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版权所有 中国教育考试资源网 y x PQ R 高考物理试题分类汇编 磁场高考物理试题分类汇编 磁场 1 山东省德州市质检 山东省德州市质检 带电粒子以速度沿方向vCB 射人 横截面为正方形的区域 均为该正方形两CB 边的中点 如图所示 不计粒子的重力 当区域内有竖 直方向的匀强电场时 粒子从点飞出 所用时间为EA 当区域内有垂直纸面向里的磁场感应强度为的匀 1 tB 强磁场时 粒子也从点飞出 所用时间为 下列说A 2 t 法正确的是 AD A B C D 12 tt 12 tt 4 5 E v B 5 4 E v B 2 济南市年 济南市年 4 月高考模拟 月高考模拟 如图所示 三根通电长直导线 P Q R 互相平行且通过正三角 形的三个顶点 三条导线中通入的电流大小相等 方向垂直纸面向里 通过直导线产生磁场 的磁感应强度 B kI r I 为通电导线的电流大小 r 为距通电导线的垂直距离 k 为常量 则通 电导线 R 受到的磁场力的方向是 A 垂直 R 指向 y 轴负方向 B 垂直 R 指向 y 轴正方向 C 垂直 R 指向 x 轴负方向 D 垂直 R 指向 x 轴正方向 A 解析 根据平行电流之间的相互作用 平行直导线电流方向相同时 导线间存在相互引 力作用 根据对称性 P Q 分别与 R 之间的力大小相等 方向对称 再根据平行四边形定则 电流 R 受到的磁场力的方向 垂直 R 指向 y 轴负方向 因此答案 A 正确 3 济南市年 济南市年 4 月高考模拟 月高考模拟 如图所示 质量为m的回形针系在细线下端被磁铁 吸引保持静止 此时细绳与竖直方向的夹角为 则下列说法中正确的是 A 回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为 tanmg B 回形针静止时受到的细线的拉力大小为 cos mg C 现用点燃的火柴对回形针加热 过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了 原因是回形针加热 后 分子电流排列无序了 D 现用点燃的火柴对回形针加热 过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了 原因是回形针加 版权所有 中国教育考试资源网 直线加速器 环状空腔 碰撞区 正离子 负离子 热后 分子电流消失了 C 解析 回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小和方向都不确定 拉力大小也不能确定 A B 错误 对回形针加热 回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了 所以 C 项正确 4 济宁市 济宁市 08 届三月质检 届三月质检 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置 如图所示 它的核心部 分是两个 D 形金属盒 两盒相距很近 分别和高频交流电源相连接 在两盒间的窄缝中形成 交变电场 使带电粒子每次通过窄缝都得到加速 两盒放在匀强磁场中 磁场方向垂直于盒 底面 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 通过两盒间的窄缝时反复被加速 直到达到最大 圆周半径时通过特殊装置被引出 如果用同一回旋加速器分别加速氚 核 H 和 a 粒子 He 比较它们所加的高频交流电源的周期和获 3 1 4 2 得的最大动能的大小 可知 A A 加速氚核的交流电源的周期较大 氚核获得的最大动能较小 B 加速氚核的交流电源的周期较大 氚核获得的最大动能也较大 C 加速氚核的交流电源的周期较小 氚核获得的最大动能也较小 D 加速氚核的交流电源的周期较小 氚核获得的最大动能较大 5 青岛市 青岛市 08 年年 3 月一摸 月一摸 环型对撞机是研究高能粒子的重要装置 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 B 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 6 青岛市 青岛市 08 年年 3 月一摸 月一摸 如图所示 在已调节平衡的天平右侧托盘下悬挂一个导线框 其 下端置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 磁场方向垂直于线框平面 当线框中没有电流通过 时 天平左侧托盘中放置质量为 m1 的砝码 天平恰好平衡 给线框通入图示方向的电流 I 时 需在右侧托盘中再放置质量为 m2 的砝码 天平可重新平衡 下列说法正 确的是 B A 保持线框中的电流不变 将左右托盘中的砝码对调 天平仍平衡 B 若只改变电流的方向 将右侧托盘中的砝码移至左盘 天平仍平衡 C 若只改变磁场的方向 将左右托盘中的砝码对调 天平仍平衡 D 若只将线框的匝数加倍 将右侧托盘中的砝码移至左盘 天平仍平衡 版权所有 中国教育考试资源网 7 德州市届质检 德州市届质检 下列说法中 正确的是 BD A 磁感应强度是矢量 它的方向与通电导线在磁场中所受磁场力方向相同 B 磁感应强度的单位是特斯拉 1T 1N A于m C 于于于于于于于于于于于于于于于于于于于于于于于 D 1 W b 1 T 2M 于于于于于于于于于于 8 德州市届质检 德州市届质检 如图所示 在倾角为 的的光滑斜面上 垂直纸面放置一根长为 L 质 量为 m 的直导体棒 当导体棒中的电流 I 垂直纸面向里时 欲使导体棒静止在斜面上 可将 导体棒置于匀强磁场中 当外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针 至水平向左的过程中 关于 B 的大小的变化 正确的说法 是 C A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先减小后增大 D 先增大后减小 9 烟台市届期中考试 烟台市届期中考试 如图所示 匀强磁场的边界为直角三角形 abc 一束带正电的粒子 以不同的速度 v 沿 bc 从 b 点射入磁场 不计粒子的重力 关于 粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是 C A 入射速度越大的粒子 其运动时间越长 B 入射速度越大的粒子 其运动轨迹越长 C 从 ab 边出射的粒子的运动时间都相等 D 从 ac 边出射的粒子的运动时间都相等 10 烟台市届期中考试 烟台市届期中考试 磁场的方向是 B A 小磁针受的磁场力的方向 B 小磁针的北极受磁场力的方向 C 正电荷受磁场力的方和 D 一小段通电直导线所受磁力的方向 11 枣庄市届第一次调研枣庄市届第一次调研 如图所示 一边长为 h 的正方形线圈 A 其中电流 I 大小和方向 均保持不变 用两条长度恒为 h 的绝缘细绳静止悬挂于水平长直导线 CD 的正下方 当导线 CD 中无电流时 两细绳中张力均为 T 当通过 CD 的电流为 i 时 两细绳中张力均降到 而当 CD 上的电流为时 两细绳中张力恰好为零 已知通电长直导线的磁 10 T i 场中某点的磁感应强度 B 与该点到导线的距离 r 成反比 由此可知 CD 中的电流方向 CD 中两次通入的电流大小之比分别为 AD i i A 电流方向向左 B 电流方向向右 C 电流大小之比 1 i i 版权所有 中国教育考试资源网 D 电流大小之比 1 i i 12 枣庄市届第一次调研枣庄市届第一次调研 下列说法中正确的是 AD A 若电荷在某处不受电场力作用 则该处电场强度一定为零 B 若电荷在某处不受磁场力作用 则该处的磁感应强度一定为零 C 将通电导体置于匀强磁场中 若导体长度和电流大小一定 那么导体所受的安培力大小也 是一定的 D 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中 长为 L 电流为 I 的通电直导线所受到的安培力的大小 介于零 含零 和 BIL 含 BIL 之间 13 泰安市届高三期末考试 泰安市届高三期末考试 真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场 一质 量为 带电量为的物体以速度在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动 假设时mqvR0 t 刻物体在轨迹最低点且重力势能为零 电势能也为零 那么 下列说法正确的是 ACD A 物体带正电且逆时针转动 B 物体运动的过程中 机械能守恒 且机械能为 2 2 1 mvE C 物体运动的过程中 重力势能随时间的变化关系为 cos1 t R v mgREP D 物体运动的过程中 电势能随时间的变化关系为 1 cos t R v mgRE P 14 泰安市届高三期末考试 泰安市届高三期末考试 如图甲所示 一个质量为 电m 荷量为的带电粒子 不计重力 在点以某一初速度水平向q a 左射入磁场区域 沿曲线运动 都是半径abcdabbccd 为的圆弧 粒子在每段圆弧上运动的时间都为 规定由纸面Rt 垂直向外的磁感应强度为正 则磁场区域 三部分的磁感应 强度随变化的关系可能是乙图中的 CBx 版权所有 中国教育考试资源网 15 莱芜市届高三期末考试 莱芜市届高三期末考试 质量为 m 的金属导体棒置于倾角为的导轨上 棒与导轨间 的动摩擦因数为 当导体棒通以垂直纸面向里的电流时 恰能在导轨上静止 如图所示的 四个图中 标出了四种可能的匀强磁场方向 其中导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是 ACD 16 泰市届第二学期期初联考 泰市届第二学期期初联考 如图 甲 所示 两平行导轨与水 平面成 角倾斜放置 电源 电阻 金属细杆及导轨组成闭合回路 细杆与导轨间的摩擦不计 整个装置分别处在如图 乙 所示的匀强 磁场中 其中可能使金属细杆处于静止状态的是 B 17 泰市届第二学期期初联考 泰市届第二学期期初联考 月球勘探者号 空间探测器运用高科技手段对月球进行了 近距离勘探 在月球重力分布 磁场分布及元素测定方面取得了新的成果 月球上的磁场极 乙 A B I B BI D B I C B I 甲 版权所有 中国教育考试资源网 其微弱 通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹 可分析月球磁场的强弱分布情况 如 图是探测器通过月球表面 四个位置时 拍摄到的电子运动轨迹照片 尺寸比例 相同 设电子速率相同 且与磁场方向垂直 则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是 A A B C D 18 烟台市届第一学期期末考烟台市届第一学期期末考 如图所示 在 x 轴上方存在磁感应强度为 B 的匀强磁场 一 个电子 质量为m 电荷量为q 从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中 速度方向与x 轴的夹角为 45 并与磁场方向垂直 电子在磁场中运动一段时间后 从x轴上的P点射出磁 场 则 AC A 电了在磁场中运动的时间为 qB m 2 B 电子在磁场中运动的时间为 qB m C OP两点间的距离为 qB mv2 D OP 两点间的距离为 qB mv2 19 烟台市届第一学期期末考烟台市届第一学期期末考 如果设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的 那么 这 一环形电流的方向应该是 A A 由东向西B 由西向东C 由南向北D 由北向南 20 泰山市届第一次联考 泰山市届第一次联考 从太阳或其他星体放射的宇宙射线中含有高能带电粒子 若这 些粒子到达地球 将对地球上的生命带来危害 如图所示为地磁场的 分布图 关于地磁场对宇宙射线的阻挡作用 下列说法正确的是 B A 地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强 B 地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强 C 地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用各处相同 D 地磁场对宇宙射线无阻挡作用 21 泰安市年泰安市年 5 5 月模拟月模拟 如图所示 有一混合正离子束先后通过正交的电场 磁场区域 I 和 匀强磁场区域 II 如果这束正离子流在区域 I 中不偏 转 进入 II 后偏转半径r相同 则它们一定具有相同 版权所有 中国教育考试资源网 的 AD A 速度B 质量 C 电荷量D 比荷 22 枣庄市年模拟考试 枣庄市年模拟考试 如图所示圆柱形区域的横截面 在没有磁场的情况下 带电粒子 不计重力 以某一初速度沿截面直径方向人射时 穿过此区域的时间为 t 若该区域加沿 轴线方向的匀强磁场 磁感应强度为 B 带电粒子仍以同一初速度沿截 面直径入射 粒子飞出此区域时 速度方向偏转了 根据上述条件 3 可求得的物理量为 CD A 带电粒子的初速度 B 带电粒子在磁场中运动的半径 C 带电粒子在磁场中运动的周期 D 带电粒子的比荷 23 威海市年质检 威海市年质检 如图所示 虚线 EF 的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场 电场强 度为 E 磁感应强度为 B 一带电微粒自离 EF 为 h 的高处由静止下落 从 B 点进入场区 做了 一段匀速圆周运动 从 D 点射出 下列说法正确的是 ABD A 微粒受到的电场力的方向一定竖直向上 B 微粒做圆周运动的半径为 g h B E2 C 从 B 点运动到 D 点的过程中微粒的电势能和重力势能之 和在最低点 C 最小 D 从 B 点运动到 D 点的过程中微粒的电势能先增大后减小 24 青岛市年质检 青岛市年质检 如图所示 OP 为足够长的水平挡板 其下 方有垂直纸面向里的匀强磁场 磁场范围足够大 S 为一电子源 它可以向 a b c d 四个垂直磁场的方向发射速率相同的电子 ac 垂直于 OP bd 平行于 OP 不计电子重力 则最有可能击中 挡板的是 D A aB b C cD d 25 临沂市年质检二 临沂市年质检二 在光滑水平桌面上 平放一根两端封闭的内壁光滑的真空玻璃管 管 长为 L 管中一端放有一个质量为 m 带电荷量为 q 的小球 此空间存在着垂直桌面向下的 磁场 磁感应强度为 B 现在给玻璃管施一平行桌面垂直管子的力 维持管子在桌面上以速 度 v 作匀速平动 小球从管的一端开始向另一端运动 下述判断正确的是 ABC A 小球相对管子作匀加速运动 B 小球相对桌面作类平抛运动 h B C D 第 6 题图 E F 版权所有 中国教育考试资源网 C 小球到达另一端的时间为 qvB mL2 D 小球受到的洛仑兹力大小恒为qvB 26 济南市年 济南市年 5 5 月质检 月质检 如图所示 M N 两平行金属板间存在着正交的匀强电场和匀强磁 场 带电粒子从 O 点以速度 v 沿着和两板平行的方向射入场区后 做直线运动 经过时间 t1飞出场区 如果两板间只有电场 粒子仍 以原来的速度在 O 点进入电场 经过时间 t2飞出电场 如果两板间 只有磁场 粒子仍以原来的速度在 O 点进入磁场后 经过时间 t3飞 出磁场 则 t1 t2 t3之间的大小关系为 D A t2 t1 t3B t1 t2 t3 C t1 t2 t3D t1 t2t1 t3 B t1 t2 t3 C t1 t2 t3 D t1 t2 t3 31 山东省滨州市年第二次质检 山东省滨州市年第二次质检 如图所示是某离子速度选择器的原理示意图 在一半径为 R 10cm 的圆柱桶内有 B 1 10 4T 的匀强磁场 方向平行于轴线 在圆柱桶内某一直径两端 开有 P Q 两个小孔 其中 P 孔作为入射孔 离子束以不同角度入射 最后有不同速度的离 子束从 Q 孔射出 现有一离子源发射荷质为 2 1011C kg 的阳离子 且 粒子束中速度分布连续 当角 45 时 出射离子速度v的大小是 B A 8 102 m s B 2 6 102 m s C 2 8 102 m sD 4 6 102 m s 32 山东省日照市年 山东省日照市年 3 月质检 月质检 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场 已 知磁场方向垂直于纸面向里 一个带电油滴沿着一条与竖直方向成 角的直线 MN 运动 由 此可以判断 AC A 如果油滴带正电 它是从 M 点运动到 N 点 B 如果油滴带正电 它是从 N 点运动到 M 点 C 如果水平电场方向向左 油滴是从 M 点运动到 N 点 D 如果水平电场方向向右 油滴是从 M 点运动到 N 点 33 山东省烟台市年诊断性测试 山东省烟台市年诊断性测试 如图所示 一质子 氢原子核 和一个 粒子 氦原子核 从 a 点同时以相同的动能沿垂直于磁场边界 且垂直于磁场方向射入宽度为 d 的有界磁场中 并都能从磁场右边界射出 则以下说法正确的是 BD A 质子先射出磁场区域 B 粒子先射出磁场区域 C 质子在磁场中运动的路程长 D 粒子在磁场中运动的路程长 版权所有 中国教育考试资源网 34 山东省滨州市年第三次质检 山东省滨州市年第三次质检 16 分 某塑料球成型机工作时 可以喷出速度 v0 10m s 的塑料小球 已知喷出的每个小球的 质量 m 1 0 10 4kg 并且在时喷出时已带了 q 1 0 10 4C 的电荷量 如图所示 小球从 喷口飞出后 先滑过长 d 1 5m 的水平光滑的 绝缘轨道 而后又过半径 R 0 4m 的圆弧形竖 立的光滑绝缘轨道 今在水平轨道上加上水平 向右的电场强度大小为 E 的匀强电场 小球将 恰好从圆弧轨道的最高点 M 处水平飞出 若再 在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场 后 小球将恰好从圆弧轨道上与圆心等高的 N 点脱离轨道 最后落入放在地面上接地良好的 金属容器内 g 10m s2 求 1 所加电场的电场强度 E 2 所加磁场的磁感应强度 B 解 1 设小球在 M 点的速率为 v1 只加电场时对小球有 M 点 由牛顿第二定律得 3 分 R v mmg 2 1 在水平轨道上 对小球由动能定理得 3 分 2 0 2 1 2 1 2 1 mvmvEqd 联立解得 E 32V m 2 分 2 设小球在 N 点的速率为 v2 在 N 点 对小球由牛顿第二定律得 3 分 R v mBqv 2 2 2 从 M 点到 N 点 由机械能守恒定律得 3 分 2 2 2 1 2 1 2 1 mvmvmgR 联立解得 T 2 分 7 835 TB 说明 用其它解法的 只要科学合理 均可得分 35 济宁市 济宁市 08 届三月质检 届三月质检 17 分 在如图所示的直角坐标系中 x轴的上 方有与x轴正 版权所有 中国教育考试资源网 方向成 45 角的匀强电场 场强的 大小为 4 102 E V m x轴的下方有垂直于 xOy 面的匀强磁场 磁感应强度的大小为 2 102 B 把一个比荷为 q m 2 108C kg 的正电荷从坐标为 0 1 的 A 点处由静止释放 电荷所受的重力忽略不计 求 1 电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t 2 电荷在磁场中运动轨迹的半径 3 电荷第三次到达轴上的位置x 版权所有 中国教育考试资源网 36 山东省滨州市年第二次质检 山东省滨州市年第二次质检 18 分 如图所示的竖直平面内有范围足够大 水平向 左的匀强电场 在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场 磁感应强度大小为 B 一绝缘弯 杆由两段直杆和一段半径为 R 的半圆环组成 固定在纸面所在的竖直平面内 PQ MN 水平 且足够长 半圆环 PAM 在磁场边界左侧 P M 点在磁场边界线上 NMAP 段是光滑的 现 有一质量为 m 带电 q 的小环套在 MN 杆上 它所受电场力为重力的倍 当在 M 右侧 D 4 3 点由静止释放小环时 小环刚好能达到 P 点 1 求 DM 间距离 x0 2 求上述过程中小环第一次通过与 O 等高的 A 点时弯杆对小环作用力的大小 3 若小环与 PQ 间动摩擦因数为 设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等且 4 3 现将小环移至 M 点右侧 4R 处由静止开始释放 求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的 功 解 1 因小球刚好能到达 P 点 则 vP 0 由动能定理 3 分02 0 RmgqEx 又 解得 2 分mgqE 4 3 Rx 3 8 0 2 在小球由 D 点到 A 点的过程中 由动能定理 3 分 2 0 2 1 A mvmgRRxqE 解得gRvA 2 7 又 2 分 R v mqEBqvN A AA 2 解得 2 分gR qB mgNA14 24 17 版权所有 中国教育考试资源网 3 小球最终做往复运动 且在 P 点的速率为 0 由动能定理 4 分024 f WRmgRqE 解得 2 分mgRWf 37 山东省滨州市年第 山东省滨州市年第 1 次质检 次质检 10 分 质谱仪是用来测定带电粒子质量的一种装置 如图所示 电容器两极板相距为 d 两板间电压为 U 极板间匀强磁场的磁感应强度为 B1 方向垂直纸 面向外 一束电荷电量相同质量不同的带正电的粒 子测电容器的中线平行于极板射入电容器 沿直线 穿过电容器后进入另一磁感应强度为 B2的匀强磁场 磁场方向垂直纸面向外 结果分别打在感光片上的 a b 两点 设 a b 两点之间距离为 x 粒子所带 电荷量为 q 且不计重力 求 1 粒子进入磁场 B2时的速度 v 2 打在 a b 两点的粒子的质量之差 m 解 1 两极板间电场强度 1 分 d U E 粒子在电容器中做直线运动 故 2 分 1 qvBqE 解得 1 分 1 dB U v 2 带电粒子在匀强磁场 B2中做匀速圆周运动 则 2 分 R v mBqv 2 打在 a 处的粒子的轨道半径 1 分 v RqB m 12 1 打在 b 处的粒子的轨道半径 1 分 v RqB m 22 2 又 x 2R1 2R2 1 分 联立 得 m m1 m2 1 分 U xdBqB v xqB 22 212 38 青岛市届第一次质检青岛市届第一次质检 14 分 如图所示 MN 是一固定在水平地面上足够长的绝缘 平板 右侧有挡板 整个空间有平行于平板向左 场强为 E 的匀强电场 在板上 C 点 L M N E C B 版权所有 中国教育考试资源网 的右侧有一个垂直于纸面向里 磁感应强度为 B 的匀强磁场 一个质量为 m 带电量为 q 的小物块 从 C 点由静止开始向右先做加速运动再做匀速运动 当物体碰到右端挡板 后被弹回 若在碰撞瞬间撤去电场 小物块返回时在磁场中恰做匀速运动 已知平板 NC 部分的长度为 L 物块与平板间的动摩擦因数为 求 1 小物块向右运动过程中克服摩擦力做的功 2 小物块与右端挡板碰撞过程损失的机械能 3 最终小物块停在绝缘平板上的位置 解 1 设小物块向右匀速运动时的速度大小为 v1 由平衡条件有 1 分 1 0qEmgqv B 设小物块在向右运动过程中克服摩擦力做的功为 W 由动能定理有 2 分 2 1 1 0 2 qELWmv 由 式解得 1 qEmg v qB 2 分 2 222 2 m qEmg WqEL q B 2 设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为 v2 与右端挡板碰撞过程损失的机 械能为 则有 2 分 E 2 0qv Bmg 1 分 22 12 11 22 Emvmv 由 式解得 2 分 2232 222 2 m qEmgm g E q B 3 设最终小物块停止的位置在板上 C 点左侧 x 距离处 由能量守恒定律有 2 分 2 2 1 2 mvmgx 由 式解得 2 分 2 22 2 m g x q B 39 济南市年 济南市年 5 5 月质检 月质检 16 分 某塑料球成型机工作时 可以喷出速度 v0 10m s 的塑料 小球 已知喷出的每个小球的质量 m 1 0 10 4kg 并且在时喷出时已带了 q 1 0 10 4C 的电荷量 如图所示 小球从喷口飞出后 先滑过长 d 1 5m 的水平光滑的绝缘轨道 而后 又过半径 R 0 4m 的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道 今在水平轨道上加上水平向右的电场强度 版权所有 中国教育考试资源网 大小为 E 的匀强电场 小球将恰好从圆弧轨道的最高点 M 处水平飞出 若再在圆形轨道区域 加上垂直纸面向里的匀强磁场后 小球将恰好从圆弧轨道上与圆心等高的 N 点脱离轨道 最 后落入放在地面上接地良好的金属容器内 g 10m s2 求 1 所加电场的电场强度 E 2 所加磁场的磁感应强度 B 解 1 设小球在 M 点的速率为 v1 只加电场时对小球有 M 点 由牛顿第二定律得 3 分 R v mmg 2 1 在水平轨道上 对小球由动能定理得 3 分 2 0 2 1 2 1 2 1 mvmvEqd 联立解得 E 32V m 2 分 2 设小球在 N 点的速率为 v2 在 N 点 对小球由牛顿第二定律得 3 分 R v mBqv 2 2 2 从 M 点到 N 点 由机械能守恒定律得 3 分 2 2 2 1 2 1 2 1 mvmvmgR 联立解得 T 2 分 7 835 TB 说明 用其它解法的 只要科学合理 均可得分 40 临沂市年质检二 临沂市年质检二 16 分 如图所示 在电视机显像管中的某区域同时加有磁感应强度 相同的水平匀强磁场和竖直匀强磁场 磁场宽度为 l 磁场右边界与荧光民间之间的距离也为 l 质量为 m 电荷量为 e 的电子经电压为 U 的电场加速后射入该磁场 在屏上建立坐标系 x y 轴分别沿水平 竖直方向 若不加磁场时 电子打在坐标原点 O 1 若只加水平方向的磁场 则打到屏上时速度方向与竖直方向成 30 角 求打在屏上 落点的坐标 2 只加水平方向的磁场时 求磁感应强度和电子在磁场中运动的时间 3 若同时加上两个方向的匀强磁场 求电子在屏上的落点到坐标原点 O 的距离 版权所有 中国教育考试资源网 解 1 如图所示 电子做匀速圆周运动的半径 60sin l R 电子偏离竖直方向的距离 2 分 30cot60coslRRy 联立解得 1 分 3 34 0 3 34 lly所求坐标 2 对电子由动能定理 2 0 2 1 mveU 设磁场的磁感应强度为 B 1 分 R v mBev 2 0 0 联立解出1 分 e mU l B 6 2 1 时间1 分Tt 6 1 又21 分 qB m T 2 联立解出1 分 eU ml t 6 9 3 若只加竖直方向的匀强磁场 同理可求出电子偏离水平方向的距离2 分lx 3 34 版权所有 中国教育考试资源网 故所求为2 分 3 64 22 lyxS 41 青岛市年质检 青岛市年质检 18 分 如图所示 粒子源 S 可以不断地产生质量为 m 电荷量为 q 的 粒子 粒子从 O1孔飘进 不计初速度 一水平方向的加速度电场区域 I 再经小孔 O2进入正 交的匀强电场和匀强磁场区域 II 电场强度大小为 E 磁感应强度大小 B1 方向如图 两平 行虚线 PQ MN 之间存在着水平向右的匀强磁场区域 III 磁场应强度大小为 B2 当在 O1 O2间加上适当的电压 U1时 粒子能沿图中虚线 O2O3垂直于 PQ 进入区域 III 并从 MN 边飞出 现将一块不带电的 宽度和厚度均不计的直角状硬质塑料板 abc 放置在区域 III 内 a c 两点恰分别位于 PQ MN 上 ac 连线与 O2O3平行 ab bc L 45 仍使粒子沿图 中虚线 O2O3进入区域 III 发现粒子仍能从 MN 边飞出 粒子的重力不计 1 求加速电压 U1 2 假设粒子与硬质塑料板相碰后 速度大小不变 方向变化遵守光的反射定律 求粒 子在区域 III 中运动时 由于塑料板的放入而延迟的从 MN 边飞出的时间 3 粒子在区域 III 内运动的总路程 1 粒子从 O1到 O2 2 分 2 01 2 1 mvqU 粒子从 O2到 O3 2 分 10B qvqE 解得 2 分 2 1 2 1 2qB mE U 2 区域 III 内无塑料板时 1 分 0 1 45sin2 v L t 区域 III 内放入塑料板后 粒子从 O3以速度 v0进入区域 III 先做匀速直线运动 打到 ab 板上 反弹后以速度 v0垂直于磁场 B2方向运动 粒子将以半径 R 在垂直于磁场的平面内 作匀速圆周运动 转动一周后打到 ab 板的下部 由于不计板的厚度 所以粒子从第一次 版权所有 中国教育考试资源网 打到 ab 板到第二次打到 ab 板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间 即一个周期 T 粒子在磁场中共碰到 2 块板 做圆周运动所需的时间为 t1 2T 有 2 分 1 分 R v mBqv 2 0 20 0 2 v R T 粒子在磁场中做圆周运动所用的时间为 2 分 Tt2 2 粒子在磁场中沿 v0方向运动的时间为 1 分 0 3 45sin2 v L t 所以 由于塑料板的存在而延尺的时间为 1 分 132 tttt 解得 1 分 2 4 qB m t 3 粒子在区域 III 内运动的路程为 2 分 45sin24LRs 解得 1 分 21 4 2 BqB mE Ls 42 日照市年质检 日照市年质检 18 分 如图所示 坐标系 xOy 在竖直平面内 光滑且绝缘的水平轨道 MN 的长度为 L N 点到 O 点的竖直距离 有一质量 3 2 NOL 为 m 电荷量为 q 的带电小球 可看成质点 放在 M 点 已知在 第一象限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 磁场方向水平 图中垂直纸面向外 2 mg E q 磁感应强度大小为 B 在第二象限分布着沿 x 轴正向的水平匀 强电场 场强大小 求小球从 M 点由静止释放至落 2 1 6 B qL E m 到 x 轴上所需的时间 设运动过程中小球所带的电荷量不变 版权所有 中国教育考试资源网 43 诸城等四县市年高考适应性训练 诸城等四县市年高考适应性训练 18 分 如图所示 在倾角为 30 的斜面 OA 的左侧有 一竖直档板 其上有一小孔 P OP 0 5m 现有一质量 带电量 的粒子 从小孔以 20 4 10mkg 14 2 10qC 速度 0 3 104m s 水平射向磁感应强度 B 0 2T 方向垂 直纸面向外的一圆形磁场区域 且在飞出磁场区域后能 垂直打在 OA 面上 粒子重力不计 求 1 粒子在磁场中做圆周运动的半径 2 粒子在磁场中运动的时间 3 圆形磁场区域的最小半径 版权所有 中国教育考试资源网 44 泰安市届第一次联考 泰安市届第一次联考 12 分 如图所示 直线 MN 上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域 磁感 应强度为 B 正 负电子同时从 O 点以与 MN 成 300角的相 同速度 v 射入该磁场区域 电子质量为 m 电量为 e 经一 段时间后从边界 MN 射出 求 1 它们从磁场中射出时 出射点间的距离 2 它们从磁场中射出的时间差 解 1 正 负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同 分别作出正 负电子在磁 场中运动的轨迹如图所示 由 得 2 mv Bev R R 2 分 mv Be 射出点距离 2 分 4 sinPQR 所以 2 分 2mv PQ Be 2 由 得 2 分 2 r T v 2 m T Be 负电子在磁场中运动时间 1 分 1 225 26 tTT 正电子在磁场中运动时间 1 分 2 21 26 tTT 版权所有 中国教育考试资源网 所以两个电子射出的时间差 2 分 12 4 3 m ttt Be 45 烟台市届第一学期期末考烟台市届第一学期期末考 10 分 如图所示 竖 直放置的两块很大的平行带电金属板a b相距为 d a b间的电场强度为E 今有一带正电的液滴从a板下边缘 贴近a板 以初速度 v0竖直向上射入电场 当它飞到b板时 速度大小仍为v0 而方向变为水平 且刚好从 高度也为d的狭缝穿过b板上的小孔进入匀强磁场 若磁场的磁感应强度大小为 B E v0 方向垂直纸面向里 磁场区域的宽度为L 重力加速度为 g 1 试通过计算说明液滴进入磁场后做什么运动 2 求液滴在电场和磁场中运动的总时间 解 1 液滴在金属板间运动时 由动能定理 0 mgdqEd 进入磁场后所受洛仑兹力大小为 方向竖直向上 Bqvf 0 由题意B E v0 由以上各式解得 mgf 所以液滴进入磁场后做匀速直线运动 2 在金属板间v0 gt1 在磁场中运动L v0t2 总时间为 21 ttt 由 式解得 0 0 v L g v t 或 2 2 000 v L g d t v L v d t 评分意见 1 6 分 式各 2 分 式各 1 分 2 4 分 式各 1 分 版权所有 中国教育考试资源网 46 泰山市届第二学期期初联考 泰山市届第二学期期初联考 本题 15 分 如图所示 水平细杆 MN CD 长度均为 L 两杆间距离为 h M C 两端与半圆形细杆相连 半圆形细杆与 MN CD 在同一竖直平面内 且 MN CD 恰为半圆弧在 M C 两点处的切线 质量为 m 的带正电的小球 P 电荷量为 q 穿在细杆上 已知小球 P 与两水平细杆间的动摩擦因数为 小球 P 与半圆形细杆之 间的摩擦不计 小球 P 与细杆之间相互绝缘 1 若整个装置处在方向与之垂直 磁感应强度为 B 的匀强磁场中 如图 甲 所示 小 球 P 以一定的初速度 v0从 D 端出发 沿杆滑到 M 点以后恰好在细杆 MN 上匀速运动 求 小球 P 在细杆 MN 上滑行的速度 小球 P 滑过 DC 杆的过程中克服摩擦力所做的功 2 撤去磁场 在 MD NC 连线的交点 处固定一电荷量为 Q 的负电荷 如图 乙 所 示 使小球 P 从 D 端出发沿杆滑动 滑到 N 点时速度恰好为零 已知小球所受库仑力始 终小于重力 求 小球 P 在水平细杆 MN 或 CD 上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值 小球 P 从 D 端出发时的初速度 1 根据到 M 点以后恰好做匀速运动 可知小球 P 所受洛仑兹力与重力平衡 即 则 2 mgqvB mg v qB 根据动能定理 小球 P 在沿 DCM 滑动过程中 2 2 0 2 2 1 2 1 mvmvWW Gf N M M N D C v0 甲 P N M M N D C 乙 P O Q 版权所有 中国教育考试资源网 1 mghWG 1 mgh qB gm mvWf 22 23 2 0 2 2 1 2 小球在 O 点正下方时摩擦力最小 fmin Nmin mg 4kQq h2 2 小球在 O 点正上方时摩擦力最大 fmax Nmax mg 4kQq h2 2 利用对称性及微元法 Wf mg Fy s mg Fy s 2 mg s 所以 Wf W1 W2 2 mgL 2 又因为小球 P 在 D 点和 N 点电势能相等 所以从 D 到 N 1 0 电 W 则 mv02 mgh 2 mgL 1 1 2 v0 1 gLgh 42 47 莱芜市届高三期末考试 莱芜市届高三期末考试 14 分 如图所示 在真空室内 x 轴正半轴点固 3 3 0 10 M 定一负的点电荷 电量 点电荷左侧的电场分布以 y 轴为界限 在 x 轴负 6 6 4 10QC 半轴远离原点某处有一粒子放射源不断沿 x 轴正向放射出速度相同的带正电的粒子 粒子质 量 电量 速率 为使带电粒子进入 27 3 0 10mkg 19 3 2 10qC 6 3 2 10 vm s y 轴右侧后作匀速圆周运动 最终打在位于 x 正半轴点电荷右侧的荧光屏上 未画出 可在 y 轴左侧加一个方向垂直纸面向外 圆心在 x 轴上的圆形匀强磁场区域 其磁感应强度 不计粒子重力 静电力常数 求 0 30BT 922 9 10 KN mC A 1 所加圆形匀强磁场区域的圆心坐标 2 所加磁场的区域半径 版权所有 中国教育考试资源网 1 设粒子进入电场中做匀速圆周运动的轨道半径为 r 3 分 2 2 Qqmv k rr 2 0 6 kQq rm mv 由题意可知 要使粒子进入电场时作匀速圆周运动 须满足粒子必须在 N 点进入电场 如图所示 且 MN r 进入电场时速度方向垂直于 MN 2 分 由