磁場(chǎng)綜合練習(xí)(含詳細(xì)答案)

1、1如圖所示，把一導(dǎo)線用彈簧掛在蹄形磁鐵磁極的正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上往下看）（ ）A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升2圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里。在電鍵S接通后，導(dǎo)線D所受磁場(chǎng)力的方向是A向上 B向下 C向左 D向右××××××××××××B3如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感

2、應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為( )A0 B C D4如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC為兩有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場(chǎng)（足夠大）方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B。把粒子源放在頂點(diǎn)A處，它將沿A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子（粒子重力不計(jì)）。若從A射出的粒子CABv0帶負(fù)電，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t1帶負(fù)電，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t2帶正電，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t3帶正電，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t4則下列判斷正確的是At1

3、= t3< t2= t4 Bt1< t2< t4 < t3Ct1< t2< t3< t4 Dt1< t3< t2< t45電磁流量計(jì)的原理圖如圖所示，橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c流量計(jì)的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中的虛線）圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定地流過(guò)流量計(jì)時(shí)，在管道外將流量計(jì)上、下表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測(cè)得的電流值已知流體的電阻率為r ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，

4、則可求得流量（流量等于單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的體積）為（ ）A、 B、 C、D、6如圖所示，質(zhì)量為0.05kg，長(zhǎng)l0.1m的銅棒，用長(zhǎng)度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.5T.不通電時(shí)，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度37°，求此棒中恒定電流多大？(不考慮棒擺動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，g取10N/kg)同學(xué)甲的解法如下：對(duì)銅棒受力分析如圖所示：當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角37°時(shí)，棒受力平衡，有：FTcosmg，F(xiàn)TsinF安BIl得IA7.5A同學(xué)乙的解法如下：F安做功：WFFx1BIlsin37°×lsin37

5、6;BI(lsin37°)2重力做功：WGmgx2mgl(1cos37°)由動(dòng)能定理得：WFWG0代入數(shù)據(jù)解得：IA5.56A請(qǐng)你對(duì)甲、乙兩同學(xué)的解法作出評(píng)價(jià)：若你對(duì)兩者都不支持，則給出你認(rèn)為正確的解答7如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d，兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，如圖建立坐標(biāo)系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行。在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場(chǎng)垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II

6、內(nèi)的磁場(chǎng)垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運(yùn)動(dòng)，并先后通過(guò)區(qū)域I和。已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠?不計(jì)電子所受重力。（1）求兩金屬板之間電勢(shì)差U（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時(shí)，射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)y8如圖甲所示為一傾角=30°的足夠長(zhǎng)的絕緣斜面，在斜面上P點(diǎn)的上方是光滑的，P點(diǎn)下方粗糙，整個(gè)斜面體處在一個(gè)交變的電磁場(chǎng)中，電、磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙和丙所示，磁場(chǎng)方向以垂直紙面向外為正，而電場(chǎng)的方向以豎直向下為正，其中，現(xiàn)有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、帶負(fù)電的小物塊（其質(zhì)量為、帶電量大小為)，從t=0時(shí)刻由

7、靜止開(kāi)始從A點(diǎn)沿斜面下滑，在t=3t0時(shí)刻剛好到達(dá)斜面上的P點(diǎn)，在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某時(shí)刻開(kāi)始，物塊運(yùn)動(dòng)的速率保持不變.若已知斜面粗糙部分與物塊間的動(dòng)摩擦因素為，求：（1）小球在t0時(shí)刻的速度及AP的長(zhǎng)度；（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊離開(kāi)斜面的最大距離為多少？9如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中，A2A4與A1A3的夾角為60º。一質(zhì)量為m的帶電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30º角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過(guò)圓心O進(jìn)入?yún)^(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)。已知該

8、粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ?。10如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的0x2L、0yL區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力，帶正電的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入電場(chǎng)后，恰好從M（2L，L）點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，粒子離開(kāi)電場(chǎng)后將有機(jī)會(huì)進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的矩形磁場(chǎng)區(qū)域，并最終從x軸上的N（4L，0）點(diǎn)與x軸正向成45°角離開(kāi)第一象限，題中只有m、v0、q、L為已知量，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E（2）粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（3）如果粒子離開(kāi)M點(diǎn)后有機(jī)會(huì)進(jìn)入的是垂直紙面向里的矩形磁

9、場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍然為，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后仍然能從x軸上的N點(diǎn)與x軸正向成45°角離開(kāi)第一象限，則該矩形區(qū)域的最小面積S11如圖所示，在直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O 處有一放射源，向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶電粒子。在放射源右側(cè)有一很薄的擋板，垂直于x 軸放置，擋板與xoy 平面交線的兩端M、N 正好與原點(diǎn)O 構(gòu)成等邊三角形，O 為擋板與x 軸的交點(diǎn)。在整個(gè)空間中，有垂直于xoy 平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），帶電粒子在磁場(chǎng)中沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量大小為q，速度大小為，MN 的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。（不計(jì)帶電粒子的重力及粒子間的相互作用）（1

10、）確定帶電粒子的電性；（2）要使帶電粒子不打在擋板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；（3）要使MN 的右側(cè)都有粒子打到，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。（計(jì)算過(guò)程中，要求畫(huà)出各臨界狀態(tài)的軌跡圖）12如圖所示，在xoy第一象限內(nèi)分布有垂直xoy向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.5×10-2T。在第二象限緊貼y軸和x軸放置一對(duì)平行金屬板MN（中心軸線過(guò)y軸），極板間距d=0.4m；極板與左側(cè)電路相連接，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)頭P可以改變極板MN間的電壓。a、b為滑動(dòng)變阻器的最下端和最上端（滑動(dòng)變阻器的阻值分布均勻），a、b兩端所加電壓。在MN中心軸線上距y軸距離為L(zhǎng)=0.4m處，有一粒子源S沿x軸正方向連續(xù)射出

11、比荷為，速度為v0=2.0×104m/s帶正電的粒子，粒子經(jīng)過(guò)y軸進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從x軸射出磁場(chǎng)（忽略粒子的重力和粒子之間的相互作用）。（1）、當(dāng)滑動(dòng)頭P在a端時(shí)，求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R0；（2）、當(dāng)滑動(dòng)頭P在ab正中間時(shí)，求粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大??；（3）、滑動(dòng)頭P的位置不同則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也不同，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。LBOEFDaS13如圖所示，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的均勻磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里在圓形區(qū)域平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2a的剛性等邊三角形框架，其中心位于圓形區(qū)域的圓心邊上點(diǎn)（DS=L/2）處

12、有一發(fā)射帶電粒子源，發(fā)射粒子的方向皆在圖示平面內(nèi)且垂直于邊，發(fā)射粒子的電量皆為（0），質(zhì)量皆為，但速度有各種不同的數(shù)值若這些粒子與三角形框架的碰撞均無(wú)機(jī)械能損失，并要求每一次碰撞時(shí)速度方向垂直于被碰的邊試問(wèn)：（1）若發(fā)射的粒子速度垂直于邊向上，這些粒子中回到點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？（2）若發(fā)射的粒子速度垂直于邊向下，帶電粒子速度的大小取哪些數(shù)值時(shí)可使點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到點(diǎn)？這些粒子中，回到點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？(不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用)14如圖所示，固定的半圓形絕緣光滑軌道置于正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域中。軌道半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方

13、向水平向左。（1）一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在軌道上的C點(diǎn)恰好處于靜止，圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為（sin=0.8，cos=0.6）。求小球所電荷量；試說(shuō)明小球帶何種電荷并陳述理由。（2）如果將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)軌道的最大壓力是多少？（3） 若將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，與另一個(gè)質(zhì)量也為m且靜止在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)的不帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞過(guò)程歷時(shí)可以忽略且無(wú)機(jī)械能損失也無(wú)電荷轉(zhuǎn)移。兩小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終沒(méi)有脫離圓弧軌道。求第一次碰撞后到第二次碰撞前，兩小球在圓弧軌道上上升的最大高度各是多少？ 15如圖所示，圓

14、形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里，邊界跟y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O。 O點(diǎn)處有一放射源，沿紙面向各方向射出速率均為v的某種帶電粒子，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑的兩倍。已知該帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q，不考慮帶電粒子的重力。 （1）推導(dǎo)粒子在磁場(chǎng)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）求粒子通過(guò)磁場(chǎng)空間的最大偏轉(zhuǎn)角；（3）若粒子與磁場(chǎng)邊界碰撞后以原速率反彈，則從O點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子第一次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間是多長(zhǎng)？（已知arctan2=）16如圖a所示，一個(gè)質(zhì)量為m=20×10-11kg，電荷量g=10×10-5C的帶負(fù)電粒子（重力忽略不

15、計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后，垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V，金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩極間距（1）粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大??；（2）粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角；（3）在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t=0，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示，圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系（坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn)）。求在時(shí)粒子的位置坐標(biāo)（X、Y）。（答案可以用根式表示，如用小數(shù)，請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）17如圖所示，在空間中固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為

16、L的剛性等邊三角形框架DEF，DE邊上S點(diǎn)處有一發(fā)射帶正電的粒子源，發(fā)射粒子的方向皆在圖中截面內(nèi)且垂直于DE邊向下發(fā)射的電荷量皆為q，質(zhì)量皆為m，但速度v有各種不同的值整個(gè)空間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直截面向里的均勻磁場(chǎng)設(shè)粒子與DEF邊框碰撞時(shí)沒(méi)有能量損失和電荷量傳遞求：(1)帶電粒子速度的大小為v時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；(2)帶電粒子速度v的大小滿足什么條件時(shí)，可使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又垂直于DE邊回到S點(diǎn)？(3)這些粒子中，回到S點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？18如圖所示，有一半徑為R1=1m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2=m、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均

17、為B=0.5T，方向相反，均垂直于紙面，一帶正電粒子從平行極板下板P點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)加速后通過(guò)上板小孔Q，垂直進(jìn)入環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域，已知點(diǎn)P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場(chǎng)外邊界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不計(jì)粒子的重力，且不考慮粒子的相對(duì)論效應(yīng)，求：（1）若加速電壓U11.25×102V，則粒子剛進(jìn)入環(huán)形磁場(chǎng)時(shí)的速度多大？（2）要使粒子不能進(jìn)入中間的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，加速電壓U2應(yīng)滿足什么條件？（3）若改變加速電壓大小，可使粒子進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，且能水平通過(guò)圓心O，最后返回到出發(fā)點(diǎn)，則粒子從Q孔進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？NabcdSE370&#

18、215;×××××××××××××××××B19（12分）如圖所示，真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長(zhǎng)，cd為厚度不計(jì)的金箔，金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E=3.32×105N/C；方向與金箔成37°角.緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀粒子放射源S，可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的粒子，已知：粒子的質(zhì)量m=6.64×10

19、 27kg，電荷量q = 3.2×10 19C，初速度v = 3.2×106m/s。（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）求：（1）粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；（2）金箔cd被粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度L；xOy30°ABaC（3）設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的粒子穿出金箔進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通過(guò)N點(diǎn)，SNab且SN = 40cm，則此粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能EK為多少？20如圖所示，在xoy坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域上邊界剛好與直線y=a重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)帶正電的離子在坐標(biāo)為（a，0）的A點(diǎn)以某一速度進(jìn)

20、入磁場(chǎng)區(qū)域，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正向夾角為30°，離子質(zhì)量為m，帶電量為q。不計(jì)離子重力。（1）若離子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)位置坐標(biāo)為（a，a ）的C點(diǎn)，求離子運(yùn)動(dòng)的速度大小（2）當(dāng)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度滿足什么條件時(shí)可使離子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)？并求出最長(zhǎng)時(shí)間是多少？ Oyx× × × × ×× × × × ×× × × × ×30°vPv021如圖所示，在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有一垂直于

21、平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度大小為v0射入磁場(chǎng)，其入射方向與x軸的正方向成30°角。當(dāng)粒子第一次進(jìn)入電場(chǎng)后，運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中P點(diǎn)處時(shí)，方向與x軸正方向相同，P點(diǎn)坐標(biāo)為（）L，L。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小為v；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間t。22如圖（a）所示，在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子由磁場(chǎng)邊界與

22、x軸的交點(diǎn)A處，以速度v0沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，粒子恰好能從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處，沿y軸正方向飛出磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子所受重力。（1）求粒子的荷質(zhì)比。（要求畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖）（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間的范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向相對(duì)于入射方向改變了角，如圖（b）所示，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（要求畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖）23如圖所示，真空中直角坐標(biāo)系XOY，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，在第二象限內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三象

23、限內(nèi)有一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距為d。所加電壓為U，兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)正離子沿平行于金屬板的軸線射入兩板間并做直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)（L，0）垂直于x軸進(jìn)入第二象限，從P（0，2L）進(jìn)入第一象限，然后離子垂直于x軸離開(kāi)第一象限，不計(jì)離子的重力，求：（1）離子在金屬板間運(yùn)動(dòng)速度V0的大小（2）離子的比荷q/m（3）從離子進(jìn)入第一象限開(kāi)始計(jì)時(shí)，離子穿越x軸的時(shí)刻24如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平

24、向右拋出經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小；(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.25如圖所示，在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸正方向，在y<0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy坐標(biāo)系平面向里。一電量為e，質(zhì)量為m 的電子，經(jīng)過(guò)y軸上y=d處的A點(diǎn)朝x軸正方向射入，速率為v；然后經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=2d處的M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并由y= -2d處的N點(diǎn)射出。不計(jì)重力，求（1）電場(chǎng)強(qiáng)

25、度E的大小。（2）電子到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的速度大小與方向。（3）請(qǐng)求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。26如圖是磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖設(shè)平行金屬板間距為d，發(fā)電通道長(zhǎng)為a、寬為b，其間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)電流體的流速為v，電阻率為，負(fù)載電阻為R，導(dǎo)電流體從一側(cè)沿垂直磁場(chǎng)且與極板平行方向射入極板間，求：（1）該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)； （2）負(fù)載R上的電流I；（3）求磁流體發(fā)電機(jī)總功率p； （4）為了使導(dǎo)電流體以恒定的速度v通過(guò)磁場(chǎng)，發(fā)電通道兩端需保持一定的壓強(qiáng)差p。試計(jì)算p。試卷第7頁(yè)，總7頁(yè)本卷由【在線組卷網(wǎng)】自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考。參考答案1A 2A 3ABC 4B 5A6評(píng)價(jià)見(jiàn)解析3

26、.33A【解析】甲同學(xué)的錯(cuò)誤原因：認(rèn)為物體速度為零時(shí)，一定處于平衡位置，或者認(rèn)為偏角最大時(shí)為平衡位置乙同學(xué)的錯(cuò)誤原因：將安培力表達(dá)式誤寫(xiě)為F安BIlsin37°，應(yīng)為：F安BIl.正確的解法如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過(guò)程中F安做功：WFFx1BIl×lsin37°重力做功：WGmgx2mgl(1cos37°)由動(dòng)能定理得：WFWG0代入數(shù)據(jù)解得：IA0.33A.7（1） (2) 【解析】試題分析：（1）由于粒子進(jìn)入平行板電容器正好做直線運(yùn)動(dòng)，證明洛倫茲力等于電場(chǎng)力即，即（2）電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，根據(jù)洛倫茲力提供向心力則有，即，設(shè)在I磁場(chǎng)區(qū)域上升高度為h，設(shè)磁場(chǎng)寬

27、度為D根據(jù)幾何知識(shí)， ，則求得由對(duì)稱性可知，在II磁場(chǎng)中升高高度也為 ，所以射出時(shí)縱坐標(biāo)為考點(diǎn)：洛倫茲力提供向心力、數(shù)理結(jié)合點(diǎn)評(píng)：此類題型考察了速度選擇器并結(jié)合帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，結(jié)合勾股定理從而確定粒子的軌跡8（1）2gt02 （2）【解析】試題分析：（1）0t0內(nèi)小物塊勻加速下滑： 2分得 1分 分因?yàn)锳P間光滑，物塊在斜面上AP間運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度不變故 分（2）運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 物體在5t0之后勻速，速度達(dá)到最大，有： 2分 2分由以上兩式得到： 1分在5t06t0時(shí)間內(nèi)物塊脫離斜面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)： 2分到 物塊離開(kāi)斜面的最大距離為 2分考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系、物體的平衡條件

28、、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。9  【解析】試題分析：設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從點(diǎn)射出，用、分別表示在磁場(chǎng)I區(qū)和II區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑和周期則   設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r。如圖所示，已知帶電粒子過(guò)圓心且垂直進(jìn)入II區(qū)磁場(chǎng).連接，為等邊三角形，為帶電粒子在I區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其軌跡的半徑    圓心角，帶電粒子在I區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 帶電粒子在II區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在的中點(diǎn)，即   在II區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為  帶電粒子從射入到射出

29、磁場(chǎng)所用的總時(shí)間  由以上各式可得  考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般可先確定圓心求出半徑，再由洛侖茲力充當(dāng)向心力及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解。10（1）（2）（3）【解析】試題分析： 解：(1)由帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)有 由有 (2)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)y方向上有 粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)有 由幾何關(guān)系，粒子離開(kāi)電場(chǎng)后直接進(jìn)入磁場(chǎng)四分之一圓周之后離開(kāi)磁場(chǎng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 粒子勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 則由有 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，矩形邊長(zhǎng)為 ， 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力點(diǎn)評(píng)：本題考查了帶電

30、粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)數(shù)學(xué)的幾何能力要求較高，關(guān)鍵畫(huà)出粒子的軌跡圖，結(jié)合牛頓第二定律以及向心力等知識(shí)進(jìn)行求解11（1）正電荷 （2） （3）【解析】試題分析：根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，利用左手定則可判斷出粒子帶正電荷。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，利用洛倫茲力公式等于向心力和圖中幾何關(guān)系列方程解答。（1）由左手定則可得，粒子帶正電荷。   （2）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r，帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，有：得      

31、     由于從O點(diǎn)射出的粒子的速度大小都相同，由上式可知，所有粒子的軌跡半徑都相等。由幾何知識(shí)可知，為使粒子不打在擋板上，軌跡的半徑最大值為       由兩式可得，磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值      3）為使MN的右側(cè)都有粒子打到，打在N點(diǎn)的粒子最小半徑的軌跡為圖乙中的圓弧OMN，圖中點(diǎn)O3為軌跡的圓心，由于內(nèi)接OMN為正三角形，由幾何知識(shí)，最小的軌跡半徑為   粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，有  所以，磁感應(yīng)強(qiáng)度的

32、最大值   考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的求解，關(guān)鍵是畫(huà)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，利用幾何知識(shí)找出圓心及相應(yīng)的半徑，從而找出圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角由圓心和軌跡用幾何知識(shí)確定半徑是研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的重要方法12（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）當(dāng)滑動(dòng)頭P在a端時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)： 解得： （2）當(dāng)滑動(dòng)頭P在ab正中間時(shí)，極板間電壓，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)沿y軸方向的分速度為： 粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小設(shè)為，- 解得： （或）（注：可以證明當(dāng)極板間電壓最大時(shí)，粒子也能從極板

33、間射出）（3）設(shè)粒子射出極板時(shí)速度的大小為，偏向角為，在 磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑為。根據(jù)速度平行四邊形可得： 又：可得：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，圓心為，與x軸交點(diǎn)為D，設(shè) ，根據(jù)幾何關(guān)系： 又：可解得： 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)：則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： 由此可知當(dāng)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角越大則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越大，假設(shè)極板間電壓為最大值U時(shí)粒子能射出電場(chǎng)，則此粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)。由（2）問(wèn)規(guī)律可知當(dāng)滑動(dòng)頭P在b端時(shí)，粒子射入磁場(chǎng)時(shí)沿y方向的分速度：=y方向偏距：，說(shuō)明粒子可以射出極板。此時(shí)粒子速度偏轉(zhuǎn)角最大，設(shè)為：- 故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間：代入數(shù)值得：（或）

34、注：當(dāng)電壓最大為U時(shí)粒子能從極板間射出需要說(shuō)明，若沒(méi)有說(shuō)明（或證明）扣1分；沒(méi)有證明粒子射出電場(chǎng)的速度偏轉(zhuǎn)角越大時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)，不扣考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的題目解題步驟為：定圓心、畫(huà)軌跡、求半徑13【解析】（1）（2）要使粒子每次與的三條邊碰撞時(shí)都與邊垂直，且能回到S點(diǎn)，則有半徑 即的頂點(diǎn)到磁場(chǎng)邊緣距離為當(dāng)n=1時(shí)，當(dāng)n=2時(shí)，當(dāng)n=3時(shí)，由于大于的頂點(diǎn)到磁場(chǎng)邊緣的距離，這時(shí)粒子繞頂點(diǎn)時(shí)將出磁場(chǎng)，只有當(dāng)n2時(shí)的粒子能夠滿足題意條件，最終回到S點(diǎn)。則粒子回到S點(diǎn)的時(shí)間決定與碰撞的次數(shù)，次數(shù)越少，時(shí)間越短。所以當(dāng)n=2時(shí)，所需時(shí)間最短，

35、為14（1）（2）（3）【解析】（1）小球在C點(diǎn)受重力、電場(chǎng)力和軌道的支持力處于平衡，電場(chǎng)力的方向一定是向左的，與電場(chǎng)方向相同，如圖所示。因此小球帶正電荷。FNcosqEFNsinmg小球帶電荷量 （3分）（2）小球從A點(diǎn)釋放后，沿圓弧軌道下滑，還受方向指向軌道的洛倫茲力F洛，力F洛隨速度增大而增大，小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度（設(shè)為v）最大，力F洛最大，且qE和mg的合力方向沿半徑OA，因此小球?qū)壍赖膲毫ψ畲蟆Ｓ?通過(guò)C點(diǎn)的速度v小球在重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力和軌道對(duì)它的支持力作用下沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，有FmgsinqEcosqvB= 最大壓力等于支持力F。（5分）（3）（8分）小球1從A點(diǎn)滑下到達(dá)P點(diǎn)

36、時(shí)速度為vp，由動(dòng)能定理可得 小球1與小球2發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞，碰后速度分別設(shè)為v1和v2，由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系解方程可得 v1=0，碰后小球2仍不帶電，向右沿圓軌道上滑，小球2上升的最大高度設(shè)為h2，由機(jī)械能守恒定律 可得 碰后小球1質(zhì)量和電量都不變，從P點(diǎn)開(kāi)始無(wú)初速向左沿圓軌道上滑至最高點(diǎn)F，設(shè)AOF為，小球1上升的最大高度為h1，由動(dòng)能定理由幾何關(guān)系可得 由以上兩式可得 15（1）（2）（3）【解析】（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，受洛侖茲力作用，由牛頓第二定律得：， 。（2）設(shè)粒子飛出和進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向夾角為，則 x是粒子在磁場(chǎng)內(nèi)軌跡的兩端點(diǎn)的直線距離。x最大值為2R，對(duì)應(yīng)的就是最大值

37、.，由題述2R=r所以（3）設(shè)粒子與邊界相鄰兩次碰撞過(guò)程通過(guò)的弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角為2，該弧長(zhǎng)所對(duì)磁場(chǎng)邊界圓的圓心角為2。如圖所示。則tan=， =，由圖中的幾何關(guān)系，可得+=/2，=要使粒子還能通過(guò)O點(diǎn)，應(yīng)滿足（均為正整數(shù)）即（均為正整數(shù)）Ks5u當(dāng)粒子第一次回到O點(diǎn)，應(yīng)取又粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期所以從O點(diǎn)沿x軸正方向射出的粒子第一次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間是16（1） （2）（3）【解析】17(1)(2)(n0,1,2,3，)(3)【解析】(1)帶電粒子從S點(diǎn)垂直于DE邊以速度v射出后，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心一定位于DE邊上，其半徑R可由qvB求得，R(2)要求此粒子每次與DEF的三條邊碰

38、撞時(shí)都與邊垂直，且能回到S點(diǎn)，則R和v應(yīng)滿足以下條件：(2n1)R(n1,2,3，)由得v(n1,2,3，)(3)這些粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)將式代入，得T可見(jiàn)在B及給定時(shí)T與v無(wú)關(guān)粒子從S點(diǎn)出發(fā)最后回到S點(diǎn)的過(guò)程中，與DEF的邊碰撞次數(shù)越少，所經(jīng)歷的時(shí)間就越短，所以應(yīng)取n1，由圖可看出該粒子的軌跡包括3個(gè)半圓和3個(gè)圓心角為300°的圓弧，故最短時(shí)間為t3×3×4T18m/s（2）（3）t 1.83×10-7s【解析】（4分）粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得： （2分）解得：m/s（2分）（8分）粒子剛好不進(jìn)入中間圓形磁場(chǎng)的軌跡如圖所示，在RtQO

39、O1中有：.（2分）解得r1=1m （1分）由 （1分） 得 又由動(dòng)能定理得：.（2分）由以上聯(lián)立得V（1分）所以加速電壓U2滿足條件是V（1分）（7分）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由于 OO3Q共線且豎直，又由于粒子在兩磁場(chǎng)中的半徑相同，有：O2O3=2O2Q=2r2由幾何關(guān)系得AO2O3=600，故粒子從Q孔進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次經(jīng)過(guò)圓心O所用的時(shí)間t=(T+T)= T（3分）又 （2分）由得t 1.83×10-7s（2分）+_O1QUvBOR1R2BPQUv+_BOR1R2BO2O3P本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，加速后的速度可根據(jù)動(dòng)能定理得出，解出加速后的速度。粒子剛好不進(jìn)入中間圓形

40、磁場(chǎng)的軌跡如圖所示，根據(jù)幾何知識(shí)可解出運(yùn)動(dòng)半徑，結(jié)合動(dòng)能定理，可得出加速電壓。粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由于 OO3Q共線且豎直，又由于粒子在兩磁場(chǎng)中的半徑相同，有：O2O3=2O2Q=2r2，由幾何關(guān)系得AO2O3=600，可解出粒子從Q孔進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次經(jīng)過(guò)圓心O所用的時(shí)間，然后根據(jù)公式算出周期，即可求出時(shí)間。19（1） （2） （3）【解析】試題分析：（1）粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即 （1分）則 （2分）（2）設(shè)cd中心為O，向c端偏轉(zhuǎn)的粒子，當(dāng)圓周軌跡與cd相切時(shí)偏離O最遠(yuǎn)，設(shè)切點(diǎn)為P，對(duì)應(yīng)圓心O1，如圖所示，則由幾何關(guān)系得： (1分)向d端偏轉(zhuǎn)的粒子，當(dāng)沿s

41、b方向射入時(shí)，偏離O最遠(yuǎn)，設(shè)此時(shí)圓周軌跡與cd交于Q點(diǎn)，對(duì)應(yīng)圓心O2，如圖所示，則由幾何關(guān)系得： （1分）NabcdSE370××××××××××××××××××BO1MO2Q故金箔cd被粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度 （1分）（3）設(shè)從Q點(diǎn)穿出的粒子的速度為v，因半徑O2Q場(chǎng)強(qiáng)E，則vE，故穿出的粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示。 沿速度v方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 位移 （1分）沿場(chǎng)強(qiáng)E方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移 （1分）則

42、由 得： （2分）故此粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能為（2分）考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理。20（1）（2）【解析】試題分析：(1)若離子從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示xOy30°ABaOrC由幾何關(guān)系得軌跡半徑為 又離子在磁場(chǎng)中 得 （2）離子在磁場(chǎng)中 得運(yùn)動(dòng)的周期為 聯(lián)立得 若為離子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，則離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 則離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與離子的速度大小無(wú)關(guān)，與軌跡的圓心角有關(guān)。如圖，只有當(dāng)離子從x軸離開(kāi)磁場(chǎng)（即離子既不從磁場(chǎng)的上邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，也不從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)）時(shí)，離子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角最大。由幾何關(guān)系，最大圓心角為。 xOy30&#

43、176;ABa離子剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域上邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，則軌跡恰好與上邊界相切，如圖，由幾何關(guān)系 得，其軌跡半徑為 xOy30°ABa圖17-3 若離子剛好不能從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)，則軌跡與y軸相切，如圖由幾何關(guān)系得，其軌跡半徑為 xOy30°ABa 綜上所述，要使離子從x軸離開(kāi)磁場(chǎng)，則其軌跡半徑必須滿足且 ，即 即要使離子能在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，則離子運(yùn)動(dòng)的速度必須滿足zxxk 運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為考點(diǎn)：洛倫茲力提供向心力點(diǎn)評(píng)：本題考查了洛倫茲力提供向心力的問(wèn)題，這類問(wèn)題只要能確定軌跡題目即能迎刃而解。這類題型解題順序?yàn)橄却_定軌跡后確定幾何關(guān)系。21（1）（2）（3）【解析】試題分析：

44、（1）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，OQ段為圓周，QP段為拋物線，粒子在Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0 ，根據(jù)對(duì)稱性可知，方向與x軸正方向成30°角，可得： （2分）解得： （1分） （2）在粒子從Q運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得 2分）解得 （1分）水平方向的位移為 （1分）豎直方向的位移為 （1分）可得 （1分）由，故粒子在OQ段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 （1分） （2分）解得 （1分）（3）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間為： （1分）設(shè)粒子從Q到P所用時(shí)間為t2，在豎直方向上有 （1分）則粒子從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間為 （1分）考點(diǎn)：考查粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：難度較大，粒子在交替復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，首先分析粒子的受力情況，把整體的運(yùn)動(dòng)分解為幾個(gè)分段運(yùn)動(dòng)，判斷運(yùn)動(dòng)