高考物理 模拟新题精选分类解析（第9期）专题19 带电粒子在复合场中的运动.doc

2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第9期）专题19 带电粒子在复合场中的运动1（18分）（2013北京市东城区示范校联考）如图所示，现在有一个小物块，质量为m =80g，带上正电荷q =2104c。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2，在一个水平向左的匀强电场中，e = 4103v/m，在水平轨道的末端n处，连接一个光滑的的半圆形轨道，半径为r=40cm，取g = 10m/s2， 求： （1）小物块恰好能够运动到轨道的最高点l，那么小物块应该从水平哪个位置释放？ （2）如果在上小题的位置释放小物块，当它运动到p（轨道中点）点时轨道对它的支持 力等于多少？ （3）同位置释放，当物体运动到n点时，突然撤去电场，撤去电场的同时，加一匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，能否运动到l点？请说明理由。 如果最后能落回到水平面mn上，则刚到达mn时小物块的速度大小为多少？2(18分)（2013宁夏银川一中）如图所示，一面积为s的单匝圆形金属线圈与阻值为r的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场bt.电阻r两端并联一对平行金属板m、n，两板间距为d，n板右侧xoy坐标系(坐标原点o在n板的下端)的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界oa和y轴的夹角aoy45，aox区域为无场区在靠近m板处的p点由静止释放一质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，经过n板的小孔，从点q(0，l )垂直y轴进入第一象限，经oa上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限求： (1)平行金属板m、n获得的电压u；(2)yoa区域内匀强磁场的磁感应强度b；(3)粒子从p点射出到到达x轴的时间解析 根据法拉第电磁感应定律，闭合电路的电动势为tt2t3（18分)（2013江西省南昌市10校冲刺二模）在如图所示的坐标系中，的区域内存在着沿轴正方向、场强为e的匀强电场，的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场一带电粒子从轴上的点以沿轴正方向的初速度射出，恰好能通过轴上的点己知带电粒子的质量为，带电量为均大于0不计重力的影响（1）若粒子只在电场作用下直接到达d点，求粒子初速度的大小；（2）若粒子在第二次经过轴时到达d点，求粒子初速度的大小（3）若粒子在从电场进入磁场时到达d点，求粒子初速度的大小；解得2分 （第25题图）4（22分）（浙江省台州市2013年高三年级调考试题）如图所示。坐标原点处有一点状的放射源，它向平面内的第一象限各个方向发射同一种粒子，速度大小都是，粒子的电量为0、质量为。在0，0的区域内分布有指向轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中与分别为粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于平面的匀强磁场。粒子在磁场中运动的最短时间为粒子在磁场中运动周期的。不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：（1）粒子刚离开电场时的动能；（2）磁感应强度的大小；（3）若磁感应强度不变，则当磁场的边界平移多少距离，恰能保证所有粒子不从边界飞出。求粒子第一次飞入磁场的右边界点的坐标值和飞出磁场的左边界点的坐标值。 （2分）5（18分）（2013辽宁省五校协作体二模）如图甲所示，光滑、绝缘直角三角型斜面固定在水平地面上，边长，；虚线左、右空间存在磁感应强度为 的匀强磁场，方向分别垂直于纸面向里、向外；整个空间存在着竖直方向的、随时间交替变化的匀强电场（如图乙所示，竖直向上方向为正方向）。在距点处的点有一物块抛射器，在时刻将一质量为、带电荷量为的小物块（可视为质点）抛入电磁场，小物块恰好能在点切入斜面。设小物块在面上滑行时无电荷损失且所受洛伦兹力小于，求： （1）小物块抛出速度的大小； （2）小物块从抛出到运动至点所用时间。代入数据得 （舍去） （1分）分析知，小物块沿斜面下滑后，作一个完整的圆周运动，然后又沿斜面下滑到达点，设做圆周运动的时间是,因为，又，所以，则 （2分）小物块从点运动到点所用时间为 （2分）6.（18分）（2013山东省莱芜市模拟）如图所示，一质量为m、电荷量为q、重力不计的微粒，从倾斜放置的平行电容器i的a板处由静止释放，a、b间电压为u1。微粒经加速后，从d板左边缘进入一水平放置的平行板电容器ii，由c板右边缘且平行于极板方向射出，已知电容器ii的板长为板间距离的2倍。电容器右侧竖直面mn与pq之间的足够大空间中存在着水平向右的匀强磁场（图中未画出），mn与pq之间的距离为l，磁感应强度大小为b。在微粒的运动路径上有一厚度不计的窄塑料板（垂直纸面方向的宽度很小），斜放在mn与pq之间，=45。求：（1）微粒从电容器i加速后的速度大小；（2）电容器iicd间的电压；（3）假设粒子与塑料板碰撞后，电量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律，碰撞时间极短忽略不计，微粒在mn与pq之间运动的时间和路程。6.解：（1）在电容器i中： （2分）解得： （1分）（2）设微粒进入电容器ii时的速度方向与水平方向的夹角为，板间距d，运动时间为t，则沿板方向： （1分）垂直板方向： （2分） （2分）解得：7（20分）（2013天津市五区县质检）如图所示，真空中直角坐标系xoy，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为b，在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板m、n，两板间距为d。所加电压为u，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为b0的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从a点（l，0）垂直于x轴进入第二象限，从p（0，2l）进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：（1）离子在金属板间运动速度v0的大小（2）离子的比荷q/m（3）从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻根据qvb=m -1分8（2013重庆二模）如题7图所示,空间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场交界于虚线,电场强度为e， 虚线下方匀强磁场范围足够大，磁感应强度为b,现有质量为m、电量为q的带正电粒子从距电磁场边界h处无初速释放（带电粒子重力可忽略不计).求：(1)带电粒子刚离开电场时速度大小；.(2)带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径；(3)带电粒子第一次在匀强磁场中运动的时间. 得 将v代入得：（5分）（3）周期 带电粒子在匀强磁场中运动的时间（4分）9，（18分）（2013广东省韶关市调研）如图所示，两块很大的平行导体板mn、pq产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里、磁感应强度变化率为的磁场b1，在两导体板间还存在有理想边界的匀强磁场，该磁场分为i、ii两个区域，其边界为mn, st, pq,磁感应强度的大小均为b2，方向如图。i区域高度为d1, ii区域高度为d2;一个质量为m、电量为q的带正电的小球从mn板上方的o点由静止开始下落，穿过mn板的小孔进人复合场后，恰能做匀速圆周运动，ii区域的高度d2足够大，带电小球在运动中不会与pq板相碰，重力