高考物理电场、磁场试题汇编

1、2009年高考电场、磁场试题汇编（2009年全国I卷理综）17.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为 B的匀强磁场中， 且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且Zabc =/bcd =135。流经导线的电流为I ,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力A.方向沿纸面向上，大小为 （J2+1）ILBB.方向沿纸面向上，大小为 （J2-1）ILBC.方向沿纸面向下，大小为 （J2+1）ILBD.方向沿纸面向下，大小为 （J2-1）ILB答案A【解析】本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用 a和d之间的直导线长为（亚+1）L来等效代

2、替，根据F = BIl ,可知大小为（J2 +1）BIL ,方向根据左手定则.A正确.（2009年全国I卷理综）18.如图所示。一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称,.由图和几何关系可Q M N是y轴上的三个点，且 OM=MNP点在y轴的右侧，MPLON则A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C. M、N两点间的电势差大于 O M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿 y轴做直线运动答案AD【解析】本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动O点移到P要克服电场知M和P两点不处在同一等势线上而且有邛M A中P ,A X.将负电

3、荷由力做功，及电场力做负功,B错.根据U = Ed ,O到M的平均电场强度大于 M到N的平均电场 强度，所以有Uom U mn ,C错.从O点释放正电子后，电场力做正功，该粒子将沿y轴做加速 直线运动.（2009年全国II卷理综）19.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。 两粒子M N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将 M N从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所 示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则M带负电荷，N带正电荷,D正确.根据MNt子的运动N在a点的速度与 M在c点的速度大小相同N在从O点运

4、动至a点的过程中克服电场力做功M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零答案BD【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等 势线，所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零轨迹可知N受到的电场力向上M受到的电场力向下，电荷的正负不清楚但为异种电荷.A错.0到a的电势差等于。到c的两点的电势差，而且电荷和质量大小相等，而且电场力都做的是正 功根据动能定理得a与c两点的速度大小相同，但方向不同,B.（2009年高考北京理综卷）16.某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、Q两点的电场强 度的大小分别为 曰和Eq,电势分别为 廿和5,则 A . EpEq, LPLQEp

5、Eq, LPLQEpVEq, LP0,故A项错误；当x=0时，此时要求的场强为 O点的场强，由对称性可知Ec=0, 对于C项而言，x=0时E为一定值，故 C项错误。当x-oo时E-0,而D项中E-4兀K 故 D项错误；所以正确选项只能为Bo【答案】B（2009年高考天津理综卷）4.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力 F做的功与安培力做的功的代数和等于A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的

6、重力势能增加量D.电阻R上放出的热量A【解析】棒受重力G拉力F和安培力Fa的作用。由动能定理：WF +WG - W安=4Ek得WF +W安=AEk +mgh即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选Ao（2009年高考天津理综卷）5.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度Vm经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度Vn折回N点。则A.粒子受电场力的方向一定由M指向NB.粒子在M点的速度一定比在 N点的大vC.粒子在M点的电势能一定比在N点的大D.电场中M点的电势一定高于N点的电势

7、B【解析】由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错；粒子由M到N电场力做负功电势能增加，动能减少，速度增加，故 B对C错；由于粒子 和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断 M N点电势的高低，C错。（2009年高考上海物理卷）.两带电量分别为q和一q的点电荷放在x轴上，相距为L,能正确反映两电荷连线上场强 大小E与x关系的是图（）【答案】A在两电荷连线中点处电场强度最小，但【解析】由等量异种点电荷的电场强度的关系可知,不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此A正确。（2009年高考上海物理卷）.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所

8、示，图中实线表示等势线，则（）（A） a点和b点的电场强度相同（B）正电荷从c点移到d点，电场力做正功（C）负电荷从a点移到c点，电场力做正功（D）正电荷从e点沿图中虚线移到 f点，电势能先减小后 增大【答案】CD【解析】电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A错误；正电荷从c点移到d点，电场力做负功，负电荷从 a点移到c点，电场力做正功，所以 B错误，C正确；正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D正确。（2009年高考重庆理综卷）19.在题19图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM与NN之间的安培力的大小为fa、fb

9、 ,判断这两段导线（）题IS图A.相互吸引，fa fb a b.相互排斥，fa fbC.相互吸引，fa V fb a bD.相互排斥,f v fba b答案：D解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡 电阻不变，则电路中电流lavlb, MM在NN处的磁感应强度 BvB,应用安培力公式 F= BIL可知fa v fb ,又MM在NN电流方向相反、则相互排斥。（2009年高考山东理综卷）20 .如图所示，在 x轴上关于原点 O对称的两点固定放置等量 TOC o 1-5 h z 异种点电荷+Q和-Q, x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是（）A.在x轴上

10、还有一点与 P点电场强度相同+qB.在x轴上还有两点与 P点电场强度相同 i二00 xC.若将一13t探电荷+q从P点移至O点，电F势能增大D.若将一t探电荷+q从P点移至O点，电势能减小答案：AC解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与 P点电场强度相同，即和P点关于O点对称，A正确。若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先做正功后做 负功，所以电势能先减小后增大。一般规定无穷远电势为零，过0点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确。 （2009年高考四川理综卷）20. （09年四川理综卷）如图所示，粗糙程度

11、均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度 V从M点沿斜面上滑，到达 N点时速度为零，然后下滑回到M点,A.小物体上升的最大高度为V2 V24g此时速度为V2 （V2VV1）。若小物体电荷量保持不变，O阵ON则（）B.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C.从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D.从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 答案：AD解析：设斜面倾角为。、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。因为O阵ON则MN两点电势相等，小物体从 M到M从N到M电场力做功均为 0。上滑和 下滑经过同一个位置时， 垂直斜面方向上电场力的分力相等，

12、则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W。在上滑和下滑过程，对小物体，应用动能定理分别有： mgsin 0 Lmgcos0 L W =2mM和 mgsin 0 L mgcos0 L W=.2. .2. . 2mV、，上两式相减可得 sin e L= V1 +V2 , A对；由O阵ON可知电场力对小物体先作4g正功后作负功，电势能先减小后增大，BC错；从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可

13、知小物体受到的电场力先增大后减小, （2009年高考安徽理综卷）在此过程中小物体D对。18.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd, 顶点 a、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从 b71点运动到d点的过程中A.先作匀加速运动，后作匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大答案:解析:D由于负电荷受到的电场力是变力,以A错；由等量正电荷的电场分布知道,加速度是变化的。所 在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从 b到a,电势是先

14、增大后减小，故B错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由功，电势能减小，由O到d电场力做负功，（2009年高考安徽理综卷）b到O电场力做正电势能增加，D对。19.右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中， 磁场方向垂直照片向里。 云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子A.带正电，由下往上运动B.带正电，由上往下运动C.带负电，由上往下运动D.带负电，由下往上运动答案:解析:粒子穿过金属板后，速度变小，由半径公式rmv可知，半径变小，粒子运动方向 qBAo为由下

15、向上；又由于洛仑兹力的方向指向圆心，由左手定则，粒子带正电。选 （2009年高考浙江理综卷）16.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q 0 )的相同小球，小球之间用劲度系数均为ko的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为lo已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为A.l % B2kol2kq2kol25kq24k0F第三个小球受三个力的作用，它们的关系是2koX=K K-qr,得l 2l 2xT4kol2kqF23Fl3l0=l-x=l.%4kol2(2009年高考浙江理综卷) 2o.空间存在匀强电场，有一电荷量 q (q 0 )质量

16、m的粒子从 O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2vo。现有另一电荷量 -q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0O若忽略重力的影响，则A.在O、A、B三点中，B点电势最高B.在O、A、B三点中，A点电势最高OA间的电势差比BO间的电势差大OA间的电势差比 BA间的电势差小答案AD【解析】正电荷由 。到A,动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小， O点电势较高；负电荷从 。到B速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比OA对;U OAWoa23mv02q川1m(3v0 2 -1m(2vo 2wob _ 22-2qU OB 一 一-q

17、-q（2009年高考福建理综卷）18.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为 R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为 m （质量分布均匀）的导体杆 ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持 良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为uo现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离 L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为 r,导轨电阻不计，重力加速度大小为go则此过程（F -抨Mg）及A.杆的速度最大值为B出B.流过电阻R的电量为R +广C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于

18、杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量答案BD2 . 2【解析】当杆达到最大速度vm时，F Mmg _ B d Vm =0得vm JF - 半声 r）, aR rB d B S BdL错；由公式q= -B-=-BdL , B对；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动R r i i R r R r能定理有：WF +Wf+W安=AEK，其中Wf= Nmg ,W安=Q ,恒力F做的功与摩擦C错；恒力F做的功与安倍力 D对。力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和, 做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和, （2009年高考宁夏理综卷）血液中的离子所

19、受的电场力和磁场力的合力为16.医生做某些特殊手术时， 利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。 使用时, 两电极a、b均与血管壁接触，两触点 的连线、磁场方向和血流速度方向两两 垂直，如图所示。由于血液中的正负离 子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡 时，血管内部的电场可看作是匀强电场，零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 d V,磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为A. 1.3m/s, a 正、b 负 B.

20、 2.7m/s, a 正、b 负C. 1.3m/s , a 负、b 正 D. 2.7m/s, a 负、b 正【解析】依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛UB Bd160 10*0.04 3 10E v =一电1.3m/s , A正确。（2009年高考江苏物理卷）1.两个分别带有电荷量 -Q和+3Q的所以两球分开后各自带点为+Q距离又变为原来的-,库仑力为Fk-Q-Q ,所以两球2工2伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时，血液中的离子所则q E二q,可得（2009年高考宁夏理综卷）相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它

21、们间库仑力的大小为F。 、一一 、， r 两小球相互接触后将其固定距离变为 -,则两球间库仑力的大小为2、一 ,Q 3Q为F =k,两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分,r18.空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系243,2A. -V VB.2【解析】将立体图画成平面图，如图所示，可见P点沿电场线方向3为MN勺四等分线，故 P点的电势为一V , D正确。44-F D . 12F3【解析】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小O xyz, M N、P为电场中的三个点，M点的坐标（0,a,0）, N点14A . F B12

22、答案：C.3F4Ca a、的坐标为（a,0,0） , P点的坐标为（a, , ）。已知电场方向平行于2 2直线MN M点电势为0, N点电势为1V,则P点的电势为C. 1V4D.EM4间库仑力的大小为 一F , C项正确。如两球原来带正电，则接触各自带电均为 +2Q3（2009年高考江苏物理卷）8.空间某一静电场的电势 邛在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、CABCD点电场强度在x方向上的分量分别是 Ebx、Ecx ,下列说法中正确的有 EBx的大小大于 ECx的大小. Ebx的方向沿x轴正方向.电荷在O点受到的电场力在 x方向上的分量最大.负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做

23、负功 答案：AD【解析】本题的入手点在于如何判断 EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同， 如果在x方向上取极小的一段， 可以把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解。在B点和C点附近分别取很小的一段 d,由图象，B点段对应的电势差大于 C点段对应的电势差，看做匀强电场有 E=，可见EBxECx, A项 d正确；同理可知 O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在 O点左侧，Ebx的方向沿x轴负方向，在 O点右侧，Ecx的方向沿x轴正方向，所以B

24、项错误，D项正确。（2009年高考广东物理卷）6.如图3所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运 动过程中，下列表述正确的是A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功, .C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力【答案】A【解析】由于两电荷电性相同，则二者之间的作用力为斥力，因此在远离过程中， 电场力做正功，则电势能逐渐减少， A正确；B错误；由于运动过程中，有重力以外的力电场力和摩 擦力做功，故机械能不守恒，C错误；在远离过程中开始电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力。

25、（2009年高考广东物理卷）12.图9是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通*事传是图9过的狭缝P和记录粒子位置的胶片 AA?。平板S下方有强度为 8的匀强磁场。下列表述正确的是A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过的狭缝 P的带电粒子的速率等于E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝巳 粒子的荷质比越小【答案】ABG【解析】由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，如图所示，因此速度选择

26、器中磁场方向垂直纸面向外B正确；经过速度选择器时满足 qE =qvB ,可知能通过的狭缝 P的带电粒子的速率等于 E/B, 带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有R = m%B，可见当v相同时，RhU,所以可以用来区分同位素，且 R越大，比荷就越大，D错误。（2009年高考广东理科基础卷）.关于同一电场的电场线，下列表述正确的是A .电场线是客观存在的B .电场线越密，电场强度越小C .沿着电场线方向，电势越来越低D .电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小答案.C【解析】电场是客观存在的，而电场线是假想的，A错.电场线越密的地方电场越大 B错.沿着 电场线的方向电势逐渐降低 C.负电荷沿着电场线方

27、向移动时电场力做负功电势能增加D错（2009年高考广东理科基础卷）.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是A .洛伦兹力对带电粒子做功B .洛伦兹力不改变带电粒子的动能C .洛伦兹力的大小与速度无关 D .洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向答案.B【解析】根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功 ,A错.B.根据F = qvB,可知大小与速度有关.洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小.（2009年高考广东理科基础卷）16.如图6, 一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中 所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中

28、 M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述 正确的是 A .粒子在M点的速率最大B .粒子所受电场力沿电场方向C .粒子在电场中的加速度不变D .粒子在电场中的电势能始终在增加图E答案.C【解析】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧 粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反,B错.从势能在增加.当达到M点后电场力做正功加速电势能在减小则在 在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变.,再结合电场力的特点可知N至ij M电场力做负功，减速.电M点的速度最小A错,D错.（2009年高考广东文科基础卷）.如图9所示，空间有一电场，电场中有两个点a和bo下列表述正确的是A .该电

29、场是匀强电场B . a点的大C . b点的电场强度比 a点的大 b两点受力方向相同（2009年高考广东文科基础卷）.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，点的电场强度比bD .正电荷在a、其受到的洛伦兹力的方向，下列表述正确的是A .与磁场方向相同B .与运动方向相同C .与运动方向相反D .与磁场方向垂直（2009年高考海南物理卷）2. 一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方 向如图中箭头所示。 当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是ABCD答案：D解析：匀强磁场竖直向上、和导线平行，导线受到安培力

30、为0, A错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右， C错、D对。（2009年高考海南物理卷）5. 一平行板电容器两极板间距为 d、极板面积为S,电容为%S/d ,其中%是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间A.电场强度不变，电势差变大B,电场强度不变，电势差不变C.电场强度减小，电势差不变D.电场强度较小，电势差减小答案：A解析：平行板所带电荷量 Q两板间电压U,有C= Q/Lk C= %S/d、两板间匀强电场的场强= U/d,可得E= o电容器充电后断开，电容器电荷量 ；S=S/d可

31、知d增大、C减小，又根据 C= Q/U可知U变大。（2009年高考海南物理卷）Q不变，则E不变。根据C10.如图，两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到 M和N的距离都为L,且L|J a。略去（a/ L ； （n之2）项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强度（A.大小之比为2,方向相反B.大小之比为1 ,方向相反C.大小均与a成正比，方向相反D.大小均与L的平方成反比，方向相互垂直答案：AC解析：如右下图所示，合电场在 M和N点的强度分别为Kq Kq 4KqaKqEi = 一 = 3、1-2= 2 2卞 XaL2=a2（L -a）

32、（L a） LL a竺善，Ei： E=2;又N点处强场方向由+ qL3指向一q,在M点的场强表现+ q的点电何、由一q指向+ q（2009年全国I卷理综） 26 （ 21分）如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直于x y平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一A点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为2,aA的中点在y轴上，长度略小于 2。带点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 （q0）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。26.【解析】设粒子的

33、入射速度为 v,第一次射出磁场的点为 NO ,与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1.粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有R = mvqB，粒子速率不变，每次进入磁场与射出磁场位置间距离x1保持不变有x1 NO NO =2Rsin，粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离 x2始终不变，与NO N1相等.由图可以看出x2设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次（n=0、1、2、3）.若粒子能回到 P点，由对称性，出射点的x坐标应为-a,即（n +1 % nx2 = 2a,由两式得x1 =-n2a n 1a若粒子与挡板发生碰撞，有x1 - x2 A 联立得 n3联立得4v = qBn2 a把sin 6 =

34、 , h 代入中得2msin 二 n 1, a2 h22, 2qBa . a hVo=,n = 0mhVi3qBa.a2 h24mh,n =12qBa a2 h2V2 =, n = 23mh（2009年全国II卷理综）25.（18分）如图，在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的 P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场， 最后从电场边界上的 Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线 的交点到PQ的距离为d。不计重力，求电场强度与磁感

35、应强度大小之比及粒子在磁场与 电场中运动时间之比。答案l12 d22dl2arcsin(2dli2R2 =11 (R -d)PXXXX【解析】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直，圆心O应在分界线上，OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得2qvB = mR设P 为虚线与分界线的交点,/POP=a，则粒子在磁场中的运动时间为 t1 =型 v式中有since =k粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场R设粒子的加速度大小为 a,由牛

36、顿第二定律得 qE = ma，一19l 2 = vt2由运动学公式有d =at22由式得22l1 d 2l22由式得士li2d2t22dl2arcsin(2dlili2 d2（2009年高考天津理综卷）11.（18分）如图所示，直角坐标系 xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为 B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于 y轴。一质量为 m电 荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从 x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与 x轴的方向夹角为0 .不计空气阻

37、力，重力加速度为g,求(3)2 2 2q B L8m2g（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3） A点到x轴的高度h.（1）mg,方向竖直向上（2）qBLcoteq2m【解析】本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动。（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充 当圆周运动的向心力），有qE =mgE 二 mgq重力的方向竖直向下， 电场力方向只能向上， 由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。(2)小球做匀速圆周运动，O为圆心，MM弦长，NMOP = e ,如图所示。设半径为r,由几何关系知= sin62r小球做匀速圆周

38、运动的向心力由洛仑兹力白日提供，设小球做圆周运动的速率为v,有qvB2mvr2 2 , 2q B L28m g由速度的合成与分解知 TOC o 1-5 h z v0 = cosBv由式得qBL . .v0-cot 日2m(3)设小球到M点时的竖直分速度为 vy,它与水平分速度的关系为vy = v0 tan 0由匀变速直线运动规律v2 = 2gh由式得(2009年高考上海物理卷)23. (12分)如图，质量均为 m的两个小球A、B固定在弯成120强的绝缘轻杆两端，OA和OB的长度均为l ,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空 气阻力不计。设 A球带正电，B球带负电，电量均为 q,处在竖直

39、向下的匀强电场中。开始时，杆OB与竖直方向的夹角 8=60,由静止释放，摆动到 也90粕位置时，系统处于平衡状态，求:(1)匀强电场的场强大小E;(2)系统由初位置运动到平衡位置，重力做的功W和静电力做的功 W;(3) B球在摆动到平衡位置时速度的大小 v。【解析】（1）力矩平衡时：（mg-qE） l sin90 吗（mg+ qE） l sin （120。 90口）， TOC o 1-5 h z ._ 1mg即 mg- qE=- （ m什 qE）,得：E=; HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 23q（2）重力做功： W= mgl （cos30

40、口 cos60 ） - mglcos60（乎1） mgl, HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 3,静电力做功：W= qEl(3)小球动能改变量（cos30 0一cos60 口）+ qEl cos60 0= mgl, HYPERLINK l bookmark103 o Current Document E=1mV=W+ W= （3-1） mgl,23得小球的速度：丫=、=、/(2331)gl (2009年高考上海物理卷)24. (14分)如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为 l ,左侧接一 阻值为R的电阻。区域 cdef内存在垂

41、直轨道平面向下 的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m电阻为r的金属棒 MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受 到F= 0.5 v+0.4 (ND (v为金属棒运动速度)的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l= 1m, m= 1kg , R= 0.3 Q, r = 0.2Q, s=1nrj)(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；(2)求磁感应强度 B的大小；b2i 2(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足 V = V0- ；、x,且棒m (R+ r在运动到ef处时恰好静止，则外力 F作用的时间为多少？(4)若在棒未出磁场区域时

42、撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。U随时间均匀增大，即 v随时间均B2l2v7 ） v+0.4 = a, a 与 v 无关, R+ r【解析】(1)金属棒做匀加速运动，R两端电压 UcUc&cv,匀增大，加速度为恒量，、苗勺(2) F-z =ma 以 F=0.5v+0.4 代入得(0.5 rvr rb2| 2所以 a=0.4m/s2, （0.5三）=0,得 B= 0.5T , R+r1, 2(3) xi=2 at , V0 X2=at, xi + x2=s, 所以1 at2 + m (* r2(2009年高考重庆理综卷)25. (19分)如题25图，离子源

43、A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后 通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线 运动，垂直于边界MM2入磁感应强度为 B的匀强磁场。已知H0= d, HS= 2d, /MNQ=90。(忽略粒子所受重力)(1)求偏转电场场强 E)的大小以及HMW MN勺夹角。；(2)求质量为 m的离子在磁场中做圆周运动的半径；(3)若质量为4m的离子垂直打在 NQ的中点S处，质 量为16m的离子打在 Q处。求S和Q之间的距离以及 能打在NQ上的正离子的质量范围。匀强磁场题25图解析：(1)正离子被电压为 U0的加速电场加速

44、后速度设为V1,设12对正离子，应用动能te理有eU0=mV2正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动受到电场力 F= qE0、产生的加速度为 a=三，即am=也，m垂直电场方向匀速运动，有2d= Vt ,沿场强方向：Y=at2,2联立解得E0=与d又 tan 4 =,解得 4 = 45 ;at25题答案图甲正离子进入磁场时的速度大小为=+ (at)2 ,25题答案5图乙得：0.2t2+0.8t -1 = 0, t = is, (4)可能图线如下：解得=正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力,2mV2qVzB= ,解得离子在磁场中做圆周运动的半径(3)根据R= 2 JmU0可知

45、，eB2质量为4m的离子在磁场中的运动打在Si,运动半径为(4m)UoeB2质量为16m的离子在磁场中的运动打在包运动半役为7曾,由几何关系可知 s和S2之间的距离as= Jr22 _ON2 R ,联立解得A S= 4( J3 )由 R 2=(2 R i)2+( R Ri)2解得 R = 5R,2 1 _ _ 5 _再根据一Ri v Rv Ri, 22解得 m0)和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在 0y0.【解 析】本题考查带电粒子在复合场中的运动。带电粒子平行于 x轴从C点进入磁场, 小为E,由说明带电微粒所受重力和电场力平衡。设电场强度大可得方向沿y轴正方向。带电微粒进入磁场

46、后, r=Rmg =qEe二mgq将做圆周运动。如图(a)所示，设磁感应强度大小为Bo由2 mv qvB =-RmvB =-qR方向垂直于纸面向外(2)这束带电微粒都通过坐标原点。方法一：从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，其圆心位于其正下方的 Q点，如图b所示，这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图 圆，此圆的圆心是坐标原点为。方法二：从任一点 P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动。如图 b示，高P点与O点的连线与y轴的夹角为0 ,其圆心 0 , Rcos 0 ),圆周运动轨迹方程为Q的坐标为(-Rsin(x +Rsin0 带电微粒在磁场中经过一段半径为r的圆弧运动后，的右方(x0)的区域离开磁场并做匀速直线运动，如图 靠近M点发射出来的带电微粒在突出磁场后会射向xb的虚线半将在y同c所示。同正方向的无穷远处国靠近 N点发