高中物理磁場大題練習DOC

1、磁場大題練習 2一解答題（共30 小題）1（ 2014?東城區(qū)模擬）如圖1 所示， m 、n 為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為u0，s1、s2 為板上正對的小孔金屬板p 和 q 水平放置在n 板右側(cè)，關于小孔s1、s2 所在直線對稱，兩板的長度和兩板間的距離均為l ；距金屬板p 和 q 右邊緣 l 處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板 p 和 q；取屏上與 s1、s2 共線的 o 點為原點， 向上為正方向建立x 軸m板左側(cè)電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔s1 進入 m 、 n 兩板間電子的質(zhì)量為m，電荷量為 e，初速度可以忽略不計電子重力和電子之間的相互作用（1）求電子到達小孔 s2 時的速度大小

2、 v；（2）若板 p、 q 間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場，電子剛好經(jīng)過p 板的右邊緣后，打在熒光屏上求磁場的磁感應強度大小b 和電子打在熒光屏上的位置坐標x；（3）若金屬板 p 和 q 間只存在電場， p、 q 兩板間電壓 u 隨時間 t 的變化關系如圖2 所示，單位時間內(nèi)從小孔 s1 進入的電子個數(shù)為 n 電子打在熒光屏上形成一條亮線忽略電場變化產(chǎn)生的磁場；可以認為每個電子在板p 和 q 間運動過程中，兩板間的電壓恒定a試分析在一個周期（即 2t0 時間）內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)是否相同b若在一個周期內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)相同，求2t0 時間內(nèi)打到單位長度亮線上的電子個數(shù) n；若不

3、相同，試通過計算說明電子在熒光屏上的分布規(guī)律2（ 2012?桂林模擬）如下圖甲所示，在以o 為坐標原點的xoy 平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場和磁場一個帶正電小球在0 時刻以 v0=3gt0 的初速度從o 點沿 +x 方向（水平向右）射入該空間， 在 t 0 時刻該空間同時加上如下圖乙所示的電場和磁場，其中電場沿 +y 方向（豎直向上），場強大小，磁場垂直于xoy 平面向外，磁感應強度大小已知小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，時間單位t0，當?shù)刂亓铀俣萭，空氣阻力不計試求：（1） 12t0 末小球速度的大?。?）在給定的xoy 坐標系中，大體畫出小球在0 到 24t0 內(nèi)運動軌跡的示意圖（3） 3

4、0t0 內(nèi)小球距x 軸的最大距離3（2012?湖南模擬） 如圖甲所示，水平地面上有一輛小車，小車上固定有豎直光滑絕緣管，管長為 l ，管內(nèi)底部有一質(zhì)量 m=0.2g ，電荷量 q=+8 105c 的小球， 小球的直徑比管的內(nèi)徑略小在管口所在水平面 mn 的下方存在著垂直紙面向里、磁感應強度 b 1=15t 的勻強磁場，mn 面上方存在著垂直紙面向外、磁感應強度b 2=15t 的勻強磁場， mn 上下的整個區(qū)域還存在著豎直向上、 場強 e=25v/m 的勻強電場 現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s 的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界pq 為計時的起點，測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力fn 隨小球到2管

5、底的高度h 的變化關系如圖乙所示g 取 10m/s ，不計空氣阻力求：（ 1）小球剛進入磁場 b 1 時的加速度大小 a；（ 2）絕緣管的長度 l ；（ 3）小球離開管后每次經(jīng)過水平面mn 時小球距管口的距離 x4（ 2012?石家莊一模）如圖所示，m 、n 為加速電場的兩極板，m 板中心有一小孔 q，其正上方有一半徑為 r1=1m 的圓形磁場區(qū)域，圓心為0，另有一內(nèi)半徑為r1，外半徑為m 的同心環(huán)形磁場區(qū)域， 區(qū)域邊界與 m 板相切于 q 點，磁感應強度大小均為 b=0.5t ，方向相反，均垂直于紙面一比荷c/kg 帶正電粒子從n 板的 p 點由靜止釋放，經(jīng)加速后通過小孔 q，垂直進入環(huán)形磁

6、場區(qū)域已知點p、 q、 o 在同一豎直線上，不計粒子的重力，且不考慮粒子的相對論效應（1）若加速電壓v ，求粒子剛進入環(huán)形磁場時的速率v0（2）要使粒子能進入中間的圓形磁場區(qū)域，加速電壓u2 應滿足什么條件？（3）在某加速電壓下粒子進入圓形磁場區(qū)域，恰能水平通過圓心o，之后返回到出發(fā)點 p，求粒子從 q 孔進人磁場到第一次回到q 點所用的時間5（ 2010?湖南模擬）如圖所示，平面直角坐標系的y 軸豎直向上，x 軸上的 p 點與 q 點關于坐標原點o 對稱，距離為 2a有一簇質(zhì)量為m、帶電量為 +q 的帶電微粒， 在 xoy 平面內(nèi)，從 p 點以相同的速率斜向右上方的各個方向射出（即與 x 軸

7、正方向的夾角 ， 0 90），經(jīng)過某一個垂直于 xoy 平面向外、磁感應強度大小為 b 的有界勻強磁場區(qū)域后，最終會聚到 q 點，這些微粒的運動軌跡關于y 軸對稱為使微粒的速率保持不變，需要在微粒的運動空間再施加一個勻強電場重力加速度為 g求：（1）勻強電場場強 e 的大小和方向；（2）若一個與x 軸正方向成30角射出的微粒在磁場中運動的軌道半徑也為a，求微粒從p點運動到 q 點的時間t；（3）若微粒從p 點射出時的速率為v，試推導微粒在x0 的區(qū)域中飛出磁場的位置坐標x與 y 之間的關系式6（ 2010?鹽城三模）如圖所示，空間勻強電場的場強大小為e、方向沿著負y 方向，勻強磁場的磁感應強度

8、大小為b、方向垂直xoy 平面指向紙內(nèi)有一質(zhì)量為m、電量為 q 的帶正電的粒子（不計重力） ，從 o 點出發(fā)開始計時，沿+x 方向以初速度v0=射入場區(qū)求：（ 1）帶電粒子能夠到達離 x 軸最遠的距離（ 2）從開始到 t=的時間內(nèi)，粒子沿 x 軸運動的距離（ 3）在 t= 時刻撤去電場， 粒子在以后的運動中， 還受到與速度大小成正比、 方向相反的阻力作用，即 f=kv （ k 為已知常數(shù)） 則電場撤去后粒子還能發(fā)生的位移大小7（ 2007?江蘇）磁譜儀是測量能譜的重要儀器磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源s發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q 的 粒子沿垂直磁場方向進入磁感應強度為b 的勻強磁場，被限束光欄

9、q 限制在 2的小角度內(nèi)， 粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片p 上（重力影響不計）（ 1）若能量在 ee+ e（ e 0，且 e?e）范圍內(nèi)的 粒子均垂直于限束光欄的方向進入磁場試求這些 粒子打在膠片上的范圍 x1（2）實際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在2角內(nèi)進入磁場試求能量均為e 的 粒子打到感光膠片上的范圍 x28回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖為回旋加速器的示意圖d1、d2 是兩個中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個d 形盒正中間開有一條狹縫，兩個d 形盒接在高頻交流電源上在 d 1 盒中心 a 處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進入d2盒中兩個 d 形盒

10、處于與盒面垂直的勻強磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運動， 經(jīng)過半個圓周后， 再次到達兩盒間的狹縫， 控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時再次被加速 如此，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運動半徑也越來越大，最后到達d 形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導出已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為 m，加速時狹縫間電壓大小恒為u，磁場的磁感應強度為 b ，d 形盒的半徑為r，狹縫之間的距離為 d設從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：（1）帶電粒子能被加速的最大動能ek；（2）帶電粒子在d2 盒中第 n 個半圓的半徑

11、；（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時形成的等效電流為i，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率9（ 2014?南陽一模）在直角坐標系xoy中有三個靠在一起的等大的圓形區(qū)域，分別存在著方向如圖所示勻強磁場，磁感應強度大小都為b=0.10t ，磁場區(qū)域半徑，三個圓心a 、b、c 構(gòu)成一個等邊三角形，b 、c 都在 x 軸上， y 軸與圓形區(qū)域 c 相切， a 內(nèi)磁場向里，b、c 磁場向外在垂直坐標系的第、象限內(nèi)分布著場強為5e=1.010 n/c 的豎直方向的2619勻強電場現(xiàn)有質(zhì)量為 m=3.2 10 kg，帶電量為 q= 1.610c 的某種負離子，從圓形磁場區(qū)域 a 的最左邊以水平速度v=

12、106m/s 正對圓心 a 的方向垂直磁場射入 （不計離子重力）求：（1）離子離開磁場區(qū)域時的出射點偏離最初入射方向的側(cè)移為多大？（即垂直于初速度方向移動的距離）（2）該離子通過磁場區(qū)域的時間？（保留三位有效數(shù)字）（3）若在勻強電場區(qū)域內(nèi)豎直放置一檔板 mn ，欲使離子達到擋板 mn 上時偏離最初入射方向的側(cè)移為零，則擋板 mn 應放在何處？勻強電場的方向如何？10（ 2014?金華模擬）如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓u 構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場，一束比荷為=106c/kg 帶正電的粒子流（重力不計），以速度4vo=10 m/s 沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板 粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進入一具有理想邊

13、界的半圓形變化磁場區(qū)域，o 為圓心，區(qū)域直徑 ab 長度為 l=1m ，ab 與水平方向成 45角 區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī)律作周期性變化的磁場，已知 b0=0.5t ，磁場方向以垂直于紙面向外為正粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后，恰好從下極板邊緣 o 點與水平方向成45斜向下射入磁場求：（1）兩金屬極板間的電壓u 是多大？（2）若 t0=0.5s，求 t=0s 時刻射入磁場的帶電粒子在磁場中運動的時間t 和離開磁場的位置；（3）要使所有帶電粒子通過o 點后的運動過程中不再從ab 兩點間越過，求出磁場的變化周期 b0t 0 應滿足的條件11（ 2014?漳州一模） 空氣中的顆粒物對人體健康有重要影響有人利用除塵器

14、對空氣除塵，除塵器主要由過濾器、離子發(fā)生器（使顆粒物帶電）、集塵器組成如圖所示為集塵器的截面圖，間距為d 的上、下兩板與直流電源相連，cd 為勻強磁場的左邊界，磁場的方向垂直紙面向里質(zhì)量均為m，帶相等電荷量分布均勻的顆粒物，以水平速度v0 進入集塵器，調(diào)節(jié)電源電壓至u，顆粒物在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運動，再進入電場、 磁場共存區(qū)域后顆粒物偏轉(zhuǎn)碰到下板后其電量消失，同時被收集，設重力加速度為g，不計顆粒物之間的相互作用（1）判斷顆粒物所帶電荷的種類，并求其電荷量q；（2）從 c 點靠近上板下表面的顆粒物進入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的m點，求磁感應強度b 1 的大??；（3）

15、若收集點m 向左移動至n 點（圖中未標出） ，且滿足 dcn=30 ，調(diào)整磁感應強度的大小至 b2，可以使從c 點靠近上板下表面的顆粒物，匯集于n 點，再改變磁場區(qū)域形狀大小，可以使所有顆粒物都能匯集于n 點便于收集， 假設 c 點是該區(qū)域勻強磁場邊界上的點，求此區(qū)域磁感應強度b 2 的大小和勻強磁場區(qū)域的最小面積s12（ 2014?漳州三模）如圖，在一二象限內(nèi)rxr 范圍內(nèi)有豎直向下的運強電場e，電場2222的勻強的上邊界方程為 y= x 在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為 x +y =r磁場 現(xiàn)在第二象限中電場的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為 q 的正離子， 在 y=r 處有一熒光屏

16、，當正離子達到熒光屏時會發(fā)光，不計重力和離子間相互作用力（ 1）求在 x（ rxr）處釋放的離子進入磁場時速度（ 2）若僅讓橫坐標 x= 的離子釋放，它最后能經(jīng)過點（r， 0），求從釋放到經(jīng)過點（ r，0）所需時間t（ 3）若同時將離子由靜止釋放，釋放后一段時間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點持續(xù)發(fā)出熒光求該點坐標和磁感應強度 b 113（ 2014?安徽模擬）如圖所示，相距為r 的兩塊平行金屬板 m 、 n 豎直放置，小孔 s1、2 與 o 在同一水平面上，且s2o=2r 以 o 為圓心、 r 為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應強s度為 b 、方向垂直紙面向外的勻強磁場d 為收集板，板上各點到o 點的距離以及

17、板兩端點的距離都為 2r ，板兩端點的連線水平質(zhì)量為m、帶電量為 +q 的粒子，經(jīng) s1 進入 m 、n間的電場后，通過 s2 進入磁場粒子在s1 處的速度以及粒子所受的重力均不計（1）若粒子恰好打在收集板d 的中點上，求m 、 n 間的電壓值u0；（2）若有一質(zhì)量為km 、帶電量為 +q 的粒子在其它條件不變的情況下經(jīng)s1 進入后，恰好打在收集板 d 的左端點上，求k 的大?。唬?）若將平行金屬板m 、 n 豎直下移，質(zhì)量為m、帶電量為 +q 的粒子經(jīng)s1 進入后，恰好打在收集板d 的右端點上，求平行金屬板m 、n 下移的距離x（本題結(jié)果均用m、 q、 b、r 表示）14（ 2014?大興區(qū)

18、模擬）如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為b，方向垂直紙面向里，mn為其左邊界磁場中放置一半徑為r 的圓柱形金屬圓筒，圓心o 到 mn 的距離 oo 1=2r，金屬圓筒軸線與磁場平行 金屬圓筒用導線通過一個電阻r0 接地，最初金屬圓筒不帶電現(xiàn)有一電子槍對準金屬圓桶中心o 射出電子束，電子束從靜止開始經(jīng)過加速電場后垂直于左邊界 mn 向右射入磁場區(qū)，已知電子質(zhì)量為m，電量為e電子重力忽略不計求：（1）最初金屬圓筒不帶電時，則a當加速電壓為u 時，電子進入磁場時的速度大小；b加速電壓滿足什么條件時，電子能夠打到圓筒上；（2）若電子束以初速度v0 進入磁場，電子都能打到金屬圓筒上（不會引起金屬圓筒內(nèi)原子

19、能級躍遷），則當金屬圓筒上電量達到相對穩(wěn)定時，測量得到通過電阻r0 的電流恒為i，忽略運動電子間的相互作用和金屬筒的電阻，求此時金屬圓筒的電勢和金屬圓筒的發(fā)熱功率 p（取大地電勢為零）15（ 2014?溫州二模） 在物理學上， 常利用測定帶電粒子的受力情況來確定復合場中場強的大小和方向如圖所示，在立方體區(qū)域內(nèi)存在待測定的勻強電場和勻強磁場，在其左側(cè)分別是加速電場和速度選擇器，用于獲取特定速度的帶電粒子裝置中，燈絲a 接入電源后發(fā)出電子， p 為中央帶小圓孔的豎直金屬板，在燈絲a 和金屬板p 之間接入電源甲，使電子加速；在間距為d 的水平正對金屬板c、 d 間接入電源乙，在板間形成勻強電場c、

20、d間同時存在垂直紙面向外、大小為b0 的勻強磁場（左右寬度與兩板相同）現(xiàn)將電源甲、乙的輸出電壓分別調(diào)到 u1、 u2 ，使電子沿直線運動進入待測區(qū)域，如圖中虛線所示電子質(zhì)量為 m、電量為 e，重力不計，從燈絲出來的電子初速不計，整個裝置置于真空室內(nèi)（ 1）用筆畫線代替導線將電源甲、乙接人裝置，以滿足題中要求；（ 2）求電子從 p 板出來的速度 v0 及 u1、 u2滿足的關系式；（3）調(diào)節(jié) u1、u2 使電子以不同的速度大小沿 +x 軸進入待測區(qū)域，測得電子剛連入時受力大小均為 f，由此，你能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？（ 4）保持電子進入待測區(qū)域的速度大小仍為 v 0，轉(zhuǎn)動待測區(qū)域

21、（轉(zhuǎn)動中電場、磁場相對坐標軸的方向不變） ，使電子沿 y 軸或 z 軸方向射入 測得電子剛射入時受力大小如下表所示，根據(jù)表中信息又能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？入射速度方向+y y+z z電子受力大小ffff16（ 2014?江蘇三模）如圖1 所示，質(zhì)量m、電荷量e、初速度為零的電子不斷從o1 孔進入 ab 間加速電場，已知加速電壓為u0，接著電子從b 板 o2 小孔沿 mn 平行板中軸線進入偏轉(zhuǎn)電場，當mn 間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子穿過mn 偏轉(zhuǎn)板時間為6t0，現(xiàn)在 mn 間加如圖 2 所示周期性變化的電壓，求：（1） mn 極板長度l ；（2）保證所有電子都能穿過偏轉(zhuǎn)電場時，電子出

22、射速度及mn 極板間距d 要滿足的條件；（3）如圖 2，若在偏轉(zhuǎn)板右側(cè)一個矩形區(qū)域內(nèi)加方向垂直紙面向內(nèi)的有界勻強磁場，pq 為磁場左邊界線， 磁感應強度為b ，結(jié)果所有電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后成為一束寬度為兩偏轉(zhuǎn)板間距一半的平行電子束，求滿足上述條件磁場區(qū)的可能的最小面積（不考慮電子間的相互作用）17（ 2014?湛江二模）如圖甲所示，在xoy 直角坐標系中，第 i 象限內(nèi)邊長為 l 的正方形區(qū)域分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為b；第 ii 象限內(nèi)分布著沿y 軸正方向的以 y=l 為邊界的勻強電場，電場強度為e粒子源 p 可以在第四象限內(nèi)沿平行x 軸方向來回移動，它可以產(chǎn)生初速度為零帶

23、電荷量為+q、質(zhì)量為 m 的粒子，同時能使這些粒子經(jīng)過電壓 u 加速，加速后的粒子垂直x 軸進入磁場區(qū)域，假設粒子進入磁場時與x 軸的交點坐標為（ x，0），且 0 x l，加速電壓 u 與橫坐標 x2 的關系圖象如圖乙所示，不計粒子重力（1）求粒子進入磁場的速度大小與x 的關系式（2）推導粒子在磁場中作圓周運動的半徑與x 的關系式并求出粒子在磁場的運動時間（3）求粒子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角的正切值與粒子在磁場入射點的x 坐標的關系式18（ 2014?德州二模）如圖所示，在直角坐標系內(nèi)自左向右依次有四個區(qū)域，在i 區(qū)內(nèi)有沿x 軸正方向的勻強電場；在區(qū)內(nèi)存在垂直于紙面的勻強磁場；在區(qū)內(nèi)有大小不變，方

24、向平行于 y 軸的勻強電場，已知、區(qū)的寬度均為l在區(qū)內(nèi)的半圓形通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，虛線圓弧上電場強度大小處處相等，方向指向圓心在x 軸上 x=l 的 a 點有一個質(zhì)量為m、電荷量為q 的帶正電的粒子，以速度v 沿與 x 軸負方向成45的夾角垂直于磁場方向射出 粒子到達 y 軸時速度方向與y 軸剛好垂直， 一段時間后， 粒子進入?yún)^(qū)且恰能沿虛線圓弧運動并再次進入?yún)^(qū)，此時區(qū)電場恰好反向，粒子剛好能夠返回a 點（不計粒子的重力）（1）判斷區(qū)內(nèi)磁場的方向，并計算磁感應強度b 的大?。唬?2）求區(qū)內(nèi)電場強度 e 的大??；（ 3）求虛線圓弧的半徑 r 和粒子在區(qū)內(nèi)的運動時間19（ 2014?保定一模

25、）如圖甲所示， 一端粗糙水平面左端是豎直墻壁，右端與一個可視為質(zhì)點的豎直光滑的半圓弧在b 點平滑連接 一根輕質(zhì)彈簧， 左端固定在豎直墻壁上，右端與一個可視為質(zhì)點的物塊接觸而不連接水平面上方一矩形區(qū)域內(nèi)同時存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，左邊界是過a 點的豎直線， 右邊界與圓弧的最右端c 點相切，下邊界是圓弧圓心所在的水平線已知物塊質(zhì)量為m，電荷量為 q，與地面的動摩擦因數(shù)為=0.1，圓弧半徑為 r，a、b 之間的距離為12r某時刻用力向左推動物塊，使彈簧壓縮至a 位置時保持靜止，然后撤去水平推力，物塊開始向右彈回，該過程彈簧彈力f 與物塊向右的位移 x的變化關系如圖乙所示脫離彈簧后物塊繼續(xù)滑

26、行， 之后劃上半圓弧， 過 c 點后在半圓弧上做勻速圓周運動， 脫離圓弧軌道 d 點后， 物塊在電磁場區(qū)域上方出現(xiàn)過兩次，落回到 a 點（區(qū)域邊界的電磁場忽略，重力加速度為 g）求：最終物塊豎直（ 1）物塊經(jīng)過 b 點時對圓弧軌道壓力的大??；（ 2）電場強度 e 和磁感應強度 b 的大?。唬?3）物塊從 d 點回到 a 點所用的時間20（ 2014?諸暨市二模） “太空粒子探測器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡化如下：如圖1 所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心平行半圓弧面，圓心為o，外圓弧面ab的半徑為l，電勢為1，內(nèi)圓弧面cd的半徑為，電勢為2足夠長的收集板mn平行邊界ac

27、db，o到 mn板的距離op為 l 假設太空中漂浮著質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子， 它們能均勻地吸附到 ab 圓弧面上，并被加速電場從靜止開始加速，不計粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊懀╨ ）求粒子到達o 點時速度的大?。唬?）如圖 2 所示，在邊界acdb 和收集板mn之間加一個半圓形勻強磁場，圓心為o，半徑為l 磁場方向垂直紙面向內(nèi)，則發(fā)現(xiàn)從ab圓弧面收集到的粒子有能打到mn板上（不考慮過邊界acdb 的粒子再次返回） ，求所加磁感應強度的大??；隨著所加磁場大小的變化，試定量分析收集板mn 上的收集效率與磁感應強度b 的關系；（3）請設計一種方案，能使從ab 圓弧面收集到的所有

28、粒子都聚集到收集板上的p 點（ o與 p 的位置保持不變） 21（ 2014?佛山二模）如圖所示，勻強磁場b 1 垂直于光滑金屬導軌平面向里，導棒ab 在平行于導軌的拉力 f 作用下做加速運動，使電壓表讀數(shù)保持u 不變已知變阻器最大阻值為r1，定值電阻阻值為 r2，平行金屬板mn相距為 d一個帶電荷量為 +q，質(zhì)量為 m 的粒子，由靜止開始從 o1 加速經(jīng) o2 小孔垂直ac邊射入勻強磁場區(qū)已知該磁場的磁感應強度為b2，方向垂直紙面向外，其邊界ad 距 o1o2 連線的距離為 h（1） r1 的滑動頭位于最右端時，mn兩極間電場強度e 多大？（ 2）調(diào)節(jié) r1 的滑動頭，使 mn 間電壓為 u

29、 時，粒子進入 b 2 磁場后擊中 ad 邊界，求粒子在磁場中沿 ad 邊界方向的射程 s（不計粒子重力）（ 3）判斷拉力 f 能否為恒力以及 f 的方向（不需要說明理由） 22（ 2014?浙江模擬）有一空間范圍足夠大的勻強電場，電場方向未知，其電場線與坐標xoy 平面平行以坐標原點 o 為圓心，作半徑為 r 的圓交坐標軸于 a 、b 、 c、 d 四點，如圖所示圓周上任意一點 p 的電勢的表達式為 =krsin2 +b ，式中 為弦 ap 與 x 軸的夾角，k、 b 均為已知常量，且有 k0 和 b0在 a 點有放射源，能不斷的沿 x 軸方向釋放出質(zhì)量為 m，電量為 q 的帶正電粒子，粒子

30、的初速度大小介于 v0 2v0 之間，不計粒子的重力（ 1）求該勻強電場的場強大小、方向（ 2）若已知速度大小為 v0 的粒子恰好從圖中 c 點射出該圓， 則所有粒子將從圓周上哪一范圍射出？（不一定要求解出具體數(shù)據(jù)，可用關系式表達結(jié)果）（ 3）現(xiàn)在該區(qū)域加一空間范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直于坐標平面，使速度大小為 v0 的粒子恰好從圖中b 點射出該圓，則所有粒子在運動過程偏離x 軸的最大距離為多大？23（ 2014?鼓樓區(qū)模擬）如圖甲所示，一對平行金屬板c、 d 相距為 d，兩板長l ，在 cd間加如圖乙所示交變電壓（u 0 是已知量， t 是不確定的未知量） 平行板右側(cè)是兩個緊鄰的有界

31、勻強磁場區(qū)， 磁感強度大小b 1=b2=b 0，磁場方向都垂直于紙面并相反，磁場邊界mm 、nn 、pp垂直于極板質(zhì)量m、電量 e 的電子以相同的速度不斷從左側(cè)沿兩板中線oo?射入極板間，不計電子所受重力作用（1）若 t=0 時刻在 o 點進入電場的電子能在 0 t/2 時間段內(nèi)某時刻穿出極板間， 求電子射入初速度 v 和交變電壓周期 t 應該滿足的條件（2）若電子射入初速度v0 和交變電壓周期t 滿足條件：l=，所有從o 點射入電場的電子恰好都能夠穿出c、 d極板，求電子射入的初速度v0（3）不考慮電場邊緣效應，在（2）的情景下， t=時刻射入電場的電子穿出極板間電場后又進入磁場運動，電子經(jīng)

32、過磁場的偏轉(zhuǎn)又恰好從 o返回板間電場，求圖甲中兩磁場區(qū)寬度 l 1 和 l2 滿足的條件24（ 2014?南京三模） a 、b 是在真空中水平正對的兩塊金屬板，板長 l=40cm ，板間距 d=24cm ，在 b 板左側(cè)邊緣有一粒子源，能連續(xù)均勻發(fā)射帶負電的粒子，粒子緊貼 b 板水平向右射入，如圖甲所示，帶電粒子的比荷為85=1.010 c/kg ，初速度 v0=2.010 m/s（粒子重力不計） ，在 a 、b 兩板間加上如圖乙所示的電壓，電壓周期 6t=2.0 10s； t=0 時刻 a 板電勢高于 b板電勢， 兩板間電場可視為勻強電場，電勢差 u 0=360v ab 板右側(cè)相距s=2cm

33、 處有一個邊界 mn ，在邊界右側(cè)存在一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度b=t，磁場中放置一“ ”型熒光板，位置如圖所示，板與水平向夾角 =37 ，不考慮粒子之間相互作用及粒子二次進入磁場的可能求：（ 1）帶電粒子在 ab 間偏轉(zhuǎn)的最大側(cè)向位移 ymax；（ 2）帶電粒子從電場中射出到mn 邊界上的寬度 y；（ 3）經(jīng)過足夠長的時間后，射到熒光板上的粒子數(shù)占進入磁場粒子總數(shù)的百分比k25（ 2013?南通一模）如圖所示，在長度足夠長、寬度d=5cm 的區(qū)域 mnpq 內(nèi)，有垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度 b=0.33t 水平邊界 mn 上方存在范圍足夠大的豎直向上的勻強電場，電場強度

34、e=200n/c 現(xiàn)有大量質(zhì)量m=6.6 10 27 19kg、電荷量 q=3.210 c的帶負電的粒子， 同時從邊界 pq 上的 o 點沿紙面向各個方向射入磁場，射入時的速度大小均為 v=1.6 106m/s，不計粒子的重力和粒子間的相互作用求：（1）求帶電粒子在磁場中運動的半徑r ；（2）求與 x 軸負方向成60角射入的粒子在電場中運動的時間t；（3）當從 mn 邊界上最左邊射出的粒子離開磁場時，求仍在磁場中的粒子的初速度方向與x 軸正方向的夾角范圍，并寫出此時這些粒子所在位置構(gòu)成的圖形的曲線方程26（ 2013?泉州一模）如圖所示，在 xoy 豎直平面內(nèi)，長為 l 的絕緣輕繩一端固定在第

35、一象限的 p 點，另一端拴有一質(zhì)量為 m、帶電荷量為 +q 的小球， op 距離也為 l 且與 x 軸的夾角為 60在 x 軸上方有水平向左的勻強電場，場強大小為，在 x 軸下方有豎直向上的勻強電場，場強大小為，過 o 和 p 兩點的虛線右側(cè)存在方向垂直xoy 平面向外、磁感應強度為 b 的勻強磁場 小球置于 y 軸上的 c 點時， 繩恰好伸直且與 y 軸夾角為 30，小球由靜止釋放后將沿 cd 方向做直線運動，到達 d 點時繩恰好繃緊，小球沿繩方向的分速度立即變?yōu)榱?，并以垂直于繩方向的分速度擺下，到達0 點時將繩斷開不計空氣阻力求：（ 1）小球剛釋放瞬間的加速度大小a；（ 2）小球到達 0

36、點時的速度大小 v；（ 3）小球從 0 點開始到最終離開 x 軸的時間 t27（ 2012?長沙模擬）如圖所示，在正方形區(qū)域abcd 內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應強度為 b 的勻強磁場在 t=0 時刻，一位于正方形區(qū)域中心 o 的粒子源在 abcd 平面內(nèi)向各個方向發(fā)射出大量帶正電的粒子， 所有粒子的初速度大小均相同， 粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形邊長，不計重力和粒子之間的相互作用力已知平行于ad 方向發(fā)射的粒子在t=t0 時刻剛好從磁場邊界cd 上的某點離開磁場，求：（1）粒子的比荷；（2）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間；（3）假設粒子源發(fā)射的粒子在各個方向均勻分布

37、，在源發(fā)射的總粒子數(shù)之比t=t0 時刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子28（ 2012?江陵縣模擬） 如圖所示， 在 xoy 坐標系中分布著三個有界場區(qū)：第一象限中有一半徑為 r=0.1m 的圓形磁場區(qū)域，磁感應強度b1=1t ，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時與x軸、 y 軸相切，切點分別為a 、c；第四象限中，由 y 軸、拋物線 fg（ y=2，10x +x 0.025單位： m）和直線 dh （ y=x 0.425，單位： m）構(gòu)成的區(qū)域中，存在著方向豎直向下、強度 e=2.5n/c的勻強電場；以及直線dh 右下方存在垂直紙面向里的勻強磁場b2=0.5t 現(xiàn)有大量質(zhì)量為1106kg（重力不計），電量

38、大小為 2104c，速率均為 20m/s 的帶負電的粒子從 a 處垂直磁場進入第一象限，速度方向與y 軸夾角在0 至 180 度之間（1）求這些粒子在圓形磁場區(qū)域中運動的半徑；（2）試證明這些粒子經(jīng)過x 軸時速度方向均與x 軸垂直；（3）通過計算說明這些粒子會經(jīng)過y 軸上的同一點，并求出該點坐標29（ 2012?宿遷模擬）如圖所示，在坐標系xoy 內(nèi)有四個半徑為a 的圓形區(qū)域、，圓心坐標分別為 o（ 0，a）、 o（4a，a）、 o（4a， a）、 o（0， a），圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強磁場坐標原點o 處有一粒子源，該粒子源能向xoy 平面內(nèi) y 0一側(cè)發(fā)射質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的粒

39、子， 粒子的速度大小均為v0已知沿 y 軸正方向射出的粒子恰好從區(qū)平行x 軸正方向射出不計粒子重力（1）求磁感應強度b 的大?。唬?）求沿 +y 軸方向射出的粒子經(jīng)多長時間能回到區(qū)域；（ 3）試證明：從粒子源打出的所有粒子 都能再次回到區(qū)域， 且粒子回到區(qū)域的過程中，在磁場的運動時間都相等30（ 2012?思明區(qū)模擬）如圖（a）所示，有兩級光滑的絕緣平臺，高一級平臺距離絕緣物塊的中心 o 的高度為h，低一級平臺高度是高一級平臺高度的一半絕緣物塊放在水平地面上，物塊與地面間的動摩擦力為f，一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣物塊的中心，另一端固定在墻面上邊界gh 左邊存在著正交的勻強電場和交變磁場，電場強度

40、為e，磁感應強度變化情況如圖（ b）所示，磁感強度大小均為b0有一質(zhì)量為m、帶負電的小球從高一級平臺左邊緣以一定初速度滑過平臺后，垂直于邊界gh 在 t=t/4 時刻進入復合場，剛進入復合場時磁場方向向外且為正值小球以不變的速率運動至o 點處恰好與絕緣物塊發(fā)生正碰，碰撞過程沒有能量損失（碰撞時間不計） 碰撞后小球恰能垂直于邊界 gh 返回低一級平臺上，而絕緣物塊從 c 點向右運動到最遠點 d ，c、 d 間的距離為 s，（重力加速度為 g）求：（ 1）交變磁場變化的周期 t；（ 2）小球從高一級平臺左邊緣滑出的初速度v；（3）絕緣物塊從c 點運動至d 點時，彈簧具有的彈性勢能ep1. 解：（

41、1）根據(jù)動能定理解得：（2）電子在磁場中做勻速圓周運動，設圓運動半徑為在磁場中運動軌跡如圖 1，由幾何關系r，解得：根據(jù)牛頓第二定律：解得：設圓弧所對圓心為，滿足：由此可知：電子離開磁場后做勻速運動，滿足幾何關系：通過上式解得坐標（3） a設電子在偏轉(zhuǎn)電場垂直電場方向：l=vt 1pq 中的運動時間為t1，pq 間的電壓為u平行電場方向：此過程中電子的加速度大小 、 、 、 聯(lián)立得：電子出偏轉(zhuǎn)電場時，在x 方向的速度vx=at1電子在偏轉(zhuǎn)電場外做勻速直線運動，設經(jīng)時間 t2 到達熒光屏則水平方向： l=vt 2 豎直方向： x2=v xt2 、 、 、 聯(lián)立，解得：電子打在熒光屏上的位置坐標對

42、于有電子穿過p、q 間的時間內(nèi)進行討論：由圖 2 可知，在任意 t 時間內(nèi)， p、 q 間電壓變化 u 相等由 式可知，打在熒光屏上的電子形成的亮線長度所以，在任意 t 時間內(nèi)，亮線長度 x 相等由題意可知，在任意 t 時間內(nèi)，射出的電子個數(shù)是相同的也就是說，在任意 t 時間內(nèi)，射出的電子都分布在相等的亮線長度 x 范圍內(nèi)因此，在一個周期內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)相同b現(xiàn)討論 2t0 時間內(nèi)，打到單位長度亮線上的電子個數(shù)：當電子在 p、 q 電場中的側(cè)移量x1=時，由得： u=2u0當偏轉(zhuǎn)電壓在 0 2u0 之間時，射入p、 q 間的電子可打在熒光屏上由圖 2 可知，一個周期內(nèi)電子能從p、 q 電場射出的時間所以，一個周期內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)由 式，電子打在熒光屏上的最大側(cè)移量亮線長度l=2x m=3l所以，從0 2t0 時間內(nèi)，單位長度亮線上的電子數(shù)2.解：（ 1） 0 t0 內(nèi)，小球只受重力作用，做平拋運動當同時加上電場和磁場時，電場力：