電場(chǎng)磁場(chǎng)綜合題目_第1頁(yè)
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1、電場(chǎng)磁場(chǎng)一選擇題(共10小題)1(2016廣西模擬)如圖所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線中有從A到B的電流,C為導(dǎo)線正下方的一點(diǎn),則該電流在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是()A向右B向左C垂直紙面向外D垂直紙面向里2(2016廣西模擬)一通電直導(dǎo)線用細(xì)線懸掛于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)及電流方向如圖通電導(dǎo)線所受安培力的方向是()A水平向左B水平向右C豎直向上D豎直向下3(2015武清區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試)下列各圖中,運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是()ABCD4(2015秋大連校級(jí)期中)如圖所示,相同的帶正電粒子A和B,同時(shí)以vA和vB的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的0點(diǎn)分別以60°和30

2、°(與邊界的夾角)方向射入磁場(chǎng),又恰好不從另一邊界飛出,則下列說(shuō)法中正確的是()AA、B兩粒子的速度之比BA、B兩粒子在磁場(chǎng)中的位移之比1:1CA、B兩粒子在磁場(chǎng)中的路程之比1:2DA、B兩粒子在磁場(chǎng)中的時(shí)間之比2:15(2015春上饒期末)如圖所示,真空中狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,區(qū)域?qū)挾葹閐,邊界為CD和EF,速度為v的電子從邊界CD外側(cè)沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),入射方向跟CD的夾角為,已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e,為使電子能從另一邊界EF射出,電子的速率應(yīng)滿足的條件是()AvBvCvDv6(2016福建模擬)空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域的

3、橫截面的半徑為R,磁場(chǎng)方向垂直橫截面一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場(chǎng),離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60°不計(jì)重力,該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()ABCD7(2016咸陽(yáng)一模)如圖所示,金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)軌cdef上,棒ab與導(dǎo)軌相互垂直并接觸良好,導(dǎo)軌間接有電源現(xiàn)用兩種方式在空間加勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab棒均處于靜止第一次勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上;第二次勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜向左上與金屬導(dǎo)軌平面成=30°角,兩次勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等下列說(shuō)法中正確的是()A兩次金屬棒ab所受的安培力大小不變B第二次金屬棒ab所受的安培力大C第二次金屬棒ab

4、受的摩擦力小D第二次金屬棒ab受的摩擦力大8(2016廣西模擬)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期分別為()ABCD9(2016春玉溪校級(jí)月考)如圖所示,在開關(guān)S閉合時(shí),質(zhì)量為m的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是()A保持S閉合,將上極板稍向左平移,液滴將會(huì)向上運(yùn)動(dòng)B保持S閉合,將上極板稍向下平移,電流表中會(huì)有ab的電流C將S斷開,將上極板稍向左平移,液滴仍保持靜止D將S斷開,將上極板稍向下平移,液滴仍保持靜止10(2015西華縣模擬)如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)

5、垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且abc=bcd=135°流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()A方向沿紙面向上,大小為(+1)ILBB方向沿紙面向上,大小為(1)ILBC方向沿紙面向下,大小為(+1)ILBD方向沿紙面向下,大小為(1)ILB二解答題(共15小題)11(2015秋天津校級(jí)期末)帶正電的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量 m=0.01kg,帶電量q=0.01C,自光滑斜面頂端由靜止開始下滑,斜面傾角30°,長(zhǎng)10m滑出斜面后恰好進(jìn)入虛線區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),虛線區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右和勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向外,如圖所示(g取

6、10m/s2)(1)物塊滑出斜面的速度大?。唬?)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E多大;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大12(2012無(wú)錫二模)如圖所示,在光滑的水平面上有一直角坐標(biāo)系Oxy現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=Olkg帶電荷量q=一2×104C的微粒,(重力不計(jì))從y軸正半軸上的P1點(diǎn)以速度v0=0.6m/s垂直于y軸射入已知在y0的空間內(nèi)有與y軸方向平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y0的空間內(nèi)存在方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)帶電微粒從P1點(diǎn)射入電場(chǎng)后,經(jīng)坐標(biāo)(1.2,0)的P2點(diǎn)與x軸正方向成53°角射入y0的空間,最后從y軸負(fù)半軸上的P3點(diǎn)垂直于y軸射出(已知:sin53=0.8,cos53°

7、=0.6)求:(1)P1點(diǎn)的坐標(biāo);(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B13(2013秋德州期末)如圖所示,質(zhì)量為m=0.04kg的導(dǎo)電細(xì)桿ab置于傾角為=30°的平行放置的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬為d=0.4m,細(xì)桿ab與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌所在區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2,導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計(jì)(g取10m/s2)(1)若導(dǎo)軌光滑,為保證釋放細(xì)桿后ab保持靜止不動(dòng),則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是多大?(2)若導(dǎo)軌粗糙,且與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)=,為保證釋放細(xì)桿后ab仍保持靜止不動(dòng),則通過(guò)細(xì)桿的電流范圍是多少?

8、(已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)14(2013秋廬江縣期末)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中,v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O試求:(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間;(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan;(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離s15(2010秋高安市校級(jí)期中)一個(gè)帶正電的微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒沿直線由A向B運(yùn)動(dòng),如圖所示,AB與電場(chǎng)線夾角為已知帶電微粒的質(zhì)量為m,電

9、荷量為q,A、B相距L(重力加速度為g)(1)試說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說(shuō)明理由(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?16(2015臨潼區(qū))一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若兩板間距d=1.0cm,板長(zhǎng)l=5.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?17(2015陜西模擬)如圖所示,水平放置的平行板電容器,與某一電源相連它的極板長(zhǎng)L=0.4m,兩板間距離d=4×103m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落

10、到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×105kg,電量q=+1×108C,(g=10m/s2)求:(1)微粒入射速度v0為多少?(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連?所加的電壓U應(yīng)取什么范圍?18(2015紅橋區(qū)模擬)如圖所示,兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置,板間距離為d當(dāng)兩板間加電壓U時(shí),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以水平速度v0從A點(diǎn)射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后從B點(diǎn)射出電場(chǎng),A、B間的水平距離為L(zhǎng),不計(jì)重力影響求:(1)帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;(2)帶電粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大?。唬?)A、B間的電勢(shì)差1

11、9(2016大慶模擬)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50的直流電源現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10m/s2已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大?。唬?)導(dǎo)體棒受

12、到的摩擦力20(2016大慶模擬)如圖,水平放置金屬導(dǎo)軌M、N,平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,間距為1m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T,方向與導(dǎo)軌平面夾角為=37°,金屬棒ab的質(zhì)量為0.02kg,放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.5,定值電阻R為1,其余部分的電阻不計(jì),則當(dāng)電鍵閉合的瞬間,求:(sin37°=0.6、cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)電流多大;(2)棒ab的加速度為多大21(2016天津校級(jí)模擬)如圖所示,兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)A板帶正電荷,B板帶等量負(fù)電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度

13、為E;磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1平行金屬板右側(cè)有一擋板M,中間有小孔O,OO是平行于兩金屬板的中心線擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度為B2CD為磁場(chǎng)B2邊界上的一絕緣板,它與M板的夾角=45°,OC=a,現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m,含有各種不同電荷量、不同速度的帶電粒子(不計(jì)重力),自O(shè)點(diǎn)沿OO方向進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域,其中有些粒子沿直線OO方向運(yùn)動(dòng),并進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中,求:(1)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的帶電粒子的速度;(2)能擊中絕緣板CD的粒子中,所帶電荷量的最大值;(3)絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長(zhǎng)度22(2016大慶模擬)如圖所示,、為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的理想邊界,一束電

14、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?23(2016大慶模擬)如圖,在xOy平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行y軸向下在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),左邊界為y軸,右邊界為x=的直線,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下從x

15、軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)已知OQ=l,不計(jì)粒子重力求:(1)P點(diǎn)的縱坐標(biāo);(2)要使粒子能再次進(jìn)入電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍24(2016洛陽(yáng)模擬)如圖所示,質(zhì)量為m=5×108 kg的帶電粒子以v0=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場(chǎng),已知板長(zhǎng)L=10cm,板間距離d=2cm,當(dāng)A、B間加電壓UAB=103 V時(shí),帶電粒子恰好沿直線穿過(guò)電場(chǎng)(設(shè)此時(shí)A板電勢(shì)高)求:(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量;(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?25(2016大慶模擬)水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L,兩板間距d,兩板間電壓為U

16、,且上板為正,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0從兩板中間射入,已知電子質(zhì)量m,電荷量e,如圖,求:(1)電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移y是多少?(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少?(3)電子離開電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若屏與金屬板右端相距S,求OP的長(zhǎng)?2016年03月14日1224966的高中物理組卷參考答案與試題解析一選擇題(共10小題)1(2016廣西模擬)如圖所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線中有從A到B的電流,C為導(dǎo)線正下方的一點(diǎn),則該電流在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是()A向右B向左C垂直紙面向外D垂直紙面向里【考點(diǎn)】通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】由右手螺旋定則可判斷電流周圍磁場(chǎng)的分布【解答】解

17、:長(zhǎng)直導(dǎo)線中有從A到B的電流,由右手螺旋定則得:導(dǎo)線正下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里故選D【點(diǎn)評(píng)】右手螺旋定則在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,要加強(qiáng)練習(xí),增加熟練程度2(2016廣西模擬)一通電直導(dǎo)線用細(xì)線懸掛于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)及電流方向如圖通電導(dǎo)線所受安培力的方向是()A水平向左B水平向右C豎直向上D豎直向下【考點(diǎn)】安培力菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】已知磁場(chǎng)方向與電流方向,由左手定則可以判斷出安培力的方向【解答】解:根據(jù)圖示磁場(chǎng)與電流方向,由左手定則可得,安培力方向豎直向下,故ABC錯(cuò)誤,D正確;故選D【點(diǎn)評(píng)】本題考查了左手定則的應(yīng)用,熟練應(yīng)用左手定則即可判斷出安培力的方向3(2015武清區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試

18、)下列各圖中,運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是()ABCD【考點(diǎn)】判斷洛侖茲力的方向菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),所受洛倫茲力方向由左手定則進(jìn)行判斷,伸開左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線進(jìn)入手心,并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向或者負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向【解答】解:根據(jù)左手定則可知:A圖中洛倫茲力方向應(yīng)該向上,故A錯(cuò)誤;B圖中電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系符合左手定則,故B正確;C圖中洛倫茲力方向應(yīng)該向里,故C錯(cuò)誤

19、;D圖中電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向在一條線上,不受洛倫茲力,故D錯(cuò)誤故選:B【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力的條件以及左手定則的熟練應(yīng)用是對(duì)學(xué)生的基本要求,要熟練掌握4(2015秋大連校級(jí)期中)如圖所示,相同的帶正電粒子A和B,同時(shí)以vA和vB的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的0點(diǎn)分別以60°和30°(與邊界的夾角)方向射入磁場(chǎng),又恰好不從另一邊界飛出,則下列說(shuō)法中正確的是()AA、B兩粒子的速度之比BA、B兩粒子在磁場(chǎng)中的位移之比1:1CA、B兩粒子在磁場(chǎng)中的路程之比1:2DA、B兩粒子在磁場(chǎng)中的時(shí)間之比2:1【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題

20、】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】以任一帶電粒子為研究對(duì)象,畫出軌跡示意圖,根據(jù)幾何知識(shí)得出軌跡半徑r與磁場(chǎng)的寬度d的關(guān)系式,結(jié)合半徑公式r=,即可求得速度之比;根據(jù)公式t=,是軌跡的圓心角求時(shí)間之比;路程s=r;【解答】解:A、設(shè)粒子速度方向和磁場(chǎng)邊界的夾角為,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,如圖所示,有 r+rcos=d得 r=又由軌跡半徑公式 r=所以=故A正確B、粒子在磁場(chǎng)中的位移x=2rsin,所以=故B錯(cuò)誤C、粒子在磁場(chǎng)中的路程s=r=r×(22)所以=故C錯(cuò)誤D、軌跡的圓心角為時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=T,而周期T=,兩個(gè)粒子的周期是相同的所以=故D錯(cuò)誤故選A【點(diǎn)評(píng)】考

21、查牛頓第二定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑和周期公式,并與幾何關(guān)系綜合解題,注意考慮粒子的臨界情況是本題突破口同時(shí)還強(qiáng)調(diào)圓心角的正確表示5(2015春上饒期末)如圖所示,真空中狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,區(qū)域?qū)挾葹閐,邊界為CD和EF,速度為v的電子從邊界CD外側(cè)沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),入射方向跟CD的夾角為,已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e,為使電子能從另一邊界EF射出,電子的速率應(yīng)滿足的條件是()AvBvCvDv【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;向心力菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)其軌跡恰好與EF邊

22、相切時(shí),軌跡半徑最小,對(duì)應(yīng)的速度最小【解答】解:由題意可知電子從EF射出的臨界條件為到達(dá)邊界EF時(shí),速度與EF平行,軌跡與EF相切,如右圖由幾何知識(shí)得R+Rcos=d,R=,解得v0=,vv0,即能從EF射出故選:A【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的邊界問(wèn)題的求解方法當(dāng)入射速率v0很小時(shí),電子會(huì)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)一段圓弧后又從CD一側(cè)射出,速率越大,軌道半徑越大,當(dāng)軌道與邊界EF相切時(shí),電子恰好不能從EF射出6(2016福建模擬)空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域的橫截面的半徑為R,磁場(chǎng)方向垂直橫截面一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場(chǎng),離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60&

23、#176;不計(jì)重力,該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()ABCD【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】帶正電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,由洛倫茲力提供向心力,由幾何知識(shí)求出軌跡半徑r,根據(jù)牛頓第二定律求出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度【解答】解:帶正電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫出軌跡如圖,根據(jù)幾何知識(shí)得知,軌跡的圓心角等于速度的偏向角60°,且軌跡的半徑為 r=Rcot30°= R根據(jù)牛頓第二定律得 qv0B=m 得,B=,故A正確,BCD錯(cuò)誤;故選:A【點(diǎn)評(píng)】本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,畫軌跡是關(guān)鍵,是幾何知識(shí)和動(dòng)力

24、學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,常規(guī)問(wèn)題7(2016咸陽(yáng)一模)如圖所示,金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)軌cdef上,棒ab與導(dǎo)軌相互垂直并接觸良好,導(dǎo)軌間接有電源現(xiàn)用兩種方式在空間加勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab棒均處于靜止第一次勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上;第二次勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜向左上與金屬導(dǎo)軌平面成=30°角,兩次勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等下列說(shuō)法中正確的是()A兩次金屬棒ab所受的安培力大小不變B第二次金屬棒ab所受的安培力大C第二次金屬棒ab受的摩擦力小D第二次金屬棒ab受的摩擦力大【考點(diǎn)】安培力;力的合成與分解的運(yùn)用菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】第一次安培力水平向右,第二次安培力斜向右上方,受力分析后根據(jù)平衡條件列式求

25、解即可【解答】解:A、B、兩次磁場(chǎng)方向都與導(dǎo)體棒垂直,故安培力均為F=BIL,故A正確,B錯(cuò)誤;C、D、第一次安培力水平向右,導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力和向左的靜摩擦力,根據(jù)平衡條件,有:f=F=BIL第二次安培力斜向右上方,與豎直方向成30°,導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力和向左的靜摩擦力,如圖所示:根據(jù)平衡條件,有:f=Fsin30°=BIL故第二次的摩擦力較小,故C正確,D錯(cuò)誤;故選:AC【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵對(duì)導(dǎo)體棒受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解,安培力方向用左手定則判斷,基礎(chǔ)題8(2016廣西模擬)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

26、電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期分別為()ABCD【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】定性思想;推理法;帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】由洛倫茲力提供向心力列方程推導(dǎo)半徑的表達(dá)式,由半徑表達(dá)式和T=推導(dǎo)周期公式【解答】解:帶電粒子垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力充當(dāng)向心力,則有:Bev=m解得半徑R=;而根據(jù)T=,代入R可知:周期T=; 故選:D【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式的推導(dǎo),要注意在計(jì)算題中我們得出的半徑公式R=不能直接應(yīng)用,應(yīng)寫出本題解答中的推導(dǎo)過(guò)程9(2016春玉溪校級(jí)月考)如圖所示,在開關(guān)S閉合時(shí),質(zhì)量為m的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判

27、斷正確的是()A保持S閉合,將上極板稍向左平移,液滴將會(huì)向上運(yùn)動(dòng)B保持S閉合,將上極板稍向下平移,電流表中會(huì)有ab的電流C將S斷開,將上極板稍向左平移,液滴仍保持靜止D將S斷開,將上極板稍向下平移,液滴仍保持靜止【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);電容;閉合電路的歐姆定律菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】定性思想;推理法;帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】電鍵s斷開,極板上的電荷量不變,根據(jù)電容的決定式C=分析電容的變化,由電容的定義式C= 分析板間電壓的變化,由板間場(chǎng)強(qiáng)公式E=分析液滴所受的電場(chǎng)力的變化,判斷其運(yùn)動(dòng)情況【解答】解:A、S閉合時(shí)時(shí),兩板間的電壓不變,將上極板向左平移時(shí),兩板間的正對(duì)面積減小

28、,但兩板間的距離不變;故液滴受力平衡,保持靜止;故A錯(cuò)誤;B、S閉合時(shí)時(shí),兩板間的電壓不變,將上極板向下平移時(shí),兩板間的距離減小;由決定式可知C增大,則由Q=UC可知,極板間電量增大,電容器充電,電流表中有ab中的電流;故B正確;C、S斷開時(shí),電量不變,上移板向左移動(dòng)時(shí),正對(duì)面積減小,則由決定式可知,電容減小;由Q=UC可知,U增大,故液滴將向上運(yùn)動(dòng);故C錯(cuò)誤;D、S斷開時(shí),電量不變,上移板向下移動(dòng)時(shí),極板間距減小,則由決定式C=,定義式C=,及板間場(chǎng)強(qiáng)公式E=,導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度綜合表達(dá)式E=可知,電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故液滴將靜止不動(dòng),故D正確;故選:BD【點(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析,要注意正確應(yīng)用

29、電容的決定式、定義式的正確應(yīng)用,同時(shí)掌握電場(chǎng)強(qiáng)度綜合表達(dá)式,是解題的關(guān)鍵10(2015西華縣模擬)如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且abc=bcd=135°流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()A方向沿紙面向上,大小為(+1)ILBB方向沿紙面向上,大小為(1)ILBC方向沿紙面向下,大小為(+1)ILBD方向沿紙面向下,大小為(1)ILB【考點(diǎn)】安培力菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí),由安培力F=BIL,根據(jù)電流的大小可求出各段安

30、培力大小,由左手定則判定安培力方向,再根據(jù)平行四邊形定則,對(duì)安培力進(jìn)行分解即可解得【解答】解:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)來(lái)等效代替,根據(jù)F=BIL,可知大小為,方向根據(jù)左手定則判斷,向上;故選A【點(diǎn)評(píng)】本題考查安培力的大小與方向的判斷;解決本題的關(guān)鍵要掌握安培力的大小公式F=BIL(B與I垂直),同時(shí)運(yùn)用力的平行四邊形定則對(duì)安培力時(shí)行分解此處的導(dǎo)線也可以等效成將ad兩點(diǎn)連接的導(dǎo)線所受的安培力二解答題(共15小題)11(2015秋天津校級(jí)期末)帶正電的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量 m=0.01kg,帶電量q=0.01C,自光滑斜面頂端由靜止開始下滑,斜面傾角30°,長(zhǎng)10m滑出斜面

31、后恰好進(jìn)入虛線區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),虛線區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右和勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向外,如圖所示(g取10m/s2)(1)物塊滑出斜面的速度大?。唬?)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E多大;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】定量思想;推理法;帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】(1)根據(jù)受力分析,結(jié)合平行四邊形定則,及牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,即可求解;(2)根據(jù)物塊處于平衡狀態(tài),結(jié)合矢量的合成法則,及三角知識(shí),即可求解;(3)根據(jù)洛倫茲力表達(dá)式,結(jié)合受力平衡,求得洛倫茲力的大小,從而可求得磁感強(qiáng)度大小【解答】解:(1)物塊在光滑斜面下,受到重力與支持力,

32、根據(jù)力的平行四邊形定則,結(jié)合牛頓第二定律,則有,下滑的加速度a=gsin30°=10×=5m/s2;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,則有:物塊滑出斜面的速度大小,v=10m/s;(2)當(dāng)物塊進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí),對(duì)帶電物塊受力分析,重力,向右的電場(chǎng)力與垂直斜面向上的洛倫茲力;如圖所示:由于滑出斜面后恰好進(jìn)入虛線區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)力的合成與分解法則,結(jié)合三角知識(shí),則有:qE=mgtan30° 解得:E=10N/C (3)根據(jù)洛倫茲力表達(dá)式f=Bqv且有,f=那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T答:(1)物塊滑出斜面的速度大小10m/s;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度10N/C;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

33、磁感應(yīng)強(qiáng)度2T【點(diǎn)評(píng)】考查受力分析的內(nèi)容,掌握平衡條件的應(yīng)用,理解左手定則與牛頓第二定律,及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的內(nèi)容,注意正確的受力圖,及三角知識(shí)的運(yùn)用12(2012無(wú)錫二模)如圖所示,在光滑的水平面上有一直角坐標(biāo)系Oxy現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=Olkg帶電荷量q=一2×104C的微粒,從y軸正半軸上的P1點(diǎn)以速度v0=0.6m/s垂直于y軸射入已知在y0的空間內(nèi)有與y軸方向平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y0的空間內(nèi)存在方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)帶電微粒從P1點(diǎn)射入電場(chǎng)后,經(jīng)坐標(biāo)(1.2,0)的P2點(diǎn)與x軸正方向成53°角射入y0的空間,最后從y軸負(fù)半軸上的P3點(diǎn)垂直于y軸射出(已知:sin53=0.8

34、,cos53°=0.6)求:(1)P1點(diǎn)的坐標(biāo);(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B【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;帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】(1)微粒從P1點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng),做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)得基本公式即可求解(2)根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡即可解題;【解答】解:微粒在y0的空間內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)P2 點(diǎn)時(shí)的速度v,沿y方向的速度為vy,則:m/svy=vsin53°=0.8m/s微粒從到點(diǎn)的過(guò)程,有:sm/s2;m則P1點(diǎn)的坐標(biāo)為(0

35、,0.8m)(2)由題意可知,微粒在y0的空間內(nèi)受到的電場(chǎng)力的方向沿y軸的負(fù)方向,由于微粒帶負(fù)電,故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿y軸的正方向由:qE=ma得:N/C(3)由題意知:微粒在y0的空間中以O(shè)為圓心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),故磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里由幾何關(guān)系得:m由洛倫茲力提供向心力,代人數(shù)據(jù)得:T答:(1)P1點(diǎn)的坐標(biāo)(0,0.8);(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度2×102N/C;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3.3×102T【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過(guò)受力情況分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,熟練掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式,

36、難度適中13(2013秋德州期末)如圖所示,質(zhì)量為m=0.04kg的導(dǎo)電細(xì)桿ab置于傾角為=30°的平行放置的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬為d=0.4m,細(xì)桿ab與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌所在區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2,導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計(jì)(g取10m/s2)(1)若導(dǎo)軌光滑,為保證釋放細(xì)桿后ab保持靜止不動(dòng),則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是多大?(2)若導(dǎo)軌粗糙,且與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)=,為保證釋放細(xì)桿后ab仍保持靜止不動(dòng),則通過(guò)細(xì)桿的電流范圍是多少?(已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)【考點(diǎn)】安培力;共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用菁優(yōu)網(wǎng)版

37、權(quán)所有【分析】導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力,根據(jù)平衡條件求解出安培力;然后根據(jù)安培力公式求解出電流;最后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解出電阻R【解答】解:(1)通電細(xì)桿在磁場(chǎng)中受到的安培力方向沿斜面向上,設(shè)電流為I時(shí),細(xì)桿剛好靜止不動(dòng),由平衡關(guān)系:BId=mgsin代入數(shù)據(jù)解的:I=0.5A由歐姆定律有:E=I(R+r)代入數(shù)據(jù)解得:R=2.8(2)當(dāng)Ff沿斜面向下的時(shí)候,沿斜面方向:BI1d=mgsin+Ff垂直斜面方向:FN=mgcos物體恰好靜止時(shí)有:Ff=FN聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:I1=0.75A當(dāng)Ff沿斜面向上的時(shí)候,沿斜面方向:BI2d+Ff=mgsin聯(lián)立解的:BI2d+Ff=mgsin聯(lián)

38、立并代入數(shù)據(jù)得:I2=0.25A故電流范圍為:0.25AI0.75A答:(1)若導(dǎo)軌光滑,為保證釋放細(xì)桿后ab保持靜止不動(dòng),則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是2.8;(2)若導(dǎo)軌粗糙,且與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)=,為保證釋放細(xì)桿后ab仍保持靜止不動(dòng),則通過(guò)細(xì)桿的電流范圍是0.25AI0.75A【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件求解安培力,然后結(jié)合閉合電路歐姆定律和安培力公式列式求解14(2013秋廬江縣期末)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中,v0

39、方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O試求:(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間;(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan;(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離s【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】(1)帶電粒子垂直射入電場(chǎng),只受電場(chǎng)力作用而做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),由L=v0t求解時(shí)間t(2)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度研究豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況,由速度公式vy=at求出粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)豎直分速度,由求出tan(3)由位移公式求出粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離y帶電粒子離開電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)

40、動(dòng),偏轉(zhuǎn)的距離Ltan,兩個(gè)偏轉(zhuǎn)之和即為粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離S【解答】解:(1)根據(jù)題意,粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間(2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿平行電場(chǎng)線方向的速度為vy,根據(jù)牛頓第二定律,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:粒子在電場(chǎng)中的加速度為:所以:所以粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為(3)設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則又s=y+Ltan ,解得:答:(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間;(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值;(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離【點(diǎn)評(píng)】本題中帶電粒子先做類平拋運(yùn)動(dòng)后

41、做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解研究類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何知識(shí)求解S15(2010秋高安市校級(jí)期中)一個(gè)帶正電的微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒沿直線由A向B運(yùn)動(dòng),如圖所示,AB與電場(chǎng)線夾角為已知帶電微粒的質(zhì)量為m,電荷量為q,A、B相距L(重力加速度為g)(1)試說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說(shuō)明理由(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題【分析】分析微粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),受先分析微粒在電場(chǎng)中的受力情況,根據(jù)受力情況分析微粒做何種運(yùn)動(dòng),同理根據(jù)受力情況和運(yùn)動(dòng)情況確定物體的受力,根據(jù)力的合成

42、與分解確定電場(chǎng)力的大小和方向【解答】解:對(duì)微粒進(jìn)行建立坐標(biāo)系進(jìn)行受力分析:建立AB方向的x軸和垂直AB方向的y軸,因?yàn)槲⒘Q靥摼€AB運(yùn)動(dòng),故在垂直AB的y軸方向的合力應(yīng)該為0,因?yàn)槲⒘T陔妶?chǎng)中受重力和電場(chǎng)力作用,重力方向豎直向下,電場(chǎng)力可以沿1和2的方向,因?yàn)榇怪眣軸的方向合力為0,故微粒受電場(chǎng)力只能沿2方向x軸方向:F合=0F電cosGsin=max y軸方向:F合y=F電sinGcos=0 (1)根據(jù)受力分析知,微粒所受合力沿x軸的負(fù)方向,因?yàn)槲矬w沿AB運(yùn)動(dòng)也就是x軸的正方向,故微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng);(2)由可知又因?yàn)镕電=qE所以又因?yàn)槲⒘д?,受電?chǎng)力沿圖中2方向,故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和

43、正電荷受力方向相同,即電場(chǎng)強(qiáng)度水平向左答:(1)微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng),原因微粒在直線上運(yùn)動(dòng)且合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左【點(diǎn)評(píng)】能正確的抓住微粒的運(yùn)動(dòng)特征,微粒沿AB方向做直線運(yùn)動(dòng),只在垂直AB方向微粒受合外力為0,再根據(jù)對(duì)微粒的受力分析確定所受電場(chǎng)力的方向是水平向左還是向右因?yàn)槲⒘д?,根?jù)電荷受力方向確定電場(chǎng)強(qiáng)度方向16(2015臨潼區(qū))一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若兩板間距d=1.0cm,板長(zhǎng)l=5.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)

44、中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】粒子先加速再偏轉(zhuǎn),由題意可知當(dāng)電子恰好飛出時(shí),所加電場(chǎng)最大;由運(yùn)動(dòng)的合成與分解關(guān)系可得出電壓值【解答】解:在加速電壓一定時(shí),偏轉(zhuǎn)電壓U越大,電子在極板間的偏距就越大當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出,此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓,即為題目要求的最大電壓加速過(guò)程,由動(dòng)能定理得:進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng):l=v0t在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為:偏距:能飛出的條件為:y,解式得:UV=4.0×102 V,即要使電子能飛出,所加電壓最大為400V;答:兩個(gè)極板上最多能加400V的電壓【點(diǎn)評(píng)】本題

45、考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),在列式計(jì)算時(shí)應(yīng)注意不要提前代入數(shù)值,應(yīng)將公式簡(jiǎn)化后再計(jì)算,這樣可以減少計(jì)算量17(2015陜西模擬)如圖所示,水平放置的平行板電容器,與某一電源相連它的極板長(zhǎng)L=0.4m,兩板間距離d=4×103m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×105kg,電量q=+1×108C,(g=10m/s2)求:(1)微粒入射速度v0為多少?(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連?所加的電

46、壓U應(yīng)取什么范圍?【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);牛頓第二定律菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】(1)粒子剛進(jìn)入平行板時(shí),兩極板不帶電,粒子做的是平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求得粒子入射速度v0的大?。唬?)由于兩板之間加入了勻強(qiáng)電場(chǎng),此時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng),仍把運(yùn)動(dòng)在水平和豎直兩個(gè)方向上分解,進(jìn)行列式計(jì)算由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小了,由此可判斷受到了豎直向上的電場(chǎng)力作用,再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律列式求解即可【解答】解:(1)粒子剛進(jìn)入平行板時(shí),兩極板不帶電,粒子做的是平拋運(yùn)動(dòng),則有:

47、水平方向有:豎直方向有:解得:v0=10m/s(2)由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小,所以電場(chǎng)力方向向上,又因?yàn)槭钦姾?,所以上極板與電源的負(fù)極相連,當(dāng)所加電壓為U1時(shí),微粒恰好從下板的右邊緣射出,則有:根據(jù)牛頓第二定律得:解得:U1=120V當(dāng)所加電壓為U2時(shí),微粒恰好從上板的右邊緣射出,則有:根據(jù)牛頓第二定律得:解得:U2=200V所以所加電壓的范圍為:120VU200V答:(1)微粒入射速度v0為10m/s;(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),電容器的上板應(yīng)與電源的負(fù)極相連,所加的電壓U的范圍為120VU200V【

48、點(diǎn)評(píng)】解得此類問(wèn)題,首先要正確的對(duì)帶電粒子在這兩種情況下進(jìn)行正確的受力分析,確定粒子的運(yùn)動(dòng)類型解決帶電粒子垂直射入電場(chǎng)的類型的題,應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解此類型的題要注意是否要考慮帶電粒子的重力,原則是:除有說(shuō)明或暗示外,對(duì)基本粒子(例如電子,質(zhì)子、粒子、離子等),一般不考慮重力;對(duì)帶點(diǎn)微粒,(如液滴、油滴、小球、塵埃等),一般要考慮重力18(2015紅橋區(qū)模擬)如圖所示,兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置,板間距離為d當(dāng)兩板間加電壓U時(shí),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以水平速度v0從A點(diǎn)射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后從B點(diǎn)射出電場(chǎng),A、B間的水平距離為L(zhǎng),不計(jì)重力影響求:(1)帶電粒子從A點(diǎn)

49、運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;(2)帶電粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小;(3)A、B間的電勢(shì)差【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】(1)帶電粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移和初速度直接得出粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間;(2)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),已知兩極間的電勢(shì)差和析間距離可以求得粒子在電場(chǎng)中的受力,粒子在電場(chǎng)方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)加速度大小和時(shí)間可以求得電場(chǎng)方向上的分速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成求出粒子在B點(diǎn)的速度大?。唬?)根據(jù)只有電場(chǎng)力做功,由動(dòng)能定理求得粒子在A至B過(guò)程中電場(chǎng)力做的功,從而求得A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差【解答

50、】解:(1)帶電粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;(2)帶電粒子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)板間場(chǎng)強(qiáng)大小加速度大小=經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)粒子沿豎直方向的速度大小vy=at=帶電粒子在B點(diǎn)速度的大小v=(3)帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得A、B間的電勢(shì)差UAB=答:(1)帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為;(2)帶電粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為;(3)A、B間的電勢(shì)差為【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是能根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解求帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,知道電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系以及電場(chǎng)力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系19(2016大慶模擬)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4

51、0m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50的直流電源現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10m/s2已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小;(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力【考點(diǎn)】安培力菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】(1)根據(jù)閉合電路

52、歐姆定律求出電流的大?。?)根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小(3)導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大小【解答】解:(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:I=1.5 A;(2)導(dǎo)體棒受到的安培力:F安=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30 N;(3)導(dǎo)體棒受力如圖,將重力正交分解,如圖:F1=mgsin 37°=0.24 NF1F安,根據(jù)平衡條件:mgsin 37°+f=F安代入數(shù)據(jù)得:f=0.06 N答:(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為1.5A;(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小0.30N;(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力為0.

53、06N【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律,安培力的大小公式,以及會(huì)利用共點(diǎn)力平衡去求未知力20(2016大慶模擬)如圖,水平放置金屬導(dǎo)軌M、N,平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,間距為1m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T,方向與導(dǎo)軌平面夾角為=37°,金屬棒ab的質(zhì)量為0.02kg,放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.5,定值電阻R為1,其余部分的電阻不計(jì),則當(dāng)電鍵閉合的瞬間,求:(sin37°=0.6、cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)電流多大;(2)棒ab的加速度為多大【考點(diǎn)】安培力菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】定量

54、思想;方程法;磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【分析】(1)有閉合電路的歐姆定律求的電流;(2)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析根據(jù)牛頓第二定律求的加速度【解答】解:(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得(2)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析可知FN=mg+BILcos由牛頓第二定律可的BILsinFN=ma聯(lián)立解得a=10m/s2答:(1)電流為1A;(2)棒ab的加速度為10m/s2【點(diǎn)評(píng)】考查閉合電路的歐姆定律和與牛頓第二定律,關(guān)鍵是抓住受力分析即可21(2016天津校級(jí)模擬)如圖所示,兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)A板帶正電荷,B板帶等量負(fù)電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度為E;磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1平行金屬板右側(cè)有

55、一擋板M,中間有小孔O,OO是平行于兩金屬板的中心線擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度為B2CD為磁場(chǎng)B2邊界上的一絕緣板,它與M板的夾角=45°,OC=a,現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m,含有各種不同電荷量、不同速度的帶電粒子(不計(jì)重力),自O(shè)點(diǎn)沿OO方向進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域,其中有些粒子沿直線OO方向運(yùn)動(dòng),并進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中,求:(1)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的帶電粒子的速度;(2)能擊中絕緣板CD的粒子中,所帶電荷量的最大值;(3)絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長(zhǎng)度【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;向心力菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】(1)根據(jù)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等,即可求出進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的帶電粒子的速度;(2)根

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