2013高三物理二轮复习讲义.doc

2013高三物理二轮复习讲义（七）（磁场）1.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是()A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小2水平桌面上一条形磁铁的上方，有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中，磁铁始终保持静止，导线始终保持与磁铁垂直，电流方向如图所示。则在这个过程中，磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力 SNvIA摩擦力始终为零，弹力大于磁铁重力 B摩擦力始终不为零，弹力大于磁铁重力C摩擦力方向由向左变为向右，弹力大于磁铁重力D摩擦力方向由向右变为向左，弹力小于磁铁重力3如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是 （ ） A. 沿纸面逆时针转动 B. 沿纸面顺时针转动 C. a端转向纸外，b端转向纸里 D. a端转向纸里，b端转向纸外 4空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示。规定B0时，磁场的方向穿出纸面。一电荷量q5107 C、质量m51010 kg的带电粒子，位于某点O处，在t0时以初速度v0 m/s沿某方向开始运动。不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响。则在磁场变化N个（N为整数）周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于（）。A m/s Bm/sC2 m/s D2 m/s5.如图所示为一种获得高能粒子的装置.环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场.质量为m、电量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板.原来电势都为零，每当粒子经过A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速.每当粒子离开B板时，A板的电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行的半径不变.(设极板间距远小于R)(1)设t=0时粒子静止在A板小孔处，经电场加速后，离开B板在环开磁场中绕行，求粒子绕行第1圈时的速度v1和磁感应强度B1；(2)为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行n圈所需的总时间t；(3)在粒子绕行的整个过程中，A板电势是否可以始终保持为U？为什么？6.所示，在0xa、0y范围内垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xOy平面内，与y轴正方向的夹角分布在090范围内已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦7.如图所示，在一底边长为2a，30的等腰三角形区域（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和空气阻力的影响。（1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？（2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？（3）改变磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间。（不计粒子与ED板碰撞的作用时间。设粒子与ED板碰撞前后，电荷量保持不变并以相同的速率反弹）8如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角=30，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上。现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以垂直于MO的速度从O点射入磁场，速度大小介于0到之间。所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：（1）速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.（2）磁场区域的最小面积.（3）根据你以上的计算可求出粒子射到PQ上的最远点离O的距离，请写出该距离的大小（只要写出最远距离的最终结果，不要求写出解题过程）2013高三物理二轮复习讲义（八）（复合场）1.如图所示，一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场小球从a点由静止开始沿杆向下运动，在c点时速度为4 m/s，b是a、c的中点，在这个运动过程中( )A.小球通过b点时的速度小于2 m/sB.小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等C.小球的电势能一定增加D.小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功2.如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )A.经过最高点时，三个小球的速度相等B.经过最高点时，甲球的速度最小C.甲球的释放位置比乙球的高D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变3.如图所示，两竖直平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场，电场场强为E、方向水平向左，磁场的磁感应强度为B、方向与电场垂直且水平向里。一带电液滴以竖直向下的初速度v0进入电、磁场区域，最终能飞出该区域。则液滴在电、磁场中（）。A做匀速直线运动B做匀变速曲线运动C运动速度逐渐减小 D机械能逐渐减小4.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段（）。A甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C甲、乙两物块间的摩擦力保持不变D乙物块与地面之间的摩擦力不断减小5.如图（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1=R0，R2=3R0.一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力.（1）已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小.（2）若撤去电场，如图（b），已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出，方向与OA延长线成45角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间. （3）在图（b）中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？6.以竖直向上为y轴正方向的平面直角坐标系xoy，如图所示。在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1，在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xoy平面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标原点O以初速度v0沿与x轴正方向成45角的方向射出。已知两电场的电场强度，磁场的磁感应强度为B。(1)求小球离开O点后第一次经过y轴所用的时间；(2)求小球离开O点后第三次经过y轴的坐标；(3)若小球从O点以某一初速度沿与x轴正方向成135角的方向射出且能再次回到O点，则该初速度的大小为多少？7.为了使粒子经过一系列的运动后，又以原来的速率沿相反方向回到原位，可设计如下的一个电磁场区域(如图所示)：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，磁感应强度为B；区域(三角形APD)内的磁场方向与内相同，但是大小可以不同，区域(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与内大小相等