高中物理高分突破-复合场物理大题

08高考最新模拟试题汇编之复合场

1.如图所示，光滑绝缘、相互垂直的固定挡板外、0。竖直放正于匀强电场£中，场强

方向水平向左且垂直于挡板PO.图中A.8两球(可视为质点)质量相同且带同种正电荷.当A

球受竖直向下推力尸作用时，48两球均紧靠挡板处于静

止状态，这时两球之间的距离为乙若使小球力在推力尸作

用下沿挡板PO向0点移动一小段距离后，小球4与8重新

处于静止技态.在此过程中(AC)

A.A球对夕球作用的铮电力减小

BJ球对8球作用的-电力增大

C.墙壁外对/球的弹力不变

D.两球之间的距离减小则尸增大

2.如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面一正方形的匀强磁场区，下

列判断正确的是：(.B)

A.包子在磁场中运动时间越长，其软迹线越长

B.包子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的匮心角越大

C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合

D.电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同

3.如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA.BB、CC是该电场的三个等势面，相邻等

势面间的距离为0.5cm,其中88为零势能面.一个质量为双带电量为+g的粒子沿雨方向以

初动能&,自图中的P点进入电场，刚好从C'点离开电场.已知外=2cm。粒子的重力忽略不

计。下列说法中正确的是：(A)“7

C.该粒子在P点时的电势能是6,J

D.该粒子到达C点时的电势能是0.5E,小P―N3'

4.一带电粒子射入点电荷+0的电场中，仅在电场力作用下，A

运动就迹如图所示，则下列说法中正确的是CD

A.运动粒子可能带正电

B.运动粒子一定是从力运动到8)

C.粒子在48间运动过程中加速度先变大后变小

D.粒子在48间运动过程中电势能先变小后变大

5.不考虑重力作用，从亡=0时刻开始，下列各种随时间变化的电场中哪些能使原来静止的

带电粒子做单向直线运动(A、C,)

EEEE

(A)(B)(C)(D)

6.如图所示，光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开

口、内壁光滑的试管，试管底部有一带包小球.在水平拉力F

作用下，试管向右匀速运动，带电1小球能从试管口处飞出，关III

卡了

于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是

(ABD)

A.小球带正电

B.小球运动的轨迹是抛物线

C.洛伦兹力对小球做正功

D.维持试管匀速运动的拉力厂应逐渐增大

7.如图所示为某电场中的一条电场线，一带电q、质量为m粒子仅在电场力的作用下，以

初速度v沿ab方向从a点运动到b点，到达b点时速度为2v。已知ab间距离为/,则关于

电场和粒子运动下列说法正确的是ABD()

A.电场中ab两点间巳势差为3mv2/2q.>£

ab

B.粒子在ab两点的加速度可能相等

C.粒子在ab两点间运动时速度可能是先减少后增加

D.粒子在ab两点间运动时电势能一直是减少的

8.如图所示，平行金属板M、N之间的距离为d,其中匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂

直于纸面向外，有带电量相同的正负离子组成的等离子束，以速度v沿着水平方向由左端连

续射入，电容器的电容为C,当S闭合且平行金属板M、N之间的「

状态后，关于电容器的充包包荷量Q说法正确的是(BC

A.当S断开时，Q>CBdv

B.当S断开时，Q=CBdv

C.当S闭合时，QvCBdv

D.当S闭合时，Q>CBdv

9.如图，电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关S闭合。两平行极板间有

句强磁场，一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板，以下说法正确的是(AB)

A.保持开关S闭合，将滑片P向上滑动一

点，粒子将可能从下极板边缘射出

B.保持开关S闭合，将滑片P向下滑动一

点，粒子将可能从下极板边缘射出

C.保持开关S闭合，将a极板向下移动一

点，粒子将继续沿直线穿出

D.如果将开关S断开，粒子将继续沿直线穿出

10.空气中的负离子对人的健康极为有益.人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法.如

图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压也，电压达5000V左右，使空气发生

电离，从而产生负一价氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距为5mm,且视

为匀强电场，电场强度为£电场对负氧离子的作用力为F,则(D)

A.£=103N/C,/^=1.6X10-，6NB.£=106N/C,F=1.6X10-16N

0.F=103N/C,尸=1.6X10~，3ND.£=106N/C,尸=1.6X10-13N

11.如图所示，电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关闭合。两平行极板间

有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板。以下说法正确的是：A

A.保持开关闭合，将滑片p向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出

B.保持开关闭合，将滑片p向下滑动一点，粒子招不可能从下极板边缘射出

C.保持开关闭合，籽a极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出

D.如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出

i_L由。XXY

r——1XXXX

12.如图所示，*是负点电荷产生的电场中的一条电场线。当一个带正电的粒子（不计重

力）从a到6穿越这条电场线的轨迹如图中的虚线所示。那么下列表述正确的是D

A.负点电荷一定位于加点的右侧"'、、、、、、、

B.带电粒子在a点的加速度小于在6点的加速度'、、、、

M-----------------------------N

C.带电粒子在a点计的电势能大于在b点时的电势能\

X

D.带电粒子从a到6的过程中，动量逐渐减小

13..如图所示，在屏例的上方有磁感应强度为8的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里.P

为屏上的一个小孔.PC与肥垂直.一群质量为加、带电量为一g的粒子（不计重力），以相

同的速率匕从0处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场8垂直的平

面内，且散开在与外夹角为8的范围内，则在屏树上被粒子打中的区域的长度为C

.2mv

A.------

qB

ImvcosG

D.-------------

2/nv(1-cos&)

W■-------------------------------------------

qB

2/Mv(l-sin0)

qB

14.如图2所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板小”水平正对放直，两板间有

一带电微粒以速度4沿直线运动，当微粒运动到P点时，迅速将〃板上移一小段距离，则

此后微粒的可能运动情况是C,,

A.沿轨迹①做曲线运动一，力

B.方向改变沿抗迹②做直线运动耍

C.方向不变沿轨•迹③做直线运动I一）N

D.沿轨迹④做曲线运动图2

15.如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间有竖直向下的匀强电场，电场强度为E.

在两板之间及右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B.现有两个带电粒子在同

一竖直平面内，分别从端以水平速度射入两平行板之间，恰好都做匀速直线运动，射入点相距

GJT

d=J〃，（已知e为元电荷的电荷量，历为质子质量，、H、、He的质量分别为2m,4瓶,不计重

eB-

属板两端的边缘效应及粒子所受的重力.

（1）求磁场的磁感应强度8：

（2）求交变电压的周期r和电压《的值：

（3）若g时，将该粒子从帆板右侧沿板的中心线QQ,仍以速率/射入队/!/之间,

求粒子从磁场中射出的点到P点的距离.

图（a）图（b）

（1）粒子自。点进入磁场，从。点水平飞出磁场，运动的半径必为"......（1分）

代r...............................................................................................（1分）

解得8=也.........................................................（1分）

bq

由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外..................................（1分）

（2）粒子自Q点进入也场，最后恰好从力板的边缘平行飞出，设运动时间为t,则

2b=ubt.................................................................................................................（1

分）

b1qU°

9（1分）

22mb2J

t-nT(n=1,2,…)...........................................................................................(1

分)

2b

解得T------（n=1,2,•••）.....................................................................（1分）

t/=——（〃=1，2,…）.............................................（1分）

02q

（3）当t=韭子以速度/沿GG射入电场时，则该粒子恰好从例板边缘以平行于极板

的速度射入磁场，且进入磁场的速度仍为外,运动的轨道半径仍为6.…（2分

17.（13分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2Z.的绝缘轻杆连接两个质量均为加

的带电小球4和8,彳球的电荷量为+2°,8球的电荷量为一3/组成一静止的带电系统。

虚线必与施平行且相距3Z.,开始时施恰为杆的中垂线。视小球为质点，不计轻杆的质量，

现右右虚线俯.A/0间加上水平向右的句强电场£,求：

(1)8球刚进入电场时带电系统的速度大小：

(2)8球的最大位格以及从开始到最大位移处时8球电势能的变化量；

(3)带电系统运动的周期。

解：(1)对带电系统由动能,定理得：2qEL=-zx.2mx.v\解得且,(2)设8球的

2\jm

47

最大位移为x,由动能定理得：2qExL—3qEx=0,解得*=鼻L,所以s总=鼻L,(3)向右

JJ

运动分三段，第一段加速：=—,ti=-=A,第二段减速：a?=7-,设

2mmax\jqLLm

1

4球出电场时速度为也，由动能定理得：一x2/?zx(的2一/),解■得力=、也,t2

~=2（蛆-1）,第三段再减速:

=2(t2+t3)=(6/—1)弋案o

18.如图所示，一质量为口、带电量为g的物体处于场强按£二任一〃亡(£、〃均为大于零的常

数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直燧壁间动摩擦因数为〃，当片。时刻

物体刚好处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等亍滑动摩擦力，且电场空间和墙面均

足够大，下列说法正确的是

A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变化

B.物体开始运动后加速度不断增加归后

c.经过时间/后/匕物体在竖直墙壁上的位移达最大值F—

D.经过时间台(〃后「晒/〃〃g,物体运动速度达最大值

19.(12分)如图所示，电场极板48间有电场强度E=200N/C的匀强包场，一带也量

夕=—2xl(T,C的小球开始时静止在电场中的尸点，靠近电场极板8处有一挡板5,小

球与挡板S的距离内=5cm,与A板距离々=45cm,小球的重力不计.在包场力作用

下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的K倍，已知K=°,碰撞过程中小

球的机械能没有损失.8+S

(1)求小球第一次到达挡板S时的动能；

(2)求小球第一次与挡板S相碰后向右运动的距离；

(2)小球与挡板S经过多少次碰撞后，才能运动到A板？

(1)小球第一次到达挡板时，由动能定理得

分)

Ek=Eqx}=Q.02J(3

(2)设小球与挡板相碰后向右运动s,则

kEqs=Eq11(2分)

s=—=0.06m(1分)

k

(3)分析题意可知，每次碰后向右运动的距离是前一次的1/〃,

(4分)

用」一二13

(2分)

1g1.2

20.(17分)如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y能沿竖直方向。在x轴上方空间的第

一、第二象限内，既无电场也无磁场，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、电量为q的带电质点，从y轴上y=h处的

Pi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二一2h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Pz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。

(1)质点从巴到Pz,由工抛运动规律

.122/?

yVo---gt

求出r=+>=2疯

方向与x轴负方向成45°角

(2)质点从P2到P3,重力与电场力平衡,洛仑兹力提供向心力Eq二mg

21.如图所示，在绝缘光滑水平面上，可视为质点的48两个带正电的小球相距为r,带

电量分别为4g和qB的质量为m,在库仑力作用下，两球从静止开始运动：起初，A

的加速度大小为a8的加速度大小为da；经过一段时间后，夕的加速度大小为出速

度达到K试计算这时：

（1）两球间距是多少？

（2）彳球的速度是多少？AA

（3）两电荷的电势能发生了什么变化，变化了多少？一“--------¥—

解：（1）以8为研究对象，根据牛顿第二定律和库仑定律

4届4/

K-K—=ma,所以，两球的间距为/??〃.

r2R1

（2）根据两球受到同样大小的库仑力，有片加kmX4a,可见，彳的质量为nu=4nl.以两

球组成的系统为研究对象，由动量守恒，又有加H4m50.

所以，4的速度为KF-1/4V.

（3）根据电场力做正功，系统的电势能减少，且减少的电势能等于系统增加的动能，所

以，AEp=七心+七电=1/2x匕;+1/2〃/2=OmV?

8

22.（12分）如图所示为也视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝因加热而逸出电子，

这些电子再经加速电场加速后，从0点进入由磁偏转线图产生的圆形匀强磁场区域中，经过

偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图像。磁场方向垂直于圆面，磁场区

域的中心为半径为r。当不加磁场时，电子束将通过0'点打到荧光屏的中心。点。已

知电子的质量为m,电量为e,加速电压为U,磁场区域的最右端到荧光屏的距离为9r。不

计从灯丝逸出的电子的初速度和电子之间的相互作用。

（1）电子飞出电场时的速度为多大？

⑵荧光的亮度与电子对荧光屏的冲击有关。当不加偏转磁场时，电子束射到荧光屏中心Q

点，设电子全部被荧光屏吸收，则每个电子以多大的冲量冲击荧光屏？

（3）偏转磁场的强弱会影响电子偏离荧光屏中心的距离。当加偏转磁场且磁感应强度

也“■时，电子束将射到荧光屏上的P点，则PQ间距L为多少？

B=

rV3e

设电•子射出电场时的速度为妙，根据动能定理有：

eU=^mv2（2分）解得：（1

分）

以母子为研究对象，根据动量定理有：

Z=（）-/nv（2分）解得：

I=y/2meU（1分）

根据牛顿第三定律，电子对荧光屏的冲量大小为广=/=WneU（1分）

如图所示，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律有:

Bev=m—（2分）

R

电子在磁场中偏转的半径R和r有以下关系：

arL

tan—二—（1分）同时tana=——（1分）

2R10r

代入解得：£=1。百厂。分）

23如因所示，质量为〃=2kg的小车4静止在光滑水平面上，4的右端停放有一个质

量为历二0.4kg带正电荷0二0.8C的小物体8.整个空间存在着垂直纸面向里磁感应范度8

二0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车力一个水平向右的瞬时冲量/=26N・s,使小

车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：

（1）瞬时冲量使小车获得的动能.：»«XXXX

（2）物体8的最大速度.**X/*曷**

（3）在＞1与8相互作用过程中系统增加的内能.（gFOm/s?）t）瀛::宓三-:

解：（1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可"***"

以忽略较小的外力的第响,而且认为，冲量结束后物体8的速唐仍为零，冲量是物体动量变

化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能.

/=Mvz,v0=//M=13m/s,£=/2=169J.

（2）小车4获得水平向右的初速度后，由于48之间的摩擦，力向右减速运动8向右

加速运动，由于洛伦兹力的影响，48之间摩擦也发生变化，设48刚分离时8的速度为

VB,则：

BQVB-mg,即幺=砥/Bq-10m/s

若4、8能相对静止。设共同速度为v

由二（M+而v,解得v-10.8m/s

因说明48在没有达到共同速度前就分离了，

所以8的最大速度为vB-10m/s.

（3）由于洛伦兹力的影响，48之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用0=在求摩擦

产生的热量，只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解.

由于8物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时A

的速度，设当物体8的速度最大时物体力的速度为以

系统水平方向动量守恒：

48Mv。=MVA+mv8

:.VA-（M%-mva）/M-11m/s

Q-LE-Mv^/2-MVA/2-m//2:28J

24.（18分）如图所示，在某一空间内建立直角坐标系0-xyz,其内充满着匀强电场£和匀

强磁场8,且£与8的方向相同，二者均与水平面（x勿平面）构成锐角8,二者都与

竖直面z0y平行，本地的重力加速度为g。有一个质量为m的带电小球，以垂直于电场

方向的速度/进入该场区，恰好能够做匀速直线运动。求：（1）该带电小球带何种电荷？

电荷量4为多少？⑵若带也小球恰好能通过坐标原点0,请描述其运动方向；（3）若带电

小球恰好能够通过坐标原点时，立刻撤消电场与磁场，那么再经过亡秒钟，带电小球的

坐标位置在哪儿？

24.（1）q="sin。，负电（2）沿x正向（3）（乃亡，0,

E

25.如图所示，在倾角为30°的斜面"的左侧有一竖直档板，其上有一小孔只OP=0.5m.

-2O-144

现有一质量/7F4X10kg,带电量（T=+2X10C的粒子，从小孔以速度kb=3X10m/s水平

射向磁感应强度后0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域.且在飞出磁场区域后能垂

直打在。4面上，粒子重力不计.求:

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径;

（2）粒子在磁场中运动的时间；

（3）圆形磁场区域的最小半径.

附加题：（4）若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直向里，粒子运动过程中始终不碰

到挡板，其他条件不变，求：此正三角形磁场区域的最小边长。

（4分）

（4）画出粒子的运动轨迹如图，可知程：..............（4分）

6

r=—=—xIO-55=5.23xIO-5.v.......................(2分)

3qB3

2〃+/*cos30°

(3)由数学知识可得：L二得：

cos30°

rmv.4八4^3+3„nn八、

L=—(—7=-+1)=-------=0.99，〃.........................(3分)

qBV310

26.(11分)静电喷漆技父具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置

如图所岳.4夕为两块平行金属板，间距40.40m,两极间有方向由夕指向4大小为£

=1.0X1()3N/C的匀强电场.在4板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪只油漆喷枪

的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为％=2.0

m/s,质量朽5.0X1()fkg、带电量为Q=-2.0X10-，6C.微

粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属A

板8上.试求：

(1)微粒打在8板上的动能；

(2)微粒到达H板所需的最短时间；B

(3)微粒最后落在8瓶匕所形成的图形及面积的大小.

解；(1)据动能定理，电场力对每个微粒做功为W=Ekt-E,o

微粒打在8板上时动能为

&=W+/=W+,叫：

(\\

=8.0X10-,4+-X5.0XI0-15X2.02J(2分)

I2)

=9.0X10,4J

(2)微粒初速度方向垂直于极板时，到达8板时间最短，到达8板时速度为匕,有

(2分)

“，2h

所以/=-----(2分)

vo+vt2.0+6.0

(3)微粒落在8板上所形成的图形是画形.(1分)

江油方qE2.0xl0-16xl.0xl03,2,2

加速度a=-=------------------m/s-40"〃s

m5.0X1()T5

.12

卜=姨八（2分）

圆面积为

S=7lR2=乃(％1])2=^(—)

a