2013届高三物理一轮综合复习题(电磁场).doc

2013届高三物理一轮综合复习题（二）1在图所示的坐标系中，x轴水平，y轴垂直，x轴上方空间只存在重力场，第象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场，在第象限由沿x轴负方向的匀强电场，场强大小与第象限存在的电场的场强大小相等。一质量为m，带电荷量大小为q的质点a，从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出，它经过x= -2h处的P2点进入第象限，恰好做匀速圆周运动，又经过y轴上方y= -2h的P3点进入第象限，试求：质点到达P2点时速度的大小和方向；第象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小；质点a进入第象限且速度减为零时的位置坐标解如图所示。（1）质点在第象限中做平抛运动，设初速度为v0，由 2h=v0t 解得平抛的初速度 在P2点，速度v的竖直分量 所以，v=2，其方向与轴负向夹角 =45 （2）带电粒子进入第象限做匀速圆周运动，必有 mg=qE 又恰能过负y轴2h处，故为圆的直径，转动半径R= 又由 可解得E =mg/q； B = （3）带电粒以大小为v，方向与x轴正向夹45角进入第象限，所受电场力与重力的合力为，方向与过P3点的速度方向相反，故带电粒做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则： ）； 由 由此得出速度减为0时的位置坐标是2在倾角为30的光滑斜面上有相距40m的两个可看作质点的小物体P和Q，质量分别100g和500g，其中P不带电，Q带电。整个装置处在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度的大小为50V/m，方向竖直向下；磁感应强度的大小为5(T)，方向垂直纸面向里。开始时，将小物体P无初速释放，当P运动至Q处时，与静止在该处的小物体Q相碰，碰撞中两物体的电荷量保持不变。碰撞后，两物体能够再次相遇。其中斜面无限长，g取10m/s2。求：（1）试分析物体Q的带电性质及电荷量；（2）物体P、Q第一次碰撞后，物体Q可能的运动情况，此运动是否为周期性运动？若是，物体Q的运动周期为多大？（3）物体P、Q第一次碰撞过程中由物体P和Q组成的系统损失的机械能。解：（20分）（1）对物体Q，在碰撞之前处于静止状态，由平衡条件有m2g =qE 得q =0.1C，且物体Q带负电（2）物体P、Q碰撞之后，物体Q受重力、电场力、洛伦兹力的作用，由于重力和电场力等大反向，故物体Q将在斜面上方做匀速圆周运动.对物体Q，匀速圆周运动的周期：（3）要使P、Q能够再次相遇，则相遇点一定为P、Q的第一次碰撞点,物体P在碰撞后一定反向弹回，再次回到碰撞点时再次相遇。对物体P，从释放到与Q碰撞之前，由运动学公式有： v0=2gsims 得v0=20m/s 对物体P和Q，在碰撞过程中，动量守恒有 碰撞过程中，系统损失的能量为 对物体P，时间关系： ()当k=1时，v1=5m/s，v2=5m/s，E=12.5J当k=2时，v1=10m/s，v2=6m/s，E=6J当k=3时，v1=15m/s，v2=7m/s，系统总动能增加，不满足能量守恒定律。综上所述，碰撞过程中由物体P和Q组成的系统损失的机械能可能为12.5J或6J.3如图所示，一对平行金属板水平放置，板间距离在d，板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，将金属板连入如图所示的电路，已知电源的内电阻为r，滑动变阻器的总电阻为R，现将开关S闭合，并调节滑动触头P至右端长度为总长度的1/4一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区时，恰好做匀速圆周运动 求电源的电动势； 若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中间位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，求该质点进入磁场的初速度； 若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端，原带电质点恰好能从金属板边缘飞出，求质点飞出时的动能解：因带电质点做匀速圆周运动，故电场力F与重力G平衡，有F = mg = Eq两板间电场强度E = U/d，两板间电压U = IR/4由闭合电路的欧姆定律得：I = /（R + r）得 由知，电场力竖直向上，故质点带负电，由左手定则得洛伦兹力竖直向下，由平衡条件得：因两板间电压U= IR/2 = 2U，得E= 2E，F= 2F = 2 mg解得v0 = mg / qB 因两板间电压变为U= IR = 4U；故电场力F= 4F = 4 mg由动能定理知 F 解得：4.（14分）如图21所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场、垂直纸面向里的匀强磁场。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM=MP=L；在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域又从M点射出区域（粒子的重力不计）。Ov0yxMQP图21（1）求第三象限匀强电场场强E的大小；（2）求区域内匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）若带电粒子能再次回到原点O，问区域内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间