典型磁場綜合訓(xùn)練高考好題

1、1.如圖所示，勻強電場場強E4伏米，方向水平向左，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2特，方向垂直紙面向里，一個質(zhì)量為m1克的帶正電小物塊A，從M點沿絕緣粗糙的豎直墻無初速下滑，當它滑行h0.8米時，到N點就開始離開墻壁作曲線運動，當它運動到P點時，恰好處于平衡狀態(tài)，此時速度方向與水平方向成45角，設(shè)P與M的高度差M1.6米，求：（1）物塊A沿墻壁下滑時摩擦力做的功。（2）P與M的水平距離S為多少？2.如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的4條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r.在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強度大小為B，在兩極間加上電壓，使兩圓

2、筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的s點出發(fā)，初速為零.如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點s，則電極之間的電壓U應(yīng)是多少?(不計重力，整個裝置在真空中) 3.電量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子在XOY平面內(nèi)沿著Y = a的直線以速度v經(jīng)Y軸上的P點射入XOY平面的第一象限。要求在第一象限內(nèi)設(shè)置磁感應(yīng)強度為B的一個圓形區(qū)域，使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后經(jīng)X軸上的M點（XM= 2a）射出，且偏轉(zhuǎn)角=60，如右圖所示。試求能達到此目的的最小圓形磁場區(qū)域的半徑（粒子的重力不計）。OXYPMaa2av4.如圖所示，在0 xa、0ya/2范圍內(nèi)有

3、垂直于xy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在090范圍內(nèi)已知粒子在磁場中做圓周運動的半徑介于a/2到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運動周期的四分之一求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時的(1)速度的大??；(2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦5.如圖所示，在x軸下方有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于xOy平面向外P是y軸上距原點為h的一點，No為x軸上距原點為a的一點A是一塊平行于x軸 的擋板，與x軸的

4、距離為，A的中點在y軸上，長度略小于帶電粒子與擋板碰撞前后x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變質(zhì)量為m，電荷量為q(qO)的粒子從P點瞄準N。點入射，最后又通過P點不計重力求粒子入射速度的所有可能值6.如圖所示，在坐標系xOy中，過原點的直線0C與x軸正向的夾角=1200。，在OC右側(cè)有一勻強電場；在第二、三象限內(nèi)有一勻強磁場，其上邊界與電場邊界重合、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域，并從0點射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角=300，大小為v粒子在磁場

5、中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍粒子進入電場后，在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間后再次離開磁場已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期忽略重力的影響求：(1)粒子經(jīng)過A點時速度的方向和A點到x軸的距離(2)勻強電場的大小和方向(3)粒子從第二次離開磁場到再次進人電場時所用的時間7.如圖所示，在空間中有一坐標系xOy，其第一象限中充滿著兩個方向不同的勻強磁場區(qū)域I和直線OP是它們的邊界區(qū)域I中的磁感應(yīng)強度為2B，方向垂直紙面向內(nèi)，區(qū)域中的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外，邊界上的P點坐標為(3L，3L)一

6、質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從P點平行于y軸正方向以速度v。=2BqL/2射人區(qū)域I，經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進人區(qū)域(忽略粒子重力)，求：(1)粒子在I和兩磁場中做圓周運動的半徑之比(2)粒子在磁場中運動的總時間及離開磁場的位置坐標8.圖是某裝置的垂直截面圖，虛線A1A2是垂直截面與磁場區(qū)邊界面的交線，勻強磁場分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域，磁感應(yīng)強度B=04 T，方向垂直紙面向外，A1A2與垂直截面上的水平線夾角為450在A1A2左側(cè)，固定的薄板和等大的擋板均水平放置，它們與垂直截面交線分別為S1、S2，相距L=02 m，在薄板上P處開一小孔，P與AIA2線上點D的水平距離為L，在小孔處裝一個電子快門起初

7、快門開啟，一旦有帶正電微粒剛通過小孔，快門立即關(guān)閉，此后每隔T=3010-3s開啟一次并瞬間關(guān)閉從S1S2之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v0的帶正電微粒，它經(jīng)過磁場區(qū)域后入射到P處小孔通過小孔的微粒與擋板發(fā)生碰撞而反彈，反彈速度大小是碰前的05倍(1)經(jīng)過一次反彈直接從小孔射出的微粒，其初速度v0應(yīng)為多少? (2)求上述微粒從最初水平射人磁場到第二次離開磁場的時間(忽略微粒所受重力影響，碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移已知微粒的荷質(zhì)比q/m=10103 Ckg只考慮紙面上帶電微粒的運動)9.如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強電場，在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面

8、垂直的勻強磁場在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q(qO)和初速度v的帶電微粒發(fā)射時，這束帶電微粒分布在0yE2B.兩處的電場方向相反，E1E2C.兩處的電場方向相同，E1E2D.兩處的電場方向相反，E1E225.有個演示實驗，在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi)，放了許多用錫箔紙揉成的小球，當上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動?，F(xiàn)取以下簡化模型進行定量研究。如圖所示，電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動勢為、內(nèi)阻可不計的電源相連。設(shè)兩板之間只有一個質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球，小球可視為質(zhì)點。已知：若小球與極板發(fā)生碰撞，則碰撞后小球

9、的速度立即變?yōu)榱?，帶電狀態(tài)也立即改變，改變后，小球所帶電荷符號與該極板相同，電量為極板電量的倍（1）。不計帶電小球?qū)O板間勻強電場的影響。重力加速度為g。（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動，電動勢至少應(yīng)大于多少？（2）設(shè)上述條件已滿足，在較長的時間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運動。求在T時間內(nèi)小球往返運動的次數(shù)以及通過電源的總電量。+Q-Q+q-q27.一平行板電容器的電容為C，兩板間的距離為d,上板帶正電，電荷量為Q，下板帶負電，電荷量也為Q，它們產(chǎn)生的電場在很遠處的電勢為零。兩個帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球的電荷量都為q，桿長為l,且l0）的粒子從左側(cè)平行于x軸射入磁場

10、，入射點為M。粒子在磁場中運動的軌道半徑為R。粒子離開磁場后的運動軌跡與x軸交于P點（圖中未畫出），且 R。不計重力。求M點到O點的距離和粒子在磁場中運動的時間。OMyLxBOP29.在場強為B的水平勻強磁場中，一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O點靜止釋放，小球的運動曲線如圖所示.已知此曲線在最低點的曲率半徑為該點到x軸距離的2倍，重力加速度為g.求： （1）小球運動到任意位置P（x,y）處的速率v. （2）小球在運動過程中第一次下降的最大距離ym. （3）當在上述磁場中加一豎直向上場強為E（Emg/q）的勻強電場時，小球從O靜止釋放后獲得的最大速率vm.30.(20分)如圖甲，在x0的空間中存在

11、沿y軸負方向的勻強電場和垂直于xOy平面向里的勻強磁場，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B.一質(zhì)量為m，帶電量為q(q0)的粒子從坐標原點O處，以初速度v0沿x軸正方向射入，粒子的運動軌跡見圖甲，不計粒子的重力.(1)求該粒子運動到y(tǒng)h時的速度大小v；(2)現(xiàn)只改變?nèi)肷淞Ｗ映跛俣鹊拇笮。l(fā)現(xiàn)初速度大小不同的粒子雖然運動軌跡(y-x曲線)不同，但具有相同的空間周期性，如圖乙所示；同時，這些粒子在y軸方向上的運動(y-t關(guān)系)是簡諧運動，且都有相同的周期T2m/qB .求粒子在一個周期T內(nèi)，沿x軸方向前進的距離S；.當入射粒子的初速度大小為v0時，其y-t圖象如圖丙所示，求該粒子在y軸方向上做簡

12、諧運動的振幅A，并寫出y-t的函數(shù)表達式31.(20分)如圖甲，空間存在一范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。讓質(zhì)量為m，電量為q（q0)的粒子從坐標原點O沿著xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場中。不計重力和粒子間的影響。(1)若粒子以初速度v1沿y軸正向入射，恰好能經(jīng)過x 軸上的A(a，0)點，求v1的大??；(2)已知一粒子的初速度大小為v(vv1)為使該粒子能經(jīng)過A(a，0)點，其入射角（粒子初速度與x軸正向的夾角）有幾個？并求出對應(yīng)的sin值；(3)如圖乙，若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強電場，一粒子從O點以初速度v0沿y軸正向發(fā)射。研究

13、表明：粒子在xOy平面內(nèi)做周期性運動，且在任一時刻，粒子速度的x分量vx與其所在位置的y坐標成正比，比例系數(shù)與場強大小E無關(guān)。求該粒子運動過程中的最大速度值vm。32.在xOy平面內(nèi)有許多電子（質(zhì)量為m，電荷量為e）從坐標原點O不斷以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第一象限，如圖所示現(xiàn)加上一個垂直于xOy平面的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，要求這些電子穿過該磁場后都能平行于x軸向x軸正方向運動，試求出符合條件的磁場的最小面積。xyO48.如圖，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度數(shù)為k,A、B都處于靜止狀態(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另

14、一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都片于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止狀態(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個質(zhì)量為（m1+m3）的物體D，仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放，則這次B剛離地時D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。ABa49.一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖。已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為1，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為2?，F(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？（以g表示重力加速度）20

15、.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大??；（3）本實驗中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝碼與紙板左端的距離d0.1 m，取g10 m/s2。若砝碼移動的距離超過l0.002 m，人眼就能感知。為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？21.某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固

16、定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動l/4輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x；（2）求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm；（3）討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度v和撞擊速度v的關(guān)系22.如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長度時物塊位于O點（圖中未標出）。物塊的質(zhì)量為m，ABa，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點，拉力做的功為W。撤

17、去拉力后物塊由靜止向左運動，經(jīng)O點到達B點時速度為零。重力加速度為g。則上述過程中A物塊在A點時，彈簧的彈性勢能等于W- mgaB物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于W- mgaC經(jīng)O點時，物塊的動能小于W-mgaD物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能123226.如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小先讓物塊從A由靜止開始滑到B.然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有A物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較小B物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦

18、產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C物塊滑到底端的速度，前一過程較大D物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長27.2009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有A在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A的動能C在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期D在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度28.如圖所示，傾角為的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無摩擦?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(Mm)的小物塊同時輕

19、放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在角取不同值的情況下，下列說法正確的有A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B兩物塊不可能同時相對綢帶靜止CM不可能相對綢帶發(fā)生滑動Dm不可能相對斜面向上滑動55.假定地球，月球都靜止不動，用火箭從地球沿地月連線向月球發(fā)射一探測器。假定探測器在地球表面附近脫離火箭。用W表示探測器從脫離火箭處飛到月球的過程中克服地球引力做的功，用Ek表示探測器脫離火箭時的動能，若不計空氣阻力，則A.Ek必須大于或等于W，探測器才能到達月球B.Ek小于W，探測器也可能到達月球C.EkW/2，探測器一定能到達月球D.EkW/2，探測

20、器一定不能到達月球57.用放射源釙的射線轟擊鈹時，能發(fā)射出一種穿透力極強的中性射線，這就是所謂鈹“輻射”。1932年，查德威克用鈹“輻射”分別照射（轟擊）氫和氮（它們可視為處于靜止狀態(tài)），測得照射后沿鈹“輻射”方向高速運動的氫核和氮核的速度之比為7.0。查德威克假設(shè)鈹“輻射”是由一種質(zhì)量不為零的中性粒子構(gòu)成的，從而通過上述實驗在歷史上首次發(fā)現(xiàn)了中子。假設(shè)鈹“輻射”中的中性粒子與氫或氮發(fā)生彈性正碰，試在不考慮相對論效應(yīng)的條件下計算構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子的質(zhì)量。（質(zhì)量用原子質(zhì)量單位u表示，1u等于1個12C原子質(zhì)量的十二分之一。取氫核和氮核的質(zhì)量分別為1.0u和14u。）58.如圖，位于水平桌面

21、上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計。若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，則F的大小為A.4mg B.3mg C.2mg D.mg60.一個圓柱形的豎直的井里存有一定量的水，井的側(cè)面和底部是密閉的，在井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管，管和井共軸，管下端未觸及井底，在圓管內(nèi)有一不漏氣的活塞，它可沿圓管上下滑動，開始時，管內(nèi)外水面相齊，且活塞恰好接觸水面，如圖所示.現(xiàn)用卷揚機通過繩子對活塞施加一個向上的力F，使活塞緩慢向上移動.已知管筒半徑r0.1

22、00 m，井的半徑R2 r，水的密度1.00103 kg/m3，大氣壓p01.00103 Pa，求活塞上升H9.00 m的過程中拉力F所做的功.（井和管在水面以上及水面以下的部分都足夠長，不計活塞質(zhì)量，不計摩擦，重力加速度g10 m/s2.）F58.假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na和氯離子Cl靠靜電相互作用構(gòu)成的單個氯化鈉NaCl分子.若取Na與Cl相距無限遠時其電勢能為零，一個NaCl分子的電勢能為6.1 eV.已知使一個中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成納離子Na所需的能量（電離能）為5.1 eV，使一個中性氯原子Cl結(jié)合一個電子形成氯離子Cl所放出的能量（親和能）為3.8 eV，由此可算出，在將一個NaCl分子分解成彼此遠離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中，外界供給的總能量等于_eV.59.一個質(zhì)量為M的雪橇靜止在水平雪地上,一條質(zhì)量為m的愛斯基摩狗站在該雪橇上,狗向雪橇的正后方跳下,隨后又追趕并向前跳上雪撬;其后狗又反復(fù)地跳下、追趕并跳上雪橇.狗與雪橇始終沿一條直線運動.若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為V,則此時狗相對于地面的速度為Vu（其中u為狗相對于雪橇的速度,Vu為代數(shù)和,若以雪橇運動的方向為正方向,則V為正值,u為負值）.設(shè)狗總以速度v追趕和跳上雪橇,雪橇與雪地間的摩擦忽略不計.已知v的