高三物理專題分類試題精選-磁場(chǎng)

1、1.（湖北省武漢市部分學(xué)校 2008屆新高三起點(diǎn)調(diào)研）穿過(guò)閉合回路的磁通量 中隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述，正確的是（）DA.圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B.圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C.圖中，回路在0tl時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在tit2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大2.（湖北省20072008年部分學(xué)校聯(lián)考）如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上,有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相等的正、負(fù)離子（不計(jì)重力）同的速度U0先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界夾角為日，則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中（）ACXBXA運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑

2、相同B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C.重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同D.重新回到邊界的位置與O點(diǎn)的距離不相等,天門(mén)中學(xué)、枝江中學(xué)3、（湖北省廣華中學(xué)、隨州一中五月四校聯(lián)考）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)；兩平行極板間有垂直紙面的勻弓II磁場(chǎng)，一帶正電的粒子以速度V0正好水平向右勻速穿過(guò)兩板（不計(jì)重力）。以下說(shuō)法正確的是 ACA.若粒子帶負(fù)電，也可以沿圖示方向以相同速度沿直線穿過(guò) 此區(qū)域B.將，t片P向上移動(dòng)一點(diǎn)，該粒子穿出兩板過(guò)程中電勢(shì)能減 小C.將，t片P向上移動(dòng)一點(diǎn)，該粒子穿出兩板過(guò)程中動(dòng)能減小D.把R調(diào)為原來(lái)的一半，則能沿直線穿出的粒子速度為是V0/2天門(mén)中學(xué)、

3、枝江中學(xué).4、（湖北省廣華中學(xué)、隨州-中五月四校聯(lián)考）在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)足夠長(zhǎng)的光 滑絕緣滑軌（兩滑軌與水平面間夾角相等），如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的帶負(fù)電的小球被兩個(gè)相同的彈簧拴住，小球和彈簧之間絕緣，彈簧上端掛在滑軌頂端，小球可靜止于滑軌上，現(xiàn)使小球無(wú)初速度地從彈簧原長(zhǎng)位置滑下（不考慮兩球之間的庫(kù)侖力），以下, 說(shuō)法錯(cuò)誤的是CA.兩球沿滑軌下滑過(guò)程中的加速度大小時(shí)刻相等B.兩球沿滑軌下滑過(guò)程中的速率時(shí)刻相等C.兩球不能離開(kāi)滑軌運(yùn)動(dòng)D.撤去磁場(chǎng)后，兩球沿滑軌振動(dòng)，周期相等5、（湖北省“三校聯(lián)合體” 4 月聯(lián)考）如圖所示，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè) “粒子垂直于磁場(chǎng)場(chǎng)從同一 TOC o 1

4、-5 h z 點(diǎn)射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡重合，則它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程CD卜 A .兩種粒子的加速度大小相同廣、-*）B.兩種粒子的動(dòng)量大小相同*! C.兩種粒子的動(dòng)能變化量相同D.磁場(chǎng)對(duì)a粒子的沖量大小是對(duì)質(zhì)子沖量大小的兩倍6、（武漢市2008屆高中畢業(yè)生二月調(diào)考）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a （0, L）。一質(zhì)量為 m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度V0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從 x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為 60。下列說(shuō)法中正確的是（BC）A、電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為二 LV。B

5、、電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2二 L3V0C、磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為（D、電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為（0,-2L）7、（ 2008年湖北省名師預(yù)測(cè)卷）質(zhì)量為m、電量為e的電子的初速度為零，經(jīng)電壓為 U的加其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知bf = bg速電場(chǎng)加速后垂直磁場(chǎng)邊界bc進(jìn)入垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,=L ,不計(jì)重力，則以下說(shuō)法中正確的是（）BCA .勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)垂直紙面向里B .電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度2emUB =.-eLD .電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間二 L . m t =2 eU8、（黃岡、襄樊、孝感、宜昌、荊州 2008屆聯(lián)考）如圖所示，在光滑水

6、平面上直線MN右側(cè)有垂直于水平面向下足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)電阻為R的矩形線框abcd受到水平向左的恒定拉力F作用，以一定的初速度 V0向右進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又向左離開(kāi)磁場(chǎng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ab邊始終平行于直線 MN。線框向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)和向左運(yùn)動(dòng)離開(kāi)磁場(chǎng)這兩個(gè)過(guò)程中A.通過(guò)線框?qū)Ь€任一橫截面的電量相等B.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C.線框上產(chǎn)生的熱量相等D.線框再次通過(guò)同一位置時(shí)的速率相等 9、（湖北省示范學(xué)校 08年4月聯(lián)考）環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，其核心部件是U的電場(chǎng)加速后，沿圓環(huán)一個(gè)高真空的圓環(huán)狀的空腔，若帶電粒子初速可視為零，經(jīng)電壓為切線方向注入對(duì)撞機(jī)的環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與

7、圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.帶電粒子將被局限在圓環(huán)狀空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng),要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A.對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B越大B.對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B越小C.對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的頻率越小D.對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變一兀+m,其中K介子和兀介子帶負(fù)10、（湖北省2008年4月質(zhì)檢）K介子衰變方程為：K的基元電荷,電介子不帶電。如圖4所示，一個(gè)K介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其軌跡為圓?。▓D 4中虛線），若

8、在磁場(chǎng)中發(fā)生衰變，則兀介子和婚介子運(yùn)動(dòng)軌跡可能是下面各圖中的)ABB11、（2008年湖北八校第一次聯(lián)考）光滑水平面上有一個(gè)帶負(fù)電的小球A和一個(gè)帶正電的小球B,空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。給小球B一個(gè)合適的初速度，B將在水平面上按圖示的軌跡做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于B內(nèi)部的因素，從 B中分離出一小塊不帶電白物質(zhì)C （可認(rèn)為剛分離時(shí)二者的速度相同），則此后（）CB會(huì)向圓外飛去,B會(huì)向圓外飛去,B會(huì)向圓內(nèi)飛去,B會(huì)向圓內(nèi)飛去,C做勻速直線運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C做勻速直線運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)15題圖12、（孝感市2008第二次統(tǒng)一考試）如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域

9、內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 圓的直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，兩個(gè)電子分別以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直，進(jìn)入圓形磁場(chǎng)的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心；進(jìn)入正方形磁場(chǎng)的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷錯(cuò)誤的是（）DA.兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同B.兩電了在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同C.進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子可能先飛離磁場(chǎng)D.進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子可能后飛離磁場(chǎng)13、（宜賓市2008級(jí)第二次診斷）如圖4所示，帶電平行金屬板相互正對(duì)水平放置，兩板間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向垂直紙面向里。 帶電液滴a沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向進(jìn)入板間后恰好沿水平方

10、向做直線運(yùn)動(dòng)，在它正前方有一個(gè)靜止在絕緣小支架上不帶電的液滴 b,帶電液滴a與液滴b發(fā)生正碰，在極短的時(shí)間內(nèi)復(fù)合在一起形成帶電液滴Co若不計(jì)支架對(duì)液滴 c沿水平方向的作用力，則液滴 c離開(kāi)支架后不一彳千不F圖4A.可能做直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)B.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C. 一定做曲線運(yùn)動(dòng)D.電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功14、（宜昌市2008屆高三年級(jí)第二次調(diào)研）K一介子衰變的方程為 K 一兀一十兀 ,其中K介子和兀一介子帶負(fù)的元電荷 e ,兀0介子不帶電.如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相同，以虛線M財(cái)理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為 Bi、B2 .今有一個(gè)K一介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，其軌跡為圓弧 AP , P在MN上

11、，K一介子在P點(diǎn)時(shí)的速度媼為v ,方向與MN垂直.在P點(diǎn)該介子發(fā)生了上述衰變.衰變后產(chǎn)生的71介子沿v的反方向以大小為v的速度射出，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圓中虛線所示的“心”形圖線.則以下說(shuō)法中正確的 是BDA.兀一介子的運(yùn)動(dòng)軌跡為 PENCMDPB.兀一介子運(yùn)行一周回到 P點(diǎn)用時(shí)為T(mén)=旦mB2eC. Bi=4B2D.兀0介子做勻速直線運(yùn)動(dòng)15、（湖北省“三校聯(lián)合體”2008屆2月聯(lián)考）如圖所示，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè) A粒子垂直于磁場(chǎng)場(chǎng)從同一點(diǎn)射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡重合，則它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程 CDA.兩種粒子的加速度大小相同B.兩種粒子的動(dòng)量大小相同C.兩種粒子的動(dòng)能變化量相同D.磁場(chǎng)

12、對(duì) A粒子的沖量大小是對(duì)質(zhì)子沖量大小的兩倍16、（湖北省部分重點(diǎn)高中2008年3月質(zhì)檢）（16分）如圖所示，坐標(biāo)系 xOy位于豎直平面內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng) E=12N/C、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量m=4 X10_5kg,電量q=2.5 10 5 c帶正電的微粒，在 xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí)，撤去磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間后，帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了 x軸上的P點(diǎn).取g= 10 m/s2,求：(1) P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離；(2)帶電微粒由原點(diǎn) O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間.XXOXB - Ex x ?PAX X微粒運(yùn)動(dòng)到O

13、點(diǎn)之前要受到重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力作用，在這段時(shí)間內(nèi)微粒做勻速直線 運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明三力合力為零.由此可得 TOC o 1-5 h z Fb2=Fe2 +(mg)2電場(chǎng)力 Fe = Eq洛侖茲力 Fb = Bqv聯(lián)立求解、代入數(shù)據(jù)得v=10m/s微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)之后，撤去磁場(chǎng)，微粒只受到重力、電場(chǎng)力作用，其合力為一恒力，且方 向與微粒在 O點(diǎn)的速度方向垂直，所以微粒在后一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)，可沿初速 度方向和合力方向進(jìn)行分解.tan 二二mg TOC o 1-5 h z .3代入數(shù)據(jù)得tan 3 - 34設(shè)沿初速度方向的位移為6,沿合力方向的位移為頷，則因?yàn)?s =vtJL2 t2mOP =-

14、scos -聯(lián)立求解，代入數(shù)據(jù)可得 P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離OP= 15mO點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(11)t= 1.2s評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題16分.式，各 1分；（11）式，各 2分.17、（赤峰市2008屆高三第三次統(tǒng)一考試）（21分）如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無(wú)電場(chǎng)也無(wú)磁場(chǎng)，在第三象限，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直 xy平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y=h處的P|點(diǎn)以一定的水平初速度沿 x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限。然后 經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng) = -2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。之后經(jīng)過(guò)y軸

15、上y = -2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限。己知重力加速度為g。求：（1）質(zhì)點(diǎn)到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）第三象限空間中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）若在第四象限加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，使質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，求此電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值。Eq= mg25. 21分）（1）質(zhì)點(diǎn)從R到巧.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律甲（2分）Ml =-y 附工第 （2分）求* =府= 2祈（2分）力響與輔版方向成450箱 口分）121的點(diǎn)夜馬到用，瓶力與電場(chǎng)力一平衡，港侖會(huì)力提供向心力（2分）解褥平白h；片值分）仆質(zhì)卓進(jìn)人第四眼限砂走戢遙動(dòng)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與運(yùn)動(dòng)方向碓立時(shí)電場(chǎng)掘茂晟小，由qS =魄rcos4r（3分）通尸=也整-V件分）1

16、8、（2008年3月湖北省襄樊市統(tǒng)一調(diào)研）（20分）在光滑絕緣水平面的上方，有一足夠大的、由電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)構(gòu)成的正交電 磁場(chǎng)區(qū)域，其方向如圖所示。在水平面上沿電場(chǎng)線方向放有兩個(gè)靜止的小球 A和B （均可看做質(zhì)點(diǎn)），兩小球的 質(zhì)量均為m ,A球帶電荷量+ q , B球不帶電，開(kāi)始時(shí)兩 球相距L,現(xiàn)釋放兩球，A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A、B碰撞時(shí)， A、B兩球的總動(dòng)能無(wú)損失，且 A、B兩球間無(wú)電荷轉(zhuǎn)移， 力，問(wèn)：X X X X X X XBEX X X X X X XX X X X X X XAA B1: +q/不/不考慮兩球間的萬(wàn)有引力和空氣阻（1）如果A球與B球能夠發(fā)

17、生碰撞， 需要多長(zhǎng)時(shí)間兩球發(fā)生第一次碰撞？碰后 A、B兩球的速度各為多大？（2）設(shè) q=2X10-5c, E=1 x 104N/C , m=0,1kg , B=50T, L=1cm ,取 g=10m/s；試問(wèn) A、B 兩球最多能相碰幾次？各次碰撞時(shí)相鄰兩次碰撞的時(shí)間間隔分別是多少？解：（1）當(dāng)兩球能夠發(fā)生第一次碰撞時(shí)，A球沒(méi)有離開(kāi)地面，沿水平方向只受電場(chǎng)力的作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且滿足F qE12 、,2qE/日a = =, L = at vA -2 L斛之得:mm2m2mL即經(jīng)過(guò)時(shí)間t =.-.兩球發(fā)生第一次碰撞。 :qEA球與B球第一次碰撞時(shí)，動(dòng)量守恒，則 mvA=mv； +mvB （2

18、 分）根據(jù)題意，總能量不損失，則 mvA = 1 mvA 2 mvB （2聯(lián)立解得vA =o, vB =vA2qEL此即兩球碰撞后的速度。m分）（1分）(2)設(shè)=署,to =t =aiqE m分） TOC o 1-5 h z 帶入數(shù)值求得 vo=0.2m/s , t o=0.1s , a=2m/s2(2設(shè)每次碰撞前，A、B的速度分別為vi、v2,碰撞后分別為v；、v2,由于碰撞中動(dòng)量守恒，總動(dòng)能不損失，所以： /mv1 mv2 =mv1 mv212 12I/I/解得 v； =v2 ,v；=vi （2分）一 mv1一 mv2 =- mv1 mv22222即碰撞后兩球總是交換速度。由上一問(wèn)可知，第

19、一次碰后 A球速度為0 ,此后作勻加速直線運(yùn)動(dòng)；B球作速度為vo的勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)第二次碰撞前 A球速度為vA2 ,所用時(shí)間為 t 2，則1 a（&2）2 =vo42v A2=a&2解得 vA2=2vo ,At2 =2to （2分）2碰撞后，交換速度，A的速度變?yōu)関o ,B的速度變?yōu)?Vo設(shè)第三次碰撞前 A球速度為vA3,所用時(shí)間為 t 3，則1.2 TOC o 1-5 h z vo&3 2a（陽(yáng)）=2v&3解得 vA3=3vo ,&3=2to（1 分）vA3 =v0a &再次碰撞后，交換速度，A的速度變?yōu)?Vo ,B的速度變?yōu)?vo同理可證，第一次碰撞后的過(guò)程中，A、B每次碰撞前的加速過(guò)程（

20、即相鄰兩次碰撞的間隔），時(shí)間均相等，為2to =0.2s, （1分）同時(shí)可得，A球加速n次后的速度為nvo .碰后速度為（n-1 ） v。.每一次碰后至下一次碰前速度增加2Vo設(shè)加速n次后A球剛要離開(kāi)地面，則 qnvoB=mg（2 分）帶值解得n=5 X103 即最多碰5000次。 （1 分）19、（湖北省部分重點(diǎn)2008年4月聯(lián)考）（18分）如圖所示，在半徑為 R的絕緣圓筒內(nèi)有勻強(qiáng) 磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，圓筒正下方有小孔C與平行金屬板 M、N相通。兩板間距離為 d,兩板與電動(dòng)勢(shì)為 E的電源連接，一帶電量為一 q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力忽略不計(jì)），開(kāi) 始時(shí)靜止于C點(diǎn)正下方緊靠N板的A點(diǎn)，經(jīng)

21、電場(chǎng)加速后從 C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并以最短的時(shí)間從C點(diǎn)射出。已知帶電粒子與筒壁的碰撞無(wú)電荷量的損失，且碰撞后以原速率返回。求：筒內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；帶電粒子從A點(diǎn)出發(fā)至重新回到 A點(diǎn)射出所經(jīng)歷的時(shí)間。（1）帶電粒子從 C孔進(jìn)入，與筒壁碰撞 2次再?gòu)腃孔射出經(jīng)歷的時(shí)間為最短. TOC o 1-5 h z 由qE=1 mV 2 分2粒子由C孔進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v=2qE- 1 分由 r = mv 2分qB由幾何關(guān)系有 Rcot30 = r 2分（2）粒子從C的加速度為a=qE/md 2分由d=at；/2,粒子從ZC的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 TOC o 1-5 h z 1

22、2= T2= m my7qB 2 分將（1）求得的B值代入，得t2=兀算i分求得 t = 2t i+12=（2y2d + yj2 式 R 2分20、（2008年湖北八校聯(lián)考）（18分）如圖下圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為兩種場(chǎng)的分界面，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)的右邊界?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m.電量為-q的帶電粒子，從電場(chǎng)中的P點(diǎn)以初速度V0沿x ,2mV）L 二軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知 p點(diǎn)的坐標(biāo)為（一l, 0）且 qE , 試求：（1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到 Y軸上時(shí)的速度（2）要使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回到電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度最大為多少（不計(jì)帶電粒子的重力）解：（1）

23、粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直速度=at,（2分）加速度a =且，（2分）水平mV =,2V0 ,方向與 y 軸成 45, (3位移L=V0t, （2分）由以上各式得進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的合速度為分）（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)qVB = mV2. 2mV0qB qB,（3分）與右邊界相切時(shí)，由幾何關(guān)系得3分)故磁場(chǎng)的寬度最大為0 白 （,2 1）mV0Rsin45 +R=d，解得 d =0 ,qBd 二晨2 1）mV0qB（3分）21、(湖北省八校 2008屆第二次聯(lián)考) 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

24、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 X105N/C,方向與金箔成37。角。緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀a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a粒子，已知:m0=6.64 10-27kg, q=3.2 10-19C ,初速率 v=3.2 106m/s。(sin37 =0.6, cos37 = 0.8)求：(1) a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at粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度L;(3)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的a粒子沿直線穿出金箔進(jìn) 入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通過(guò) N點(diǎn)，SNIab且SN=40cm ,則此口粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能

25、AEk為多少？解：(1)豆粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即2 v q：vB -m： R（2分）則 R = mv = 0.2m = 20cm Bq：（2分）(2)設(shè)cd中心為O,向c端偏轉(zhuǎn)的a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。1,如圖所示，則由幾何關(guān)系得:OP =SA = , R2 -（R -d）2 =16cm（3分）向d端偏轉(zhuǎn)的a粒子，當(dāng)沿Sb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。2,如圖所示，則由幾何關(guān)系得： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark26 o Current Doc

26、ument OQ = JR _（R-d）2 =16cm（3 分）故金箔cd被支粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度 L= PQ = OP + OQ = 32cm（1分）（3）設(shè)從Q點(diǎn)穿出的口粒子的速度為V,因半徑O2Q/場(chǎng)強(qiáng)E,則V，E,故穿出的a粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示。（1分）沿速度v方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)， HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 位移 Sx =（SN-R）sin53l：=16cm,（1 分）沿場(chǎng)強(qiáng)E方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移 Sy =（SN R）cos53,+R=32cm, （1 分）22、（武漢市2008屆五月模擬）（20分）如圖甲

27、所示，為一種研究高能粒子相到作用的裝置，兩個(gè)直線加速器均由k個(gè)長(zhǎng)度逐長(zhǎng)增長(zhǎng)的金屬圓筒組成（整個(gè)裝置處于真空中，圖中只畫(huà)出了6個(gè)圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個(gè)圓筒相間也連接到正弦交流電源的兩端。設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng)， 且每個(gè)圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過(guò)縫隙的時(shí)間可忽略不計(jì)。為達(dá)到最佳加速效果，需要調(diào)節(jié)至粒子穿過(guò)每個(gè)圓筒的時(shí)間恰為交流電的半個(gè)周期，粒子每次通過(guò)圓筒間縫隙時(shí)，都恰為交流電壓的峰值。質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過(guò)直線加速后，從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道，且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系

28、列圓形電磁鐵，即圖中的Ai、A2、A3An,共n個(gè)，均勻分布在整個(gè)圓周上（圖中只示意性地用實(shí)線畫(huà)了幾個(gè)，其余的用虛線表示），每個(gè)電磁內(nèi)的磁場(chǎng)都是磁感應(yīng) 強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域都是直徑為 d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。 經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整， 可使電子在環(huán)形管道中沿圖中 粗虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)過(guò)每個(gè)電磁鐵時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖乙所示。這就為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)撞作好了準(zhǔn)備。(1)據(jù)相對(duì)論知，當(dāng) 工1時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量和靜止時(shí)的能量之差等于物體的動(dòng)能。 c若正、負(fù)電子經(jīng)過(guò)直線加速器后的動(dòng)能均為E0

29、 (能滿足VEC),它們對(duì)撞后發(fā)生湮滅，電子消失，且僅產(chǎn)生一對(duì)頻率相同的光子，則此光子的頻率為多大？(已知普朗克常量為h,真空中的光速為 c)(2)若電子剛進(jìn)入直線加速器第一個(gè)圓筒時(shí)速度大小為V。，為使電子通過(guò)直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大？(3)電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？(相鄰兩電磁鐵的間距忽略不計(jì))解答:(1) 一對(duì)正、負(fù)電子對(duì)撞后湮滅產(chǎn)生一對(duì)光子,所以一個(gè)光子的能量與一個(gè)電子的能量相等，即每個(gè)光子的能量為 E = E。 mc2設(shè)光子的頻率為v,則hv = E解得 v = (E0 mc2)/h（2）電子在直線加速器中，經(jīng)過(guò) k個(gè)圓筒間的（k 1）個(gè)

30、縫隙間的電場(chǎng)后，共經(jīng)歷 （k 1）次加速，每當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)至筒間縫隙時(shí)交流電壓的瞬時(shí)值應(yīng)為最大值Um 2分 TOC o 1-5 h z 1212根據(jù)動(dòng)能th理(k-1)eUmmvmv0 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 22/ 22、解得Umm(v - Vo)2e(k -1)2 二（3）設(shè)電子經(jīng)過(guò)1個(gè)電磁鐵的圓形磁場(chǎng)區(qū)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度為日,則日=ji0由圖可知電子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)時(shí)與通過(guò)射入點(diǎn)的直徑夾角為 一4分1分3分2分電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)作圓運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力2mv_八evB2 分R2 TOC o 1-5 h z 根據(jù)幾何關(guān)系sin 9 = d

31、N1分2 Rji2mvsin 一解得B =n1分de23、（ 2008年湖北省八校第三次聯(lián)考）（本題18分）如圖所示，虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，ab是一根長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線| | _放置在虛線上方的場(chǎng)中，b端在虛線上，將一套在桿上的帶:正電的小球從a端由靜止釋放后， 小球先作加速運(yùn)動(dòng)， 后作 ,，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá) b端，已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦系數(shù):.N =0.3,小球重力忽略不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是l/3,求帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功與電場(chǎng)力所做功的比值。F,向

32、右的彈力N,向下解：小球在沿桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力情況如圖，向左的洛侖茲力的電場(chǎng)力qE,向上的摩擦力fF=Bqv,N=F=B qv . f =N =Bqv當(dāng)小球作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，qE = f =BqVb小球在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)Bqtv=mV也R又R=；,vb=Bql/3m（4分）小球從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中, TOC o 1-5 h z 22 2 2由動(dòng)能定理得W電-Wf =- -0W電=q E卜/B q Vl = q210m22 2. 22 2.22 2. 2所以Wf =川電mvb = B q 1 mBq 1 =2Bq 1Wl=4（8分）210m2 9m245mW電 924、（黃岡市重點(diǎn)中學(xué) 2008

33、屆模擬）（19分）如圖所示，x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的圓形 勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 （圖中未畫(huà)出）x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)， 場(chǎng)強(qiáng)大小為E, 方向沿與x軸負(fù)方向成60角斜向下。一個(gè)質(zhì)量為 m帶電量為+ e的質(zhì)子以速度Vo從O點(diǎn)沿 y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。質(zhì)子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b點(diǎn)處穿過(guò)x軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，速度方向與x軸正方向成30 ,之后通過(guò)了 b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)。不計(jì)質(zhì)子的重力。（1）畫(huà)出質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑和最小面積;（2）求出O點(diǎn)到c點(diǎn)的距離?！窘馕觥浚?）質(zhì)子先在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，射出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，

34、軌跡如圖所示.圖2分2根據(jù)牛頓第二定律，有 Bev0 = m Vo （2分）由幾何關(guān)系可知：r = Rcos300（3要使磁場(chǎng)的區(qū)域面積最小， 則Oa為磁場(chǎng)區(qū)域的直徑, 分）求出圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑 r=QmVo （ 1分）2eB圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為Smin =Jc -223二 m v0一 _xr-2 24B e（2分）（2）質(zhì)子進(jìn)入電場(chǎng)后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向：ssin30 =v0t ； （2分）012平仃電場(chǎng)萬(wàn)向：scos30 = at , （2分）由牛頓第二定律eE = ma, （1分）2解得：5=4鬲0。（2分）eEO點(diǎn)到 c 點(diǎn)的距離：d = /Ob2 +江=（3

35、m!）2 +（4mv。）2Q 分）Be eE25、（黃岡市2008年高三模擬適應(yīng)考試）（19分）在xOy平面上，一個(gè)以原點(diǎn) O為圓心，半徑為4R的圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，在坐標(biāo)為（一2R, 0）的A處?kù)o止著一個(gè)具有放射性的原子核一氮（17n）,某時(shí)刻該核發(fā)生衰變，放出一個(gè)正電子和一個(gè)反沖核， 已知正電子從 A處射出時(shí)速度方向垂直于 x軸，且后來(lái)通過(guò)了y軸，而反沖核剛好不離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。正電子最后射出磁場(chǎng)時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為37。，不計(jì)重力和粒子間的相互作用。（1）試寫(xiě)出衰變方程；（2）求正電子通過(guò) y軸時(shí)的坐標(biāo)。解：（1） 17N- 16c+0e（2）因?yàn)榉礇_核剛好不

36、離開(kāi)磁場(chǎng)，那么反沖核的軌跡直徑可能為2R或6R,設(shè)反沖核和正電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑分別為幾和人 ,則由動(dòng)量守恒定律有：mcvc = meve（2 分）2對(duì)反沖核，由洛倫茲力提供向心力有，qcBvc=mc”,解得1%（3分）（1分）同理，有rcmeVeeB（i分）mMqcB而 qc = 6e（2分）解得得re =6rc由正電子后來(lái)通過(guò)了y軸可知反沖核直徑只可能為2R,即rc = R,re =6R則反沖核和正電子的軌跡如圖所示設(shè)正電子軌跡與磁場(chǎng)邊緣交點(diǎn)為P,與y軸點(diǎn)交為Q,則在圖示AOOM中 =37二則 OM =-0=-4R=5R（2 分）cos37 cos37OM =OOtan37:= 4Rta

37、n37:= 3R（2 分）則 PM =re -OM =R（2 分）PMR 5R TOC o 1-5 h z 所以MQ = = -0=（2分）cos53 cos53 3門(mén)5R 14 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 則 OQ = OM MQ = 3RR HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 33一一，八14_ 八Q點(diǎn)坐標(biāo)為（0, R）（2分）326、（天門(mén)市2008年高考第二輪模擬）（17分）如圖所示，為某一裝置的俯視圖，PQ、MN為豎直放置的很長(zhǎng)的平行金屬薄板，兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,

38、方向豎直向下，金屬棒AB擱置在兩板上緣，并與兩板垂直良好接觸，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為q,其重力不計(jì)的粒子，以初速度 V0水平向左射入兩板間，問(wèn)： 閶 f JX X X X x -X X* * Xnt qX X X X X .（1）金屬棒AB應(yīng)朝什么方向運(yùn)動(dòng)， 以多大的速度運(yùn)動(dòng)，可以使帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)？（2）若金屬棒運(yùn)動(dòng)突然停止，帶電粒子在磁場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從這時(shí)刻開(kāi)始位移第一次達(dá)到mv0時(shí)的時(shí)間間隔是qB多少？（磁場(chǎng)區(qū)域足夠大）解：（1）設(shè)電荷為正電荷，電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則兩板間的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，則AB應(yīng)向左勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為v,則有：U=BL v0 , L為兩板間距依題意：q

39、E = qvB,即：v = E =旦=v0B BL若為負(fù)電荷，上述結(jié)論不變。(2) AB突然停止運(yùn)動(dòng)，兩板間電場(chǎng)消失，電荷在B中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，依題意，由幾何一 T- m關(guān)系可知，電荷軌跡圓弧所對(duì)圓心角為60。，則：t= 6 3qB27、(華師一附中五月第二次壓軸考試)(20分)在傾角為30的光滑斜面上有相距 40m的兩個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的小物體 P和Q,質(zhì)量分別100g和500g,其中P不帶電，Q帶電。整個(gè)裝置處在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 50V/m ,方向豎直向下；磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5冗方向垂直紙面向里。開(kāi)始時(shí)，將小物體P無(wú)初速釋放，當(dāng) P運(yùn)動(dòng)至Q處時(shí)，與靜止在該處的小物體 Q相碰，碰撞中兩物體的電荷量保持不變。碰撞后，兩物體能夠再次相遇。其中斜面無(wú)限長(zhǎng)，g取10m/s2。求：(1)試分析物體Q的帶電性質(zhì)及電荷量；(2)物體P、Q第一次碰撞后，物體 Q可能的運(yùn)動(dòng)情況，此運(yùn)動(dòng)是否為周期性運(yùn)動(dòng)