū)域的勻強磁場方向豎直向下。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球,從桌邊緣ab上的M處由靜止釋放(M距ad邊及x軸的距離均為l),加速后經(jīng)x軸上N點進入磁場,最后從ad邊上的P點飛離桌面;小球飛出的瞬間,速度如圖與ad邊夾角為60o。求:⑴小球進入磁場時的速度;⑵Ⅱ區(qū)域磁場磁感應強度的大、切∏蝻w離桌面后飛行的水平距離。 、2. (17分)如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時間t變化的電壓U,兩板間電場可看作均勻的,且兩板外無電場,板長L0.2 m,板間距離d0.2 m.在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線OO′垂直,磁感應強度B5×10-3T,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)射入電場中,已知每個粒子速度v0105 m/s,比荷q/m108 C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視作是恒定不變的.(1)試求帶電粒子射出電場時的最大速度; ()從電場射出的帶電粒子,進入磁場運動一段時間后又射出磁場,求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間. (4分)3.(19分)(吉林市期末質(zhì)檢)如圖所示,一帶電粒子以與水平方向成60°角速度在豎直平面內(nèi)做直線運動,經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出磁場區(qū)域),粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。 電場強度大小為E,方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼谋丁?已知帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,重力不計。求:(1)粒子帶什么電?簡述理由;(2)帶電粒子在磁場中運動時速度多大;(3)該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。解析.(19分)(1)根據(jù)粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的情況和左手定則可知,粒子帶負電.(2分)(2)由于洛倫茲力對粒子不做功,故粒子以原來的速率進入電場中,設帶電粒子進入電場的初速度為v0,在電場中偏轉(zhuǎn)時做類平拋運動,解得(2分)4.(安徽省合肥市一模)在如圖a所示的空間里,存在方向水平垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向上的周期性變化的電場(如圖b所示),周期T=12t0,電場強度的大小為E0,E>0表示電場方向豎直向上。一傾角為300足夠長的光滑絕緣斜面放置在此空間。t=0時,一帶負電、質(zhì)量為m的微粒從斜面上的A點由靜止開始沿斜面運動,到C點后,做一次完整的圓周運動,在t=T時刻回到C點,再繼續(xù)沿斜面運動到t=13t0時刻。在運動過程中微粒電荷量不變,重力加速度為g,上述E0、m、t0、g為已知量。求微粒所帶電荷量q和磁感應強度大小B;求0~2T時間內(nèi)微粒經(jīng)過的路程。第二次做圓周運動的速度,半徑是第一次的兩倍時間內(nèi)的路程所以時間內(nèi)的總路程為 你5(15分)(甘肅省五市聯(lián)考)如圖所示,直線OA與x軸成135°角,x軸上下方分別有水平向右的勻強電場E1和豎直向上的勻強電場E2,且電場強度E1=E2=10N/C,x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強磁場B,磁感應強度B=10T,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-5kg,電荷量q=1.0×10-5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點靜止釋放,A點離原點O的距離d=m(g取10m/s2,).求:(1)塵粒剛進入磁場區(qū)域時的速度v的大小;(2)從進入磁場區(qū)域開始到離開磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t;(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點O的距離L。 (3)出磁場后塵粒在電場E1中做類平拋運動OC=R=t1====0.1s 2分B位置離原點O的距離L大小為L=OC?sin45-at2=R-at2=0.13m 2 分6(南通第一次調(diào)研).(16分)如圖所示,在長度足夠長、寬度d=5cm的區(qū)域MNPQ內(nèi),有垂直紙面向里的水平勻強磁場,磁感應強度B=0.33T.水平邊界MN上方存在范圍足夠大的豎直向上的勻強電場,電場強度E=200N/C.現(xiàn)有大量質(zhì)量m=6.6×10-27kg、電荷量q=3.2×10-19C的帶負電的粒子,同時從邊界PQ上的O點沿紙面向各個方向射入磁場,射入時的速度大小均為v=1.6×106m/s,不計粒子的重力和粒子間的相互作用.求:(1)求帶電粒子在磁場中運動的半徑r;(2)求與x軸負方向成60°角射入的粒子在電場中運動的時間t;(3)當從MN邊界上最左邊射出的粒子離開磁場時,求仍在磁場中的粒子的初速度方向與x軸正方向的夾角范圍,并寫出此時這些粒子所在位置構(gòu)成的圖形的曲線方程.則仍在磁場中的粒子的初速度方向與x軸正方向的夾角范圍為30°~60°(3分)所有粒子此時分布在以O點為圓心,弦長0.1m為半徑的圓周上 (1分)曲線方程為 (R=0.1m,≤x≤0.1m) 7(北京海淀期末).(8分)如圖14所示,空間同時存在水平向右的勻強電場和方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為m,電荷量為q的液滴,以某一速度沿與水平方向成角斜向上進入正交的勻強電場和勻強磁場疊加區(qū)域,在時間t內(nèi)液滴從M點勻速運動到點。重力加度為。(1)判定液滴帶的是正電還是負電,并畫出液滴受力示意圖;(2)求勻強電場的場強E的大;(3)求液滴從M點運動到點的過程中電勢能的變化量。.(18分)如下圖(甲)所示,一豎直放置的邊長為L的正方形導線框,其內(nèi)有垂直框面向外的均勻變化的磁場,磁場變化如圖(乙)所示。導線框兩端連平行板電容器M、N,M、N的長度和它們之間的距離都是d。(1)一質(zhì)子沿M、N兩板正中央水平射入,恰好打在N板中點。已知質(zhì)子的質(zhì)量和電量分別為m、e,求M、N兩板間的電壓UMN和質(zhì)子入射的初速度v0 。(2)若在M、N間加一垂直紙面的磁場B,質(zhì)子以初速度v入射時恰好沿直線通過兩板,求M、N間所加磁場B的大小和方向。(3)若在M、N的右側(cè)有一垂直M、N板的長接收板P,且在接收板與M、N間也存在(2)中所加的同樣大小與方向的磁場B,則質(zhì)子以直線通過M、N板之后恰好沒有碰到P板。求M板右端到P板的距離。由牛頓第二定律和電場力公式可得: ⑦ (2分)由以上式子解得: ⑧(1分)9(北京海淀期末).(10分)圖18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 l=20cm,兩板間距d=10cm,兩板間的電壓=100V。在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A,從粒子源豎直向上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子,射出的帶電粒子在空間通過一垂直于紙面向里的磁感應強度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強磁場(圖中未畫出)后,恰好從金屬板 PQ左端的下邊緣水平進入兩金屬板間,帶電粒子在電場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,計算 求: (1)帶電粒子射人電場時的速度大小; (2)圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑; (3)若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓,在哪些時刻進入兩金屬板間的帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間。時刻進入電場的粒子穿過電場時的偏轉(zhuǎn)量為:>d=10cm,粒子將打在MN板上。同理,t=2.0、4.0、 MN板,磁場的磁感應強度為B。(1)求小球離開O點后第一次經(jīng)過y軸所用的時間;(2)求小球離開O點后第三次經(jīng)過y軸的坐標;(3)若小球從O點以某一初速度沿與x軸正方向成135°角的方向射出且能再次回到O點,則該初速度的大小為多少?O160°60°60°第16題乙答圖yxNMOBQPOO2高考期末一模聯(lián)考物理新題精選分類解析 專題29 帶電小球在復合場中的運動
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