黑龙江省大庆市喇中高考物理材料 大题集练 复合场.doc

高中物理大题集练复合场1、如图所示，长为l的平行金属板m、n水平放置，两板之间的距离为d，两板间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为b，一个带正电的质点，沿水平方向从两板的正中央垂直于磁场方向进入两板之间，重力加速度为g。 （1）若m板接直流电源正极，n板接负极，电源电压恒为u，带电质点以恒定的速度v匀速通过两板之间的复合场（电场、磁场和重力场），求带电质点的电量与质量的比值。 （2）若m、n接如图所示的交变电流（m板电势高时u为正），l=0.5m，d=0.4m，b=0.1t，质量为m=110 4kg带电量为q=210 2c的带正电质点以水平速度v=1m/s，从t=0时刻开始进入复合场（g=10m/s2）a.定性画出质点的运动轨迹b.求质点在复合场中的运动时间2、在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。一质量为m、电荷量为+q的微粒从点p（，0）由静止释放后沿直线pq运动。当微粒到达点q（0，-）的瞬间，撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大。已知重力加速度为g。求： （1）匀强电场的场强e的大小； （2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向； （3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?3、如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，长为l的水平轨道ab光滑且绝缘，b点坐标为.有一质量为m、电荷量为q的带电小球(可看成质点)被固定在a点已知在第一象限内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小e2，磁场为水平方向(在图中垂直纸面向外)，磁感应强度大小为b；在第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场，场强大小e1.现将带电小球从a点由静止释放，设小球所带的电荷量不变试求： (1)小球运动到b点时的速度大小； (2)小球第一次落地点与o点之间的距离； (3)小球从开始运动到第一次落地所经历的时间4、在平面直角坐标系xoy中，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为b.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的m点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的n点与x轴正方向成60角射入磁场，最后从y轴负半轴上的p点垂直于y轴射出磁场，已知on=d,如图所示.不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径r； （2）粒子在m点的初速度v0的大小; （3）粒子从m点运动到p点的总时间t. 5、质量为m，带电量为q的液滴以速度v沿与水平方向成45角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图所示液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动重力加速度为g.试求： （1）电场强度e和磁感应强度b各多大？ （2）当液滴运动到某一点a时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的影响，求此后液滴做圆周运动的半径6、如图所示，、为电场和磁场的理想边界，一束电子（电量为e，质量为m，重力不计）由静止状态从p点经过、间的电场加速后垂直到达边界的q点。匀强磁场的磁感应强度为b，磁场边界宽度为d，电子从磁场边界穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30。求： （1）电子在磁场中运动的时间t； （2）若改变pq间的电势差，使电子刚好不能从边界射出，则此时pq间的电势差u是多少？ 7、如图所示，等边三角形aqc的边长为2l，p、d分别为aq、ac的中点.水平线qc以下是水平向左的匀强电场，区域（梯形pqcd）内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为b0；区域（三角形apd）内的磁场方向垂直纸面向里，区域（虚线pd之上、三角形apd以外）的磁场与区域大小相等、方向相反.带正电的粒子从q点正下方，距离q为l的o点以某一速度射入电场，在电场力作用下以速度v0垂直qc到达该边中点n，经区域再从p点垂直aq射入区域（粒子重力忽略不计）.求： （1）求该粒子的比荷； （2）求该粒子从o点运动到n点的时间t1和匀强电场e； （3）若区域和区域内磁场的磁感应强度为3b0，则粒子经过一系列运动后会返回至o点，求粒子从n点出发再回到n点的运动过程所需的时间t8、如图a所示，o为加速电场上极板的中央，下极板中心有一小孔o，o与o在同一竖直线上。空间分布着有理想边界的匀强磁场，其边界mn、pq（加速电场的下极板与边界mn重合）将匀强磁场分为、两个区域，区域高度为d，区域的高度足够大，两个区域的磁感应强度大小相等，方向如图。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子从o点由静止释放，经加速后通过小孔o，垂直进入磁场区。设加速电场两极板间的电压为u，粒子不计重力。 （1）求粒子进入磁场区时的速度大小； （2）若粒子运动一定时间后恰能回到o点，求磁感应强度b的大小； （3）若将加速电场两极板间的电压提高到3u，为使带点粒子运动一定时间后仍能回到o点，需将磁场向下移动一定距离（如图b所示），求磁场向下移动的距离y及粒子从o进入磁场到第一次回到o点的运动时间t。9、如图所示，匀强磁场b1垂直水平光滑金属导轨平面向下，垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力f作用下做匀加速直线运动，通过两线圈感应出电压，使电压表示数u保持不变。已知变阻器最大阻值为r，且是定值电阻r2 的三倍，平行金属板mn相距为d。在电场作用下，一个带正电粒子从o1由静止开始经o2小孔垂直ac边射入第二个匀强磁场区，该磁场的磁感应强度为b2，方向垂直纸面向外，其下边界ad距o1o2连线的距离为h。已知场强b2 =b，设带电粒子的电荷量为q、质量为m，则高度，请注意两线圈绕法，不计粒子重力。求： （1）试判断拉力f能否为恒力以及f的方向（直接判断）； （2）调节变阻器r的滑动头位于最右端时，mn两板间电场强度多大？ （3）保持电压表示数u不变，调节r的滑动头，带电粒子进入磁场b2后都能击中ad边界，求粒子打在ad边界上的落点距a点的距离范围。10、在直角坐标系y轴右侧有相互垂直的勻强磁场和匀强电场。磁场方向垂直纸面向 里，电场方向沿y轴负方向，场强大小为e。一电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从 坐标原点o沿x轴正方向以某一速度做直线运动，运动到a点时撤去电场，当粒子在磁场中运动到距离原点o最远处p点（图中未标 出）时，撤去磁场，同时加另一匀强电场，其方向沿y轴负方向，最终 粒子垂直于y轴飞出。已知a点坐标为（a，0），p点坐标为。求整个过程中电场力对粒子做的功。11、如图所示，左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场，装置上、下两极板间电势差为u，间距为l；右侧为“台形”匀强磁场区域acdh，其中，ah/cd，ah=4l。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子 (不计重力、可视为质点)，从狭缝s1射人左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝s2射出，接着粒子垂直于ah、由ah的中点m射人“台形”区域，最后全部从边界ac射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为b，“台形”宽度mn=l，忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。 （1）判定这束粒子所带电荷的种类，并求出粒子速度的大小; （2）求出这束粒子可能的质量最小值和最大值; （3）求出（2）问中偏转角度最大的粒子在“台形”区域中运动的时间。12、静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图。、为水平放置的间距的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由指向的匀强电场,场强为。在板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为、电荷量均为，不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力，重力加速度。求： （1）油漆微粒落在板上所形成的图形面积； （2）若让、两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。板被油漆微粒打中的区域的长度； （3） 在满足（2）的情况下，打中板的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间。13、如图所示，在xoy平面直角坐标系中，直线mn与y轴成30o角，p点的坐标为（，0），在y轴与直线mn之间的区域内，存在垂直于xoy平面向外、磁感应强度为b的匀强磁场。在直角坐标系xoy的第象限区域内存在沿y轴，正方向、大小为的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为q，电子束以相同的速度v0从y轴上0y2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过o点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。求： （1）电子的比荷； （2）电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围； （3）从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距q点的距离最远？最远距离为多少？14、如图甲，直角坐标系xoy在竖直平面内，x轴上方（含x轴）区域有垂直坐标系xoy向里的匀强磁场，磁感应强度b0=t；在x轴下方区域有正交的匀强电场和磁场，场强e随时间t的变化关系如图乙，竖直向上为电场强度正方向，磁感应强度b随时间t的变化关系如图丙，垂直xoy平面为磁场的正方向。光滑的绝缘斜面在第二象限，底端与坐标原点o重合，与负x轴方向夹角=30。一质量m=110-5kg、电荷量q=110-4c的带正电的粒子从斜面上a点由静止释放，运动到坐标原点时恰好对斜面压力为零，以此时为计时起点。求： （1）释放点a到坐标原点的距离l； （2）带电粒子在t=2.0s时的位置坐标； （3）在垂直于x轴的方向上放置一俘获屏，要使带电粒子垂直打在屏上被俘获，屏所在位置的横坐标应满足什么条件？15、扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图所示，、两处为条形匀强磁场，磁场边界竖直，相距为l。其中区的磁场宽度l1=l，磁感应强度大小相等，方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器mn板处由静止释放，极板间电压为u。粒子经电场加速后平行于纸面射入区，射入时速度与水平方向夹角=30，从区右边界射出时的速度与水平方向夹角也为30，求： （1）粒子射入区磁场前的速度v0的大小。 （2）磁感应强度b的大小。 （3）要求粒子不从区右侧射出，求区的磁场宽度l2的最小值。16、如图所示，在无限长的竖直边界ns和mt间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于nstm平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，kl为上下磁场的水平分界线，在ns和mt边界上，距kl高处分别有p、q两点，ns和mt间距为.质量为、带电量为的粒子从p点垂直于ns边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为. （1）求该电场强度的大小和方向。 （2）要使粒子不从ns边界飞出，求粒子入射速度的最小值。 （3）若粒子能经过q点从mt边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值。17、如图（a）所示，平行金属板和间的距离为，现在、板上加上如图（b）所示的方波形电压，=0时板比板的电势高，电压的正向值为，反向值也为，现有由质量为的带正电且电荷量为的粒子组成的粒子束，从的中点以平行于金属板方向的速度不断射入，所有粒子不会撞到金属板且在间的飞行时间均为，不计重力影响。试求： （1）粒子射出电场时的速度大小及方向； （2）粒子打出电场时位置离点的距离范围； （3）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能到达圆形磁场边界的同一个点，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？18、如图所示，在一二象限内范围内有竖直向下的运强电场e，电场的上边界方程为。在三四象限内存在垂直于纸面向里、边界方程为的匀强磁场。现在第二象限中电场的上边界有许多质量为m，电量为q的正离子，在处有一荧光屏，当正离子达到荧光屏时会发光，不计重力和离子间相互作用力。 （1）求在处释放的离子进入磁场时速度。 （2）若仅让横坐标的离子释放，它最后能经过点，求从释放到经过点所需时间t. （3）若同时将离子由静止释放，释放后一段时间发现荧光屏上只有一点持续发出荧光。求该点坐标和磁感应强度。19、某放置在真空中的装置如图甲所示，水平放置的平行金属板a、b中间开有小孔，小孔的连线与竖直放置的平行金属板c、d的中心线重合。在c、d的下方有如图所示的、范围足够大的匀强磁场，磁场的理想上边界与金属板c、d下端重合，其磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，图乙中的为已知，但其变化周期未知。已知金属板a、b之间的电势差为，金属板c、d的长度均为l，间距为。质量为m、电荷量为q的带正电粒子p（初速度不计、重力不计）进入a、b两板之间被加速后，再进入c、d两板之间被偏转，恰能从d极下边缘射出。忽略偏转电场的边界效应。 （1）求金属板c、d之间的电势差ucd。 （2）求粒子离开偏转电场时速度的大小和方向。 （3）规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，在图乙中t=0时刻该粒