黑龙江省大庆市喇中高考物理 考前拔高看题 复合场 (2).doc

05高考考前拔高物理看题复合场1、如图所示，空间存在着匀强电场e和匀强磁场b组成的复合场有一个质量为m、电量为+q的带电小球，以一定的初速度v0水平向右运动，则带电小球在复合场中可能沿直线运动的是（ ）答案 ad2、如图15所示，pq、mn两极板间存在匀强电场，两极板间电势差为u、间距为d，mn极板右侧虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场。现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子从pq极板出发，经电场加速后，从mn上的小孔a垂直进入磁场区域，并从c点垂直于虚线边界射出。求： （1）离子从小孔a射出时速度v0； （2）离子带正电还是负电？c点离mn板的距离？答案 （1）（2）3、如图所示，一带电粒子以速度沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场，它刚好贴着下板边缘飞出已知匀强电场两极板长为，间距为d，求： （1）如果带电粒子的速度变为2，则离开电场时，沿场强方向偏转的距离y 为多少? （2）如果带电粒子的速度变为2，板长l不变，当它的竖直位移仍为d时，它的水平位移为多少?（粒子的重力忽略不计）答案 （1）（2）2.5l4、如图，带电量为+q、质量为m的粒子（不计重力）由静止开始经a、b间电场加速后，沿中心线匀速射入带电金属板c、d间，后粒子由小孔m沿径向射入一半径为r的绝缘筒，已知c、d间电压为u0，板间距离为d，c、d间与绝缘筒内均有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为b0、b （1）（6分）求粒子在c、d间穿过时的速度v0； （2）（6分）求a、b间的加速电压u； （3）（6分）粒子与绝缘筒壁碰撞，速率、电荷量都不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次（不含从m孔出来的一次）后又从m孔飞出，求筒内磁感应强度b （用三角函数表示）答案（1）（2）（3）解析（1）粒子在c、d间做匀速运动,则：eq=b0qv02分而2分有：粒子在c、d间的速度2分（2）粒子在a、b间加速过程有：2分在c、d间匀速运动有： qe=qv0b0 2分且e=u0/d 1分解得：1分（3）带电离子在圆形磁场中运动的可能轨迹如图:由（1）得：离子在圆形磁场中有：1分所以1分如图所示：由几何知识易知： 5=2n，n=1或2 2分第一种情况：，则，所以1分第二种情况：=，则，所以1分5、如图所示，d处固定有负点电荷q，一个带电质点只在电场力作用下运动，射入此区域时的轨迹为图中曲线abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点，则有（ ）aa、b、c三点处电势高低关系是acb0 n7 9 o0 x3 b3 g b质点由a到c，电势能先增加后减小，在b点动能最小3 a. / s! a0 c. s8 d) 7 ? c质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为212 f _5 p6 j; a7 f d若将d处的点电荷改为q，该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc* i1 w9 y7 j8 b3 y 答案 bc6、如图4所示，相距为d的水平金属板m、n的左侧有一对竖直金属板p、q，板p上的小孔s正对板q上的小孔o，m、n间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔s处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在ab的中点时，带负电粒子恰能在m、n间做直线运动，当滑动变阻器的滑片滑到a点后( )a粒子在m、n间运动过程中，动能一定不变b粒子在m、n间运动过程中，动能一定增大c粒子在m、n间运动过程中，动能一定减小d以上说法都不对答案 a7、如图所示,虚线空间存在由匀强电场e和匀强磁场b组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场( )答案 cd8、如图所示，真空室内竖直条形区域i存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域（含i、区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为e，磁场和电场宽度均为l且足够长，m、n为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从a处连续不断地射入磁场，入射方向与m板成60夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当i区中磁场较强时，m板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到n板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求： （1）此时i区的磁感应强度； （2）n板两个亮斑之间的距离。答案 （1）3mv2el（2）v9、环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图4所示，正、负离子由静止经过电压为u的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为b.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( )a对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度b越大b对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度b越小c对于给定的带电粒子，加速电压u越大，粒子运动的周期越大d对于给定的带电粒子，不管加速电压u多大，粒子运动的周期都不变答案 b10、如图1所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管试管在水平拉力f作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确是 ( )a小球带负电+ c3 j2 v% q, e; 2 ?7 r; u a& vb洛伦兹力对小球做正功) d. f7 c9 y h( b: g0 e- , d e$ gc小球运动的轨迹是一条抛物线 4 / r* c k1 a. bd维持试管匀速运动的拉力f应保持恒定* s/ e) x3 b# q7 + 3 z, b答案 c11、如图5所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场e，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y0的空间运动液滴在y0）的点电荷，在xoy平面内有一质量为m(m未知),电量为-q的微粒绕原点o沿图示方向作匀速圆周运动。若微粒的圆周运动可以等效为环形电流，求： （1）若已知+q与-q的连线与z轴的夹角和静电力常量k,则此微粒所受的库仑力多大 （2）此微粒作匀速圆周运动的角速度； （3）等效环形电流的电流强度i（已知重力加速度为g）。答案 （1）（2）（3）18、如图所示（俯视），mn和pq是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨.两导轨间距为l=0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场b1=5.0t.导轨上nq之间接一电阻r1=0.40，阻值为r2=0.10的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触.两导轨右端通过金属导线分别与电容器c的两极相连.电容器c紧靠准直装置b，b紧挨着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒.圆筒壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场b2，o是圆筒的圆心，圆筒的内半径r=0.40m. （1）用一个方向平行于mn水平向左且功率恒定为p=80w的外力f拉金属杆，使杆从静止开始向左运动.已知杆受到的摩擦阻力大小恒为ff=6n，求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻r1消耗的电功率？ （2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器c内紧靠极板的d处的一个带正电的粒子经c加速、b准直后从a孔垂直磁场b2并正对着圆心o进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒.已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子的初速度、重力和空气阻力，粒子的荷质比q/m=5107(c/kg)，则磁感应强度b2多大（结果允许含有三角函数式）？答案 （1）（2）见解析19、一根长为l的绝缘细线一端固定，另一端连着一质量为m的带正电a球，置于水平向左的电场中，已知a球所受的电场力大小为。另有一质量为2m的b球静止地悬挂在一弹簧下端（b球与弹簧均为绝缘材料制成），弹簧伸长，现让a球沿如图虚线上摆，摆到水平位置时速度，恰好与b球发生正碰，b球受碰后向上振动，到达最高点时，弹簧被压缩。求：a球回到最低点m时细线受到的拉力大小。答案 （3+）mg20、汤姆生曾采用电场、磁场偏转法测定电子的比荷，具体方法如下：使电子以初速度v1垂直通过宽为l的匀强电场区域，测出偏向角，已知匀强电场的场强大小为e，方向如图（a）所示使电子以同样的速度v1垂直射入磁感应强度大小为b、方向如图（b）所示的匀强磁场，使它刚好经过路程长度为l的圆弧之后射出磁场，测出偏向角，请继续完成以下三个问题：【小题1】电子通过匀强电场和匀强磁场的时间分别为多少？【小题2】若结果不用v1表达，那么电子在匀强磁场中做圆弧运动对应的圆半径r为多少？【小题3】若结果不用v1表达，那么电子的比荷e / m为多少？答案【小题1】t=l/v1【小题2】r=l/【小题3】21、如图所示，在轴上方有一匀强电场，场强大小为，方向竖直向下。在轴下方有一匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。在轴上有一点，离原点距离为。现有一带电量为，质量为的粒子，不计重力，从区间某点由静止开始释放后，能经过点。试求： （1）释放瞬间粒子的加速度； （2）释放点的坐标应满足的关系式？答案 （1），方向沿轴负方向；（2）22、如图（甲）所示，在场强大小为e、方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为r的圆形区域，o点为该圆形区域的圆心，a点是圆形区域的最低点，b点是圆形区域最右侧的点在a点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强方向向右的正电荷，电荷的质量为m、电量为q，不计电荷重力、电荷之间的作用力【小题1】某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于p点，如图（甲）所示，poa=，求该电荷从a点出发时的速率【小题2】若在圆形区域的边缘有一接收屏cbd，如图（乙）所示，c、d分别为接收屏上最边缘的两点，cob=bod=30求该屏上接收到的电荷的最大动能和最小动能答案【小题1】【小题2】eqr23、如图所示，相距2l的ab、cd两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中pt上方的电场e1的场强方向竖直向下，pt下方的电场e0的场强方向竖直向上，在电场左边界ab上宽为l的pq区域内，连续分布着电量为q、质量为m的粒子.从某时刻起由q到p点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场e0中，若从q点射入的粒子，通过pt上的某点r进入匀强电场e1后从cd边上的m点水平射出，其轨迹如图，若mt两点的距离为l/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求：【小题1】电场强度e0与e1；【小题2】在pq间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直cd边水平射出，这些入射点到p点的距离有什么规律？ 答案【小题1】【小题2】pf间的距离为（n = 1，2，3，）24、如图所示，矩形区域mnpq内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为r、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管adb固定在竖直平面内，直径ab垂直于水平虚线mn，圆心o恰在mn的中点，半圆管的一半处于电场中。一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的a点由静止开始滑入管内，小球从b点穿出后，能够通过b点正下方的c点。重力加速度为g，小球在c点处的加速度大小为5g/3。求： （1）小球所受电场力的大小； （2）小球在b点时，对半圆轨道的压力大小； （3）虚线框mnpq的宽度和高度满足的条件。答案 （16分）（1）（2）（3），25、如图所示, xoy为空间直角坐标系，pq与y轴正方向成=30角。在第四象限和第一象限的xoq区域存在磁感应强度为b的匀强磁场，在poy区域存在足够大的匀强电场，电场方向与pq平行，一个带电荷量为+q，质量为m的带电粒子从-y轴上的 a(0,-l)点，平行于x轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与pq垂直，粒子在匀强电场中经时间后再次经过x轴, 粒子重力忽略不计。求：【小题1】从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间；【小题2】匀强电场的电场强度e的大小。答案【小题1】【小题2】26、如图所示，一个质量为m = 2.010-11kg，电荷量q = +1.010-5c的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经u1= 100v电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压u2= 100v。金属板长l= 20cm，两板间距d = cm。求：【小题1】微粒进入偏转电场时的速度v0大小；【小题2】微粒射出偏转电场时的偏转角；【小题3】若该匀强磁场的宽度为d=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度b至少多大？答案【小题1】v0=1.0104m/s【小题2】=30 【小题3】0.346 t27、电量为q质量为m的负粒子，由静止从电场边界上o点进入如图所示的电场、磁场，电场强度为e，磁感强度为b，电场宽度为l，磁场足够大。（不计带电粒子重力）1）求带电粒子从o点出发后第一次到达电磁场边界时的速度；2）求带电粒子从o点出发后到第二次到达电磁场边界时的时间；3）求带电粒子从o点出发后到第三次到达电磁场边界过程中经过的路程；答案（1），解得（3分）（2）在电场中：，（2分）；在磁场中：，（2分）（1分）（3）在电场中：（2分）；在磁场中：（2分）（1分）28、一带正电的粒子带电量为q，质量为m。从静止开始经一电压u1=100v的匀强电场加速后，垂直进入一电压u2=40v的平行板电场，平行板长l=0.2m，间距d=1cm。在平行板区域同时存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b1=1t。粒子穿过平行板后进入另一垂直向里的有界匀强磁场区域，磁感应强度为b2，宽度d=0.1m。最后从此磁场的右边界以60穿出（如图所示）。已知粒子的比荷为，忽略粒子重力及阻力的影响。 （1）求粒子进入平行板电场时的速度大小； （2）求有界匀强磁场的磁感应强度b2的大小； （3）求粒子从进入磁场到穿出磁场所用时间。（保留一位有效数字）答案 （1）粒子经过加速电场，由动能定理有 （2分）解得粒子进入平行板电场时的速度（2分）（2）粒子在平行板中受到的洛仑兹力（2分）所受的电场力（2分）由于f=f，粒子沿v0方向匀速直线穿过平行板，进入有界磁场b2（1分）由几何关系可得，粒子圆周运动的半径（1分）又因为（1分）得 磁感应强度 （1分）（3）粒子在平行板区域所用时间（1分）粒子在有界磁场区域所用时间（2分）所以粒子在穿越两个磁场所用的总时间（1分）29、如图所示，矩形区域mnpq内有水平向右的匀强电场；在y0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为b。半径为r的光滑绝缘空心半圆细管ado固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心o