電場(chǎng)、磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)大題-高考復(fù)習(xí)

專題五電場(chǎng)、磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)1．如圖所示，空間分布著方向平行于紙面且與場(chǎng)區(qū)邊界垂直的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，場(chǎng)區(qū)寬度為L(zhǎng)，在緊靠電場(chǎng)右側(cè)的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B未知，圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑為r。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放后，在M點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，并沿半徑方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，然后從N點(diǎn)射出，O為圓心，，粒子重力可忽略不計(jì)。求：（1）粒子在電場(chǎng)中加速的時(shí)間；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。2．如圖甲，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在此區(qū)域內(nèi)，沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細(xì)玻璃管，環(huán)心O在區(qū)域中心．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q＞0)的小球，在管內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较?從上向下看)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，對(duì)原磁場(chǎng)的影響可忽略。(1)在t＝0到t＝T0這段時(shí)間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，求小球的速度大小v0；(2)在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大過(guò)程中，將產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)，其電場(chǎng)線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針?lè)较虻耐膱A，同一條電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等．試求t＝T0到t＝1.5T0這段時(shí)間內(nèi)：①細(xì)管內(nèi)渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；②電場(chǎng)力對(duì)小球做的功W。3．如圖，直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知；MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。今從MN上的O點(diǎn)向磁場(chǎng)中射入一個(gè)速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為R。若該粒子從O點(diǎn)出發(fā)記為第一次經(jīng)過(guò)直線MN，而第五次經(jīng)過(guò)直線MN時(shí)恰好又通過(guò)O點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（2）該粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后，運(yùn)動(dòng)軌道的半徑；（3）該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的時(shí)間。4．粒子擴(kuò)束裝置示意圖如圖甲所示，它是由粒子源、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和熒光屏組成。粒子源A產(chǎn)生帶正電的粒子質(zhì)量均為m，電荷量均為q，由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于兩水平金屬板從正中央連續(xù)不斷地射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板間距為d，兩金屬板間電壓U1隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示，其中電壓變化周期為T，電壓最大值。設(shè)加速電壓，勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平寬度為，豎直長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，豎直放置的熒光屏與磁場(chǎng)右邊界重合。已知粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間為T，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用。求：（1）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長(zhǎng)度L1；（2）粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的最大側(cè)移y1；（3）調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，可改變粒子束打在熒光屏上形成的光帶的位置。B取何值時(shí)，粒子束打在熒光屏上的光帶位置最低？光帶的最低位置離中心O點(diǎn)的距離h為多少？5．如圖所示，有一平行板電容器左邊緣在y軸上，下極板與x軸重臺(tái)，極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E。一電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，從O點(diǎn)與x軸成角斜向上射入極板間，粒子經(jīng)過(guò)K板邊緣a點(diǎn)平行于x軸飛出電容器，立即進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形磁場(chǎng)（未畫(huà)出），隨后從c點(diǎn)垂直穿過(guò)x軸離開(kāi)磁場(chǎng)。已（3）從OC邊上的同一點(diǎn)P射出磁場(chǎng)的這兩個(gè)粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān)，若該時(shí)間間隔最大值為，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。10．如圖所示，在x軸上方有垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=B0，在x軸下方有交替分布的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于y軸，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=2B0垂直于xoy平面，圖象如圖所示。一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子在時(shí)刻沿著與y軸正方向成60°角方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，時(shí)第一次到達(dá)x軸，并且速度垂直于x軸經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，C與原點(diǎn)O的距離為3L。第二次到達(dá)x軸時(shí)經(jīng)過(guò)x軸上的D點(diǎn)，D與原點(diǎn)O的距離為4L。(不計(jì)粒子重