高二上物理题.

1、答案：解：（1）解一：电子在第象限做类平抛运动，沿y轴方向的分速度为设OP=h，则可得解二：经分析可知在第四象限中电子做匀速圆周运动，故可知OP的距离就是圆周运动的半径：由，得答案：（2）在一个周期内，设在第象限运动时间为t3，在第象限运动时间为t2，在象限运动时间为t1，在第象限运动时间为t4 在第象限有，解得在第象限电子做圆周运动，周期在第象限运动的时间为由几何关系可知，电子在第象限的运动与第象限的运动对称，沿x轴方向做匀减速运动，沿y轴方向做匀速运动，到达x轴时垂直进入第四象限的磁场中，速度变为0在第象限运动时间为电子在第象限做四分之一圆周运动，运动周期与第周期相同，即在第象限运动时间为

2、电子从P点出发到第一次回到P点所用时间为 题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题：如图所示，在直角坐标系的第象限和第象限存在着电场强度均为E的匀强电场，其中第象限电场沿x轴正方向，第象限电场沿y轴负方向。在第象限和第象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里。有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第象限，第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45，第一次进入第象限时，与y轴夹角也是45，经过一段时间电子又回到了P点，进行周期性运动。已知电子的电荷量为e，质量为m，不考虑重力和空气阻力。求： (1)P点距原点O的距离；(2)电子从P点出发到第一次回

3、到P点所用的时间。备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题：如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求： （1）电场强度的大小； （2）N点的坐标； （3）矩形磁场的最小面积。 答案：解：如图是粒子运动过程的示意图 （1）粒子从O到M做类平抛运动，设时间为

4、t，则有 得 （2）粒子运动到M点时速度为v，与x方向的夹角为，则 ，即由题意知，粒子从P点进入磁场，从N点离开磁场，粒子在磁场中以O点为圆心做匀速圆周运动，设半径为R，则解得粒子做圆周运动的半径为由几何关系知所以N点的纵坐标为横坐标为即N点的坐标为（，） （3）当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小，则矩形的两个边长分别为 所以矩形磁场的最小面积为 备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题：有人设想用下图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小

5、孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向如图。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。（）（1）试求图中区域II的电场强度；（2）试求半径为r的粒子通过O2时的速率；（3）讨论半径rr0的粒子刚进入区域II时向哪个极板偏转。 答案：解：（1）设半径为r0的粒子加速后的速度为v0，则 设区域II内电场强度为E，则 v0q0B=q0E ，电场强度方向竖直向上（2）设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v，则 由，得 （3）半径为r的粒子，在

6、刚进入区域II时受到合力为：F合=qE-qvB=qB(v0-v) 由可知，当rr0时，vv0，F合0，粒子会向上极板偏转rr0时，vv0，F合0，粒子会向下极板偏转备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题： 如图所示，AB间存在与竖直方向成45角斜向上的匀强电场E1，BC间存在竖直向上的匀强电场E2，AB间距为0.2 m，BC间距为 0.1 m，C为荧光屏，质量m=1.010kg，电荷量q=+1.010C的带电粒子由a点静止释放，恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏的O点。若在BC间再加方向垂直纸面向外大小为B = 1.0 T的匀强磁场，粒子经b点偏转到达荧光屏的O点（未画出）.取

7、g = 10 m/s2.求： E1的大小； 加上磁场后，粒子由b点到O点电势能的变化量. （结果保留两位有效数字） 答案： （1）E11.4V/m；（2）2.710-4J备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题： （18分）如图（a）所示，平行金属板和间的距离为，现在、板上加上如图（b）所示的方波形电压，=0时板比板的电势高，电压的正向值为，反向值也为，现有由质量为的带正电且电荷量为的粒子组成的粒子束，从的中点以平行于金属板方向的速度不断射入，所有粒子不会撞到金属板且在间的飞行时间均为，不计重力影响。试求：（1）粒子射出电场时的速度大小及方向；（2）粒子打出电场时位置离点的距离

8、范围；（3）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能到达圆形磁场边界的同一个点，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？答案： （1） ，方向水平方右下角为（2） （3） ， 备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题： 如图所示，aa、bb、cc、dd为区域、的竖直边界，三个区域的宽度相同，长度足够大，区域、内分别存在垂直纸面向外和向里的匀强磁场，区域存在竖直向下的匀强电场一群速率不同的带正电的某种粒子，从边界aa上的O处，沿着与Oa成30角的方向射入区速率小于某一值的粒子在区内运动时间均为t0；速率为v0的粒子在区运动后进入区已知区的

9、磁感应强度的大小为B，区的电场强度大小为2Bv0，不计粒子重力求：(1)该种粒子的比荷；(2)区域的宽度d；(3)速率为v0的粒子在区内运动的初、末位置间的电势差U；(4)要使速率为v0的粒子进入区后能返回到区，区的磁感应强度B的大小范围应为多少？答案： (1)(2)(3)(4)BB备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题： （19分）如图甲所示，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的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场。在坐标原点O处放置一带电微粒发射装置，它可以连续不断地发射具有相同质量m、电荷量q（q0）和初速度为的

10、带电微粒。（已知重力加速度g）（1）当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时，这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场，并继续沿x轴正方向运动。求电场强度E和磁感应强度B的大小和方向。（2）调节坐标原点处的带电微粒发射装置，使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第象限，如图乙所示。现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动，则在保证电场强度E和磁感应强度B的大小和方向不变的条件下，求出符合条件的磁场区域的最小面积。答案： （1）由于粒子带正电故电场方向沿轴正方向,磁场方向垂直于纸面向外（2）备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场

11、中的运动试题： 如图所示，MN是竖直平面内的1/4圆弧轨道，绝缘光滑，半径R=lm。轨道区域存在E = 4N/C、方向水平向右的匀强电场。长L1=5 m的绝缘粗糖水平轨道NP与圆弧轨道相切于N点。质量、电荷量的金属小球a从M点由静止开始沿圆弧轨道下滑，进人NP轨道随线运动，与放在随右端的金属小球b发生正碰，b与a等大,不带电，b与a碰后均分电荷量，然后都沿水平放置的A、C板间的中线进入两板之间。已知小球a恰能从C板的右端飞出，速度为，小球b打在A板的D孔，D孔距板基端，A,C板间电势差,A,C板间有匀强磁场，磁感应强度5=0.2T，板间距离d=2m,电场和磁编仅存在于两板之间。g=10m/s2

12、求：(1)小球a运动到N点时，轨道对小球的支持力FN多大?(2 )碰后瞬间，小球a和b的速度分别是多大？(3 )粗糙绝缘水平面的动摩擦因数是多大？答案： (1)设小球a运动到N点时的速度为vao，则magR + qaER = mavao2（2分） FN mag= mavao2/R（2分） 解得vao = 10m/s，FN = 11 N（ 1分 ）(2)设a、b碰撞后电荷量分布是和，则=0.5 C。设碰后小球a速度为va2，由动能定理有（2分） 得va2= 4m/s1分 对小球b有：mbg = 0.5 N，Fb电= 0.5 N即mbg = Fb电，所以，小球b向上做匀速圆周运动。（ 1分 ）设小

13、球b做匀速圆周运动的半径为r，则（2分） 设小球b碰后速度为vb2，则（2分） 解得r = 4m，vb2= 8 m/s （ 1分 ）(3)设碰撞前，小球a的速度设为va1，由动量守恒定律有mava1= mava2+ mbvb2（2分） va1= 8 m/s小球a从N至P过程中，由动能定理有magL1 =mava12mavao2（2分）解得 =0. 36 （ 1分 ）备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题： 如图，直角坐标系在一真空区域里，y轴的左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成=30角，y轴右方有一垂直于坐标系平面的匀强磁场，在x轴上的A点有一质子发射器，它向x轴的正方

14、向发射速度大小为v=2.0106m/s的质子，质子经磁场在y轴的P点射出磁场，射出方向恰垂直于电场的方向，质子在电场中经过一段时间，运动到x轴的Q点。已知A点与原点O的距离为10cm，Q点与原点O的距离为(20-10)cm，质子的比荷为。求：（1）磁感应强度的大小和方向；（2）质子在磁场中运动的时间； （3）电场强度的大小。答案： （1），方向垂直纸面向里 （2）（3）备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在复合场中的运动试题： （19分） 如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷106 C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过105 s后，电荷以v01.5

15、104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t0时刻)求：(1)匀强电场的电场强度E的大小；（保留2位有效数字）(2)图b中t105 s时刻电荷与O点的水平距离；(3)如果在O点右方d68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间(sin 370.60，cos 370.80) （保留2位有效数字）答案： （1）(2) (3) 备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在电场中的偏转|带电粒子在复合场中的运动试题：如图所示，在平面的第一象限和第二象限区域内，

16、分别存在场强大小均为E的匀强电场和，电场的方向沿x轴正方向，电场的方向沿y轴的正方向。在第三象限内存在着垂直于平面的匀强磁场，Q点的坐标为（x0，0）。已知电子的电量为e，质量为m（不计电子所受重力）。 （1）在第一象限内适当位置由静止释放电子，电子经匀强电场和后恰能透过Q点。求释放点的位置坐标x、y应满足的关系式； （2）若要电子经匀强电场和后过Q点时动能最小，电子应从第一象限内的哪点由静止释放？求该点的位置和过Q点时的最小动能；（3）在满足条件（1）的情况下，若想使电子经过Q后再次到达y轴时离坐标原点的距离为x0，求第三象限内的匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。 答案：解：（1）设电子从

17、第一象限内坐标为（x，y）处由静止释放能过Q点，到达y轴时的速度为由动能定理得： 若能到达Q点，则应满足： 联立得： （2）由动能定理得：电子从P点由静止释放，经匀强电场I和后过Q点时动能： 而（当时取“=”） 由得：（当时取“=”） 所以电子从第一象限内的P（，）点由静止释放过Q点时动能最小，过Q点时的最小动能是（3）若匀强磁场方向垂直纸面向里，则电子左偏，不会再到达y轴，所以匀强磁场方向垂直纸面向外。运动轨迹如图，则： 而在满足条件（2）的情况下所以=45 设在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为r，到达y轴上的A点，结合题中条件可推知，电子在磁场中运动的轨迹应为以QA为直径的半圆，OA=x0

18、，由几何知识知： 设到达Q点的速度为，则 解得：根据牛顿第二定律得：解得： 把和r的值代入，第三象限内的匀强磁场的磁感应强度 备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在电场中的偏转|带电粒子在复合场中的运动试题：如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN，P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直放置，其俯视图如图乙所示。已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d=0.2m，极板本身的厚度不计，极板长均为L=0.2m，板间电压都是。金属板右侧为竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，磁场区域足够大。今有一质量，电量的带负电小球在水平面上如图从PQ平行板间左侧中点O沿极板中轴

19、线以初速度=4m/s进入平行金属板PQ。（1）试求小球刚穿出平行金属板PQ进入磁场瞬间的速度；（2）若要小球穿出平行金属板PQ后，经磁场偏转射入平行金属板MN中，且在不与极板相碰的前提下，最终在极板MN的左侧中点O 沿中轴线射出。则金属板Q、M间距离最大是多少？ 答案：解：（1）小球在PQ金属板中做类平抛运动： 小球所受电场力，而小球加速度 故 小球在板间运动的时间 小球在垂直板方向上的速度 则小球离开PQ板时的速度为 与中轴线的夹角为（2）在PQ极板间，若P板电势比Q板高，则小球向P板偏离，进入右侧磁场后做圆周运动，由运动的对称性，则必须N板电势高于M板电势，其运动轨迹如图a所示；同理若Q板

20、电势比P板高，则必须M板电势高于N板电势，其运动轨迹如图b所示。否则不可能在不与极板相碰的前提下，最终在极板MN的左侧中点O沿中轴线射出。 小球进入磁场后做圆周运动，设运动半径为R，因洛仑兹力提供向心力，即： 所以 在PQ极板间，若小球向P板偏，设小球射入与射出磁场的两点间的距离为ha；在PQ极板间，若小球向Q板偏，设小球射入与射出磁场的两点间的距离为hb。由图中几何关系（注：图中半径不同，为简便，两图合一）可算得： 小球偏离中轴线的位移 当小球向P板偏时，根据对称性可得QM板间的距离为 当小球向Q板偏时，根据对称性可得QM板间的距离为 显然 代入数据得 因而金属板Q、M间距离最大为0.75m备注：题型：计算题考察范围：带电粒子在电场中的偏转试题： 如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属