黑龍江省大慶市喇中材料——高中物理大題集練——復(fù)合場(chǎng)(1)

1、 高中物理大題集練復(fù)合場(chǎng)2、在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點(diǎn)P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn)Q（0，-）的瞬間，撤去電場(chǎng)同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無(wú)限大。已知重力加速度為g。求： （1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大??； （2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向； （3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?3、如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)

2、，長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平軌道AB光滑且絕緣，B點(diǎn)坐標(biāo)為.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))被固定在A點(diǎn)已知在第一象限內(nèi)分布著互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小E2，磁場(chǎng)為水平方向(在圖中垂直紙面向外)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第二象限內(nèi)分布著沿x軸正方向的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E1.現(xiàn)將帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)小球所帶的電荷量不變?cè)嚽螅?(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大??； (2)小球第一次落地點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離； (3)小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次落地所經(jīng)歷的時(shí)間4、在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)

3、強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以一定的初速度垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，已知ON=d,如圖所示.不計(jì)粒子重力，求： （1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R； （2）粒子在M點(diǎn)的初速度v0的大小; （3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t. 5、質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴以速度v沿與水平方向成45°角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示液滴帶正電荷，在重力、電場(chǎng)力及磁場(chǎng)力共同作用下在場(chǎng)區(qū)做勻速直線運(yùn)動(dòng)重力加速

4、度為g.試求： （1）電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大？ （2）當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)A時(shí)，電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小不改變，不考慮因電場(chǎng)變化而產(chǎn)生的影響，求此后液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑6、如圖所示，、為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的理想邊界，一束電子（電量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì)）由靜止?fàn)顟B(tài)從P點(diǎn)經(jīng)過(guò)、間的電場(chǎng)加速后垂直到達(dá)邊界的Q點(diǎn)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)邊界寬度為d，電子從磁場(chǎng)邊界穿出時(shí)的速度方向與電子原來(lái)的入射方向夾角為30°。求： （1）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t； （2）若改變PQ間的電勢(shì)差，使電子剛好不能從邊界射出，則此時(shí)PQ間的電勢(shì)差U是多少？ 7、如圖所示，等邊三角形AQC的邊長(zhǎng)為2

5、L，P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).水平線QC以下是水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域（梯形PQCD）內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0；區(qū)域（三角形APD）內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，區(qū)域（虛線PD之上、三角形APD以外）的磁場(chǎng)與區(qū)域大小相等、方向相反.帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方，距離Q為L(zhǎng)的O點(diǎn)以某一速度射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下以速度v0垂直QC到達(dá)該邊中點(diǎn)N，經(jīng)區(qū)域再?gòu)腜點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域（粒子重力忽略不計(jì)）.求：  （1）求該粒子的比荷； （2）求該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間t1和勻強(qiáng)電場(chǎng)E； （3）若區(qū)域和區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3B0，則粒子經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)動(dòng)后會(huì)返回至O點(diǎn)，求

6、粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程所需的時(shí)間t8、如圖a所示，O為加速電場(chǎng)上極板的中央，下極板中心有一小孔O，O與O在同一豎直線上?？臻g分布著有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界MN、PQ（加速電場(chǎng)的下極板與邊界MN重合）將勻強(qiáng)磁場(chǎng)分為、兩個(gè)區(qū)域，區(qū)域高度為d，區(qū)域的高度足夠大，兩個(gè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)加速后通過(guò)小孔O，垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)。設(shè)加速電場(chǎng)兩極板間的電壓為U，粒子不計(jì)重力。 （1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度大??； （2）若粒子運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?（3）若將加速電場(chǎng)兩極板間的電壓提高到3U，為使帶

7、點(diǎn)粒子運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后仍能回到O點(diǎn)，需將磁場(chǎng)向下移動(dòng)一定距離（如圖b所示），求磁場(chǎng)向下移動(dòng)的距離y及粒子從O進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次回到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。10、在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)。磁場(chǎng)方向垂直紙面向 里，電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。一電荷量為q的帶正電的粒子（重力不計(jì)）從 坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以某一速度做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到距離原點(diǎn)O最遠(yuǎn)處P點(diǎn)（圖中未標(biāo) 出）時(shí)，撤去磁場(chǎng)，同時(shí)加另一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其方向沿y軸負(fù)方向，最終 粒子垂直于y軸飛出。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0），p點(diǎn)坐標(biāo)為。求整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功。11、如圖所示，左側(cè)裝置

8、內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，裝置上、下兩極板間電勢(shì)差為U，間距為L(zhǎng)；右側(cè)為“臺(tái)形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ACDH，其中，AH/CD，AH=4L。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子 (不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn))，從狹縫S1射人左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動(dòng)并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射人“臺(tái)形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，“臺(tái)形”寬度MN=L，忽略電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。 （1）判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大小; （2）求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值; （3）求出

9、（2）問(wèn)中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺(tái)形”區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。13、如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直線MN與y軸成30o角，P點(diǎn)的坐標(biāo)為（，0），在y軸與直線MN之間的區(qū)域內(nèi)，存在垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直角坐標(biāo)系xOy的第象限區(qū)域內(nèi)存在沿y軸，正方向、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點(diǎn)為Q，電子束以相同的速度v0從y軸上0y2a的區(qū)間垂直于y軸和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)。已知從y=2a點(diǎn)射入的電子在磁場(chǎng)中軌跡恰好經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力。求： （1）電子的比荷； （2）電子離開(kāi)磁場(chǎng)垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)的位置的范圍； （3）

10、從y軸哪個(gè)位置進(jìn)入電場(chǎng)的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)距離為多少？14、如圖甲，直角坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸上方（含x軸）區(qū)域有垂直坐標(biāo)系xOy向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=T；在x軸下方區(qū)域有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙，豎直向上為電場(chǎng)強(qiáng)度正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙，垂直xOy平面為磁場(chǎng)的正方向。光滑的絕緣斜面在第二象限，底端與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，與負(fù)x軸方向夾角=30°。一質(zhì)量m=1×10-5kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電的粒子從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)斜面壓力為零，以此時(shí)為計(jì)時(shí)

11、起點(diǎn)。求： （1）釋放點(diǎn)A到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離L； （2）帶電粒子在t=2.0s時(shí)的位置坐標(biāo)； （3）在垂直于x軸的方向上放置一俘獲屏，要使帶電粒子垂直打在屏上被俘獲，屏所在位置的橫坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？15、扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺。其簡(jiǎn)化模型如圖所示，、兩處為條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界豎直，相距為L(zhǎng)。其中區(qū)的磁場(chǎng)寬度L1=L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反且垂直紙面。一質(zhì)量為m、電量為q、重力不計(jì)的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U。粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后平行于紙面射入?yún)^(qū)，射入時(shí)速度與水平方向夾角=30°，從區(qū)右邊界射出時(shí)的速度與水平方向夾

12、角也為30°，求： （1）粒子射入?yún)^(qū)磁場(chǎng)前的速度v0的大小。 （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。 （3）要求粒子不從區(qū)右側(cè)射出，求區(qū)的磁場(chǎng)寬度L2的最小值。16、如圖所示，在無(wú)限長(zhǎng)的豎直邊界NS和MT間充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)該區(qū)域上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，KL為上下磁場(chǎng)的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高處分別有P、Q兩點(diǎn)，NS和MT間距為.質(zhì)量為、帶電量為的粒子從P點(diǎn)垂直于NS邊界射入該區(qū)域，在兩邊界之間做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為. （1）求該電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。 （2）要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值。 （3）

13、若粒子能經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)從MT邊界飛出，求粒子入射速度的所有可能值。17、如圖（a）所示，平行金屬板和間的距離為，現(xiàn)在、板上加上如圖（b）所示的方波形電壓，=0時(shí)板比板的電勢(shì)高，電壓的正向值為，反向值也為，現(xiàn)有由質(zhì)量為的帶正電且電荷量為的粒子組成的粒子束，從的中點(diǎn)以平行于金屬板方向的速度不斷射入，所有粒子不會(huì)撞到金屬板且在間的飛行時(shí)間均為，不計(jì)重力影響。試求： （1）粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小及方向； （2）粒子打出電場(chǎng)時(shí)位置離點(diǎn)的距離范圍； （3）若要使打出電場(chǎng)的粒子經(jīng)某一垂直紙面的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，都能到達(dá)圓形磁場(chǎng)邊界的同一個(gè)點(diǎn)，而便于再收集，則磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑和相應(yīng)的磁感強(qiáng)度是多大？18、

14、如圖所示，在一二象限內(nèi)范圍內(nèi)有豎直向下的運(yùn)強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)的上邊界方程為。在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)在第二象限中電場(chǎng)的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為q的正離子，在處有一熒光屏，當(dāng)正離子達(dá)到熒光屏?xí)r會(huì)發(fā)光，不計(jì)重力和離子間相互作用力。 （1）求在處釋放的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度。 （2）若僅讓橫坐標(biāo)的離子釋放，它最后能經(jīng)過(guò)點(diǎn)，求從釋放到經(jīng)過(guò)點(diǎn)所需時(shí)間t. （3）若同時(shí)將離子由靜止釋放，釋放后一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點(diǎn)持續(xù)發(fā)出熒光。求該點(diǎn)坐標(biāo)和磁感應(yīng)強(qiáng)度。19、某放置在真空中的裝置如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A、B中間開(kāi)有小孔，小孔的連線與豎直放置的平行金屬板C、D的中心

15、線重合。在C、D的下方有如圖所示的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的理想上邊界與金屬板C、D下端重合，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，圖乙中的為已知，但其變化周期未知。已知金屬板A、B之間的電勢(shì)差為，金屬板C、D的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，間距為。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P（初速度不計(jì)、重力不計(jì)）進(jìn)入A、B兩板之間被加速后，再進(jìn)入C、D兩板之間被偏轉(zhuǎn)，恰能從D極下邊緣射出。忽略偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的邊界效應(yīng)。 （1）求金屬板C、D之間的電勢(shì)差UCD。 （2）求粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向。 （3）規(guī)定垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?，在圖乙中t=0時(shí)刻該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，并在時(shí)刻粒子的速度方向恰好水平，求磁場(chǎng)的變化周期T0和該粒子從射入磁場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)的