典型磁场综合训练高考好题.ppt

1.如图所示，匀强电场场强E4伏米，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B2特，方向垂直纸面向里，一个质量为m1克的带正电小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直墙无初速下滑，当它滑行h0.8米时，到N点就开始离开墙壁作曲线运动，当它运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平方向成45角，设P与M的高度差M1.6米，求：（1）物块A沿墙壁下滑时摩擦力做的功。（2）P与M的水平距离S为多少？,2.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的4条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r.在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为m，带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的s点出发，初速为零.如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点s，则电极之间的电压U应是多少?(不计重力，整个装置在真空中),3.电量为q、质量为m的带正电粒子在XOY平面内沿着Y=a的直线以速度v经Y轴上的P点射入XOY平面的第一象限。要求在第一象限内设置磁感应强度为B的一个圆形区域，使带电粒子发生偏转，最后经X轴上的M点（XM=2a）射出，且偏转角=60，如右图所示。试求能达到此目的的最小圆形磁场区域的半径（粒子的重力不计）。,4.如图所示，在0xa、0ya/2范围内有垂直于xy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xy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a/2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,5.如图所示，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向外P是y轴上距原点为h的一点，No为x轴上距原点为a的一点A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于带电粒子与挡板碰撞前后x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变质量为m，电荷量为q(qO)的粒子从P点瞄准N。点入射，最后又通过P点不计重力求粒子入射速度的所有可能值,6.如图所示，在坐标系xOy中，过原点的直线0C与x轴正向的夹角=1200。，在OC右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重合、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从0点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角=300，大小为v粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期忽略重力的影响求：(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离(2)匀强电场的大小和方向(3)粒子从第二次离开磁场到再次进人电场时所用的时间,7.如图所示，在空间中有一坐标系xOy，其第一象限中充满着两个方向不同的匀强磁场区域I和直线OP是它们的边界区域I中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内，区域中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，边界上的P点坐标为(3L，3L)一质量为m，电荷量为+q的粒子从P点平行于y轴正方向以速度v。=2BqL/2射人区域I，经区域I偏转后进人区域(忽略粒子重力)，求：(1)粒子在I和两磁场中做圆周运动的半径之比(2)粒子在磁场中运动的总时间及离开磁场的位置坐标,8.图是某装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B=04T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为450在A1A2左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，相距L=02m，在薄板上P处开一小孔，P与AIA2线上点D的水平距离为L，在小孔处装一个电子快门起初快门开启，一旦有带正电微粒刚通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3010-3s开启一次并瞬间关闭从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔通过小孔的微粒与挡板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的05倍(1)经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v0应为多少?(2)求上述微粒从最初水平射人磁场到第二次离开磁场的时间(忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移已知微粒的荷质比q/m=10103Ckg只考虑纸面上带电微粒的运动),9.如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(qO)和初速度v的带电微粒发射时，这束带电微粒分布在0E2C.两处的电场方向相同，E1E2D.两处的电场方向相反，E1E2,25.有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的倍（mg/q）的匀强电场时，小球从O静止释放后获得的最大速率vm.,30.(20分)如图甲，在x0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B.一质量为m，带电量为q(q0)的粒子从坐标原点O处，以初速度v0沿x轴正方向射入，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的重力.(1)求该粒子运动到yh时的速度大小v；(2)现只改变入射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(y-x曲线)不同，但具有相同的空间周期性，如图乙所示；同时，这些粒子在y轴方向上的运动(y-t关系)是简谐运动，且都有相同的周期T2m/qB.求粒子在一个周期T内，沿x轴方向前进的距离S；.当入射粒子的初速度大小为v0时，其y-t图象如图丙所示，求该粒子在y轴方向上做简谐运动的振幅A，并写出y-t的函数表达式,31.(20分)如图甲，空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。让质量为m，电量为q（q0)的粒子从坐标原点O沿着xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射，恰好能经过x轴上的A(a，0)点，求v1的大小；(2)已知一粒子的初速度大小为v(vv1)为使该粒子能经过A(a，0)点，其入射角（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sin值；(3)如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场，一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射。研究表明：粒子在xOy平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm。,32.在xOy平面内有许多电子（质量为m，电荷量为e）从坐标原点O不断以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第一象限，如图所示现加上一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x轴向x轴正方向运动，试求出符合条件的磁场的最小面积。,48.如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都片于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为（m1+m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。,49.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）,20.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；（3）本实验中，m10.5kg，m20.1kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1m，取g10m/s2。若砝码移动的距离超过l0.002m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？,21.某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v和撞击速度v的关系,22.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。物块的质量为m，ABa，物块与桌面间的动摩擦因数为。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中A物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W-mgaB物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-mgaC经O点时，物块的动能小于W-mgaD物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能,26.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小先让物块从A由静止开始滑到B.然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A.上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有A物块经过P点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长,27.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度,28.如图所示，倾角为的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(Mm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在角取不同值的情况下，下列说法正确的有A两物块所受摩擦力的大小总是相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM不可能相对绸带发生滑动Dm不可能相对斜面向上滑动,55.假定地球，月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则A.Ek必须大于或等于W，探测器才能到达月球B.Ek小于W，探测器也可能到达月球C.EkW/2，探测器一定能到达月球D.EkW/2，探测器一定不能到达月球57.用放射源钋的射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态），测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍“辐射”中的中性粒子与氢或氮发生弹性正碰，试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位u表示，1u等于1个12C原子质量的十二分之一。取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14u。）,58.如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为A.4mgB.3mgC.2mgD.mg,60.一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的侧面和底部是密闭的，在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底，在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动，开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如图所示.现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F，使活塞缓慢向上移动.已知管筒半径r0.100m，井的半径R2r，水的密度1.00103kg/m3，大气压p01.00103Pa，求活塞上升H9.00m的过程中拉力F所做的功.（井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长，不计活塞质量，不计摩擦，重力加速度g10m/s2.）,58.假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na和氯离子Cl靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子.若取Na与Cl相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为6.1eV.已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成纳离子Na所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl所放出的能量（亲和能）为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于_eV.,59.一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上,狗向雪橇的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪撬;其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇.狗与雪橇始终沿一条直线运动.若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V,则此时狗相对于地面的速度为Vu（其中u为狗相对于雪橇的速度,Vu为代数和,若以雪橇运动的方向为正方向,则V为正值,u为负值）.设狗总以速度v追