专题九综合场.doc

专题九：电场与磁场的综合1空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，强度分别为E=10 N/C,B1T，如图所示。有一质量为m2.010-6 kg，带正电q2.010-6 C的微粒，在此空间做匀速直线运动，其速度的大小为 ，方向为 。2.（2009济宁统考）如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为（ ）A.B.C.BD.3(2011年惠州高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图3626中的虚线所示在图所示的几种情况中，可能出现的是()e的质子从静止开始经加速电压U加速后， 紧挨A板水平进入竖直方向的偏转电场中，已知A、B板的长度及板间距离都是L，A板 电势比B板电势高2U，紧挨A、B的右侧有平面直角坐标系，坐标原点与A板右端重合， 第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，质子在匀强磁场中运动后刚好垂直x轴射出磁场。 （1）质子从加速电场射出时的速度v1是多大？ （2）质子射出偏转电场时的偏转角是多大？xyABUB （3）磁感应强度B是多24.(12分)如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面向外）。一电量为q，质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。求：(1)电场强度的大小(2)粒子到达P2时的速度大小和方向(3)磁感应强度的大小9.(15分)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，x轴下方不仅有方向沿y轴正 方向的匀强电场，在虚线(虚线与 y轴成45角）右侧还有垂直于纸面向外的匀强磁场。现 有一个质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点垂直于虚线进入x轴下方，恰能做匀速 圆周运动，并从虚线上的P(L,L)点穿出磁场。若重力加速度大小为g。求：(1)电场强度的大小。(2)磁感应强度的大小。(3)粒子从O点进入x轴下方到再次回到工轴经过的时间。(结果用 m、q、v、L、g 表示)13.（18分） 如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值，静止的带电粒子的电荷量为+q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰好垂直打在CD板上求:（1）两板间电压的最大值Um；（2）CD板上可能被粒子打中的区域的长度；（3）粒子磁场中运动的最长时间tm16（12分）如图所示，一个质量为m =20 10-11 kg，电荷量q=+1010-5C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=10 cm求：（1）微粒射出偏转电场时的偏转角；（2）若该匀强磁场的磁感应强度B=T，为使微粒不会由磁场右边射出，匀强磁场的宽度D至少多大8如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则（ Aa处电势高于b处电势 Ba处离子浓度大于b处离子浓度C溶液的上表面电势高于下表面的电势D溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度9质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具， 它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（ ）A离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C只要x相同，则离子质量一定相同D只要x相同，则离子的荷质比一定相同10. (17 分）如图所示的坐标系xOy中，x0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，X轴上A点坐标为（L，0)，Y轴上B点的坐标为（0，）。有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电 场区域，经过B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点 (图中未画出）运动到坐标原点O。不计重力。求：(1)粒子在B点的速度vB是多大？(2)C点与O点的距离xc是多大？(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？8如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则（ Aa处电势高于b处电势 Ba处离子浓度大于b处离子浓度C溶液的上表面电势高于下表面的电势D溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度9质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具， 它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（ ）A离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C只要x相同，则离子质量一定相同D只要x相同，则离子的荷质比一定相同10. (17 分）如图所示的坐标系xOy中，x0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，X轴上A点坐标为（L，0)，Y轴上B点的坐标为（0，）。有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电 场区域，经过B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点 (图中未画出）运动到坐标原点O。不计重力。求：(1)粒子在B点的速度vB是多大？(2)C点与O点的距离xc是多大？(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？24（19分）如图所示，在轴的右方有一磁感应强度为的方向垂直纸面向外的的匀强磁场，在轴的下方有一场强为的方向平行轴向右的匀强电场。有一铅板放置在轴处，且与纸面垂直。现有一质量为、电荷量为的粒子由静止经过加速电压为的电场加速，然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板，而后从轴上的处以与轴正向夹角为60的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达轴上的点。已知长为，粒子的重力可以忽略不计，求：（1）粒子经过铅板时损失了多少动能？（2）粒子到达点时的速度多大？ 12（12分）如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37。现有一质量m=3.610-4kg、电荷量q=9.010-4C的带正电的小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道恰能在场中做匀速直线运动。不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。24（20分）如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向. 在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电质点，从y轴上y=h处P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限. 然后经过x轴上x=2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动. 之后经过y轴上y=-2h处的P3点进入第四象限. 已知重力加速度为g. 求：（1）粒子到达P2点时速度的大小和方向；（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向.xEBvyOCAPD22(18分) 如图所示，在直角坐标系中，有一匀强磁场均匀分布在半径为R的圆内，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，其中OD是圆的直径在轴的左侧空间有平行于在轴的匀强电场