高三名校物理試題（新課標(biāo)Ⅱ版）（第03期）09 磁場(chǎng)（包含復(fù)合場(chǎng)） 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精2014屆高三名校物理試題解析分項(xiàng)匯編（新課標(biāo)Ⅱ版）（第03期）專(zhuān)題09磁場(chǎng)（包含復(fù)合場(chǎng))精選名校試題單項(xiàng)選擇題1.【2013·北京市朝陽(yáng)區(qū)高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考】18世紀(jì)中期，人們既沒(méi)有量度帶電體所帶電荷量多少的方法，也沒(méi)有測(cè)量電荷之間非常小的相互作用力的工具.一位法國(guó)的科學(xué)家發(fā)明了扭秤，巧妙而準(zhǔn)確地測(cè)量出了物體間的靜電力,這位科學(xué)家是()A．法拉第B．庫(kù)侖C．奧斯特D．安培2.【2014·遼寧省撫順市六校聯(lián)合體高三上期期中考試】如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷，a板帶正電，兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若一個(gè)帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的方向是(）A．沿豎直方向向下 B．沿豎直方向向上C．沿水平方向向左 D．沿水平方向向右3.【2014·遼寧省新民市第一高級(jí)中學(xué)高三上期期末考試】物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí),推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類(lèi)文明的進(jìn)步,下列說(shuō)法中正確的是（）A．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 B．哥白尼提出了日心說(shuō),并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律C．安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并總結(jié)出了安培右手螺旋定則D．庫(kù)侖在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)研究得出了庫(kù)侖定律4.【2013·北京市朝陽(yáng)區(qū)高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考】如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力忽略不計(jì))，經(jīng)加速電壓U加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子打到P點(diǎn)，OP=x，能正確反映x與U之間關(guān)系的是（）A．x與U成正比B．x與U成反比C．x與成正比D．x與成反比考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理、帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

5.【2014·遼寧省新民市第一高級(jí)中學(xué)高三上期期末考試】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=1\＊GB3①帶負(fù)電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t1=2\*GB3②帶負(fù)電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t2=3\*GB3③帶正電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t3=4\*GB3④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（）A．t1=t3〈t2=t4B．t1〈t2〈t4〈t3C．t1〈t2〈t3<t4D．t1〈t3<t2<t【答案】B

【解析】試題分析:若從A射出的粒子帶負(fù)電，v0=,向右偏轉(zhuǎn)，其軌跡半徑等于L，粒子周期設(shè)為T(mén)，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t1=；若從A射出的粒子帶負(fù)電,v0=，向右偏轉(zhuǎn)，其軌跡半徑等于，經(jīng)后經(jīng)過(guò)理想邊界外向左偏轉(zhuǎn)，再經(jīng)后第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t2=,如圖甲：故選項(xiàng)B正確。考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)6?！?014·北京市大興區(qū)高三第一學(xué)期期末試卷】如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)。c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同7?！?014·北京市石景山區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】如圖10所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為L(zhǎng)，電流均為I，方向垂直紙面向里．已知電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r，其中k為常量．某時(shí)刻有一電荷量為q的帶正電粒子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O，速度大小為v，方向沿y軸正方向，該粒子此時(shí)所受磁場(chǎng)力為A．方向垂直紙面向外,大小為B．方向指向x軸正方向，大小為C．方向垂直紙面向外，大小為D．方向指向x軸正方向,大小為8.【2014·遼寧省新民市第一高級(jí)中學(xué)高三上期期末考試】如圖所示,空間存在足夠大、正交的勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里。從電、磁場(chǎng)中某點(diǎn)P由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（粒子受到的重力忽略不計(jì)），其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示。對(duì)于帶電粒子在電、磁場(chǎng)中下落的最大高度H,下面給出了四個(gè)表達(dá)式，用你已有的知識(shí)計(jì)算可能會(huì)有困難，但你可以用學(xué)過(guò)的知識(shí)對(duì)下面的四個(gè)選項(xiàng)做出判斷.你認(rèn)為正確的是（）A。B.C。D。9。【2014·遼寧省沈陽(yáng)市高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)（一）】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b,以不同的速率沿著A0方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是A、a粒子速率較大B．b粒子速率較大C．b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)D．a(chǎn)、b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長(zhǎng)動(dòng)的周期可知兩個(gè)粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期相同，但是據(jù)圖可知，a粒子速度偏轉(zhuǎn)角大，即圓心角大,所以a粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，選項(xiàng)CD錯(cuò)?？键c(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

10.【2014·北京市東城區(qū)示范校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】如圖是陰極射線管的示意圖。接通電源后，會(huì)有電子從陰極K射向陽(yáng)極A，并在熒光屏上看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中可行的是A.加一方向平行紙面向上的磁場(chǎng)B.加一方向垂直紙面向里的磁場(chǎng)C。加一方向平行紙面向下的磁場(chǎng)D.加一方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)11.【2014·貴州省六盤(pán)水市六校聯(lián)合統(tǒng)考高三12月月考】如圖所示，三根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直線電流在空間構(gòu)成等邊三角形，電流的方向垂直紙面和向里。電流大小均為I，其中A、B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B0,導(dǎo)線C位于水平面處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線C受到的靜摩擦力是（)A.B0IL水平向左B.B0IL水平向右C。B0IL水平向左D。B0IL水平向右【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)右手螺旋定則，A電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于AC,B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于BC，如圖所示12.【2014·北京市東城區(qū)普通校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】如圖11所示，M、N為兩條沿豎直方向放置的直導(dǎo)線，其中有一條導(dǎo)線中通有恒定電流，另一條導(dǎo)線中無(wú)電流.一帶電粒子在M、N兩條直導(dǎo)線所在的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，曲線ab是該粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì)。關(guān)于導(dǎo)線中的電流方向、粒子帶電情況以及運(yùn)動(dòng)的方向，下列說(shuō)法正確的是A．M中通有自上而下的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)B．M中通有自上而下的恒定電流,帶正電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)C．N中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)D．N中通有自上而下的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)13?！?014·北京市東城區(qū)示范校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】為了科學(xué)研究的需要，常常將質(zhì)子（H）和α粒子（He）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同（如圖中虛線所示)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相同。比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和、運(yùn)動(dòng)的周期和的大小,有A。 B。C。 D。14.【2014·貴州省遵義市第四中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考】在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起到了重要作用.下列敘述不符合史實(shí)的是（）A．卡文迪許首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)較準(zhǔn)確地測(cè)出了萬(wàn)有引力常量B．安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性,提出了分子電流假說(shuō)C．牛頓開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，首先指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系15?！?014·貴州省遵義市第四中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考】如圖，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打到屏P上．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的有（）A．a(chǎn)、b均帶負(fù)電B．a(chǎn)在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短C．a(chǎn)在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的大D．a(chǎn)在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的遠(yuǎn)【答案】C【解析】試題分析：a、b粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

16.【2013·北京市豐臺(tái)區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】?jī)蓚€(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖．若不計(jì)粒子的重力,則下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電B．a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大C．b粒子動(dòng)能較大D．b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)17。【2013·貴州省天柱民中、錦屏中學(xué)、黎平一中、黃平民中高三上期期末聯(lián)考】如圖所示,PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距L=1m．PM間接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E=6V，內(nèi)阻r=1Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器．導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=0.2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量M=0。3kg．棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì),g取10m/s2)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不可能的是（）A.6ΩB.5ΩC。4ΩD。2Ω【答案】A

【解析】

試題分析：據(jù)題意，當(dāng)棒受到的摩擦力向左,則有：，由于，則安培力為：F=2N，安培力據(jù)可得，故B選項(xiàng)正確；如果摩擦力剛好為0，則有:,則R=3Ω；當(dāng)摩擦力向右時(shí)有：,R=2Ω，故滑動(dòng)變阻器阻值范圍是2Ω至5Ω，故A選項(xiàng)不可能。考點(diǎn)：本題考查物體平衡條件和安培力。二、多項(xiàng)選擇題18?！?014·北京市大興區(qū)高三第一學(xué)期期末試卷】為監(jiān)測(cè)某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)。該裝置由絕緣材料制成,長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開(kāi)口。在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極。污水充滿(mǎn)管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積）,下列說(shuō)法中正確的是A．N端的電勢(shì)比M端的高B．若污水中正負(fù)離子數(shù)相同,則前后表面的電勢(shì)差為零C．電壓表的示數(shù)U跟a和b都成正比，跟c無(wú)關(guān)D．電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正比19?！?014·貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考】如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),在從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的電子中，下列判斷正確的是（）A。從b點(diǎn)離開(kāi)的電子速度最大B.從b點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)C。從b點(diǎn)離開(kāi)的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其軌跡線一定重合20.【2013·北京市海淀區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】霍爾式位移傳感器的測(cè)量原理如圖9所示,有一個(gè)沿z軸方向均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kz（B0、k均為常數(shù)）.將霍爾元件固定在物體上，保持通過(guò)霍爾元件的電流I不變（方向如圖9所示)，當(dāng)物體沿z軸正方向平移時(shí),由于位置不同,霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢(shì)差U也不同。則（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，上、下表面的電勢(shì)差U越大B.k越大，傳感器靈敏度（)越高C.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則下板電勢(shì)高D.電流越大，上、下表面的電勢(shì)差U越小21?！?013·北京市海淀區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】狄拉克曾經(jīng)預(yù)言,自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周?chē)鸥芯€呈均勻輻射狀分布，距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=（k為常數(shù)）。磁單極S的磁場(chǎng)分布如圖甲所示，它與如圖乙所示負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)分布相似。假設(shè)磁單極子S和負(fù)點(diǎn)電荷Q均固定，有一帶電小球分別在S和Q附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷正確的是A.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方,如圖甲所示B。若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q正下方，如圖乙所示C。若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方，如圖甲所示D.若小球帶負(fù)電,其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q正下方,如圖乙所示22.【2014·遼寧省沈陽(yáng)鐵路實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上期期中考試】一條形磁鐵放在水平桌面上,在它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)體棒,圖中只畫(huà)出此棒的橫截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是（）A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小B．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大C．磁鐵受到向右的摩擦力D．磁鐵受到向左的摩擦力【答案】AD

【解析】23。【2013·遼寧省五校協(xié)作體高三第二次模擬考試】下列對(duì)物理學(xué)發(fā)展史的表述,其中觀點(diǎn)正確的是 （)A．亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)B．牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)C．法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出，如果沒(méi)有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個(gè)速度，將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去【答案】BD【解析】試題分析:由牛頓第二定律得：F合=ma，合外力越大，物體的加速度越大(同一物體m一定），速度變化越快，故A錯(cuò)誤，B正確.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，C錯(cuò)誤.伽利略實(shí)驗(yàn)的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身，而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特的方法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行理想化推理．（也稱(chēng)作理想化實(shí)驗(yàn)）它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端，D正確．考點(diǎn)：物理學(xué)發(fā)展史24.【2014·貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考】下列四圖中，A、B兩圖是質(zhì)量均為m的小球以相同的水平初速度向右拋出，A圖只受重力作用，B圖除受重力外還受水平向右的恒定風(fēng)力作用；C、D兩圖中有相同的無(wú)限寬的電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,D圖中還有垂直于紙面向里無(wú)限寬的勻強(qiáng)磁場(chǎng)且和電場(chǎng)正交，在兩圖中均以相同的初速度向右水平拋出質(zhì)量為m正電荷，兩圖中不計(jì)重力作用，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A、圖A、B、C三圖中的研究對(duì)象均做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B、從開(kāi)始拋出經(jīng)過(guò)相同時(shí)間C、D兩圖豎直方向速度變化相同，A、B兩圖豎直方向速度變化相同C、從開(kāi)始拋出到沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)相等距離的過(guò)程內(nèi)C、D兩圖中的研究對(duì)象動(dòng)能變化相同D、相同時(shí)間內(nèi)A、B兩圖豎直方向的動(dòng)能變化相同25.【2014·遼寧省新民市第一高級(jí)中學(xué)高三上期期末考試】如圖，甲圖是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒,在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化規(guī)律如乙圖所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是（）A。高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn—2B.在EK—t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C。粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大D.不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同非選擇題26?！?014·北京市東城區(qū)普通校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】在赤道上,地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是。沿東西方向放置長(zhǎng)為20m的直導(dǎo)線，通有由西向東30A的電流，該導(dǎo)線受地磁場(chǎng)作用力的大小為_(kāi)__________N，方向?yàn)開(kāi)__________（填“豎直向下”或“豎直向上"）?！敬鸢浮?。03，豎直向上【解析】試題分析：勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向?yàn)橛赡舷虮?，而電流方向?yàn)閺奈飨驏|．則由左手定則可得安培力的方向?yàn)樨Q直向上．安培力的大小為

考點(diǎn):考查了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的計(jì)算27.【2014·北京市東城區(qū)普通校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】（14分）1932年美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器,巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問(wèn)題?，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中.某型號(hào)的回旋加速器的工作原理如圖15（甲）所示,圖15（乙)為俯視圖?；匦铀倨鞯暮诵牟糠譃閮蓚€(gè)D形盒，分別為D1、D2。D形盒裝在真空容器里,整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng),且與D形盒底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。D形盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.設(shè)質(zhì)子從粒子源A處進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)。質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q。加速器接入一定頻率的高頻交變電源,加速電壓為U.加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過(guò)狹縫被加速后進(jìn)人D2盒時(shí)的速度大小v1；(2）求質(zhì)子第1次經(jīng)過(guò)狹縫被加速后進(jìn)人D2盒后運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r1；（3）求質(zhì)子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間t.根據(jù)動(dòng)能定理可得： …………………（2分)又知道,解得 …………………（3分）因?yàn)? …………………（1分）得： …………………(1分）考點(diǎn)：考查了回旋加速器的綜合應(yīng)用28.【2014·遼寧省新民市第一高級(jí)中學(xué)高三上期期末考試】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，y〉0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y〈0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向未畫(huà)出)。已知OA＝OC＝CD＝DE＝EF＝L，OB＝eq\f(1，4)L.現(xiàn)在一群質(zhì)量為m、電荷量大小為q(重力不計(jì))的帶電粒子，分布在A、B之間。t＝0時(shí)刻,這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。觀察到從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子恰好從D點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng)，然后從O點(diǎn)第一次離開(kāi)磁場(chǎng)。（1)試判斷帶電粒子所帶電荷的正負(fù)及所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）試推導(dǎo)帶電粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式；（3)試求從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子，從O點(diǎn)第一次離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角θ。（圖中未畫(huà)出）【答案】(1）負(fù)電勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿垂直紙面向里（2)x＝2eq\r(Ly)(3）45°

【解析】

試題分析：(1）由帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向可知:該帶電粒子帶負(fù)電；根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的情況，由左手定則知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向沿垂直紙面向里.(2）設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度為a，對(duì)于從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子，有：L＝eq\f(1，2）ateq\o\al(2，1)①2L＝v0t1②由①②式解得a＝eq\f（v\o\al（2,0)，2L）③y＝eq\f(1，2)at2④x＝v0t⑤由④⑤式解得：x＝2eq\r(Ly）⑥29.【2014·云南省部分名校（玉溪一中，昆明三中）高三第一次聯(lián)考(11月)】如圖甲所示，兩塊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L未知）的平行金屬板M、N，彼此正對(duì)，板間距亦為L(zhǎng)?，F(xiàn)將N板接地,M上電勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.兩平行金屬板左邊緣的中線處放置一個(gè)粒子源，能沿中線方向連續(xù)不斷地放出一定速度的帶正電粒子.已知帶電粒子的荷質(zhì)比，粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計(jì)。若某時(shí)刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板右邊緣離開(kāi)電場(chǎng)（設(shè)在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)看作是恒定的)，同時(shí)進(jìn)入金屬板右方磁感強(qiáng)度為T(mén)，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一段時(shí)間后正粒子垂直打在屏PQ上，屏PQ與金屬板右邊緣的距離為d=0.5m。求①粒子在磁場(chǎng)中的速度？②為完成以上運(yùn)動(dòng)帶電粒子應(yīng)在哪個(gè)時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)？【答案】（1）;（2）進(jìn)入時(shí)刻：（n＝0，1,2,……)【解析】試題分析：由題意知只有N電勢(shì)為負(fù)時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子才可能完成題中運(yùn)動(dòng)由電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)知,帶電粒子在電場(chǎng)中的偏折角為θ的正切tanθ=eq\f（2y,x)=1所以θ＝①在磁場(chǎng)中②③由①②③得：④⑤⑥⑦⑧進(jìn)入時(shí)刻：（n＝0,1,2，……）⑨考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在磁場(chǎng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),30?！?013·北京市豐臺(tái)區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長(zhǎng)l＝0。20m,板間距d＝0。20m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左右寬度D=0.40m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1。0×10-2T?，F(xiàn)從t＝0開(kāi)始，從兩極板左端的中點(diǎn)O處以每秒鐘1000個(gè)的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo＝2.0×105m/s的速度沿兩板間的中線射入電場(chǎng)，已知帶電粒子的比荷eq\f(q,m）＝1。0×108C(1)t＝0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)時(shí)兩點(diǎn)間的距離；(2）當(dāng)兩金屬板間的電壓至少為多少時(shí)，帶電粒子不能進(jìn)入磁場(chǎng)；(3)在電壓變化的第一個(gè)周期內(nèi)有多少個(gè)帶電的粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)。

【答案】（1）0.4m；(2）400V;（3）3200個(gè)31.【2013·貴州省天柱民中、錦屏中學(xué)、黎平一中、黃平民中高三上期期末聯(lián)考】(17分）如圖甲所示，兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U,兩板間電場(chǎng)可看作均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng)，板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10—3T,方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中,已知每個(gè)粒子速度v0=105m/s，比荷q/m=（1）試求帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；(2)從電場(chǎng)射出的帶電粒子,進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間．【答案】（1）（2)

【解析】

試題分析:(1）設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng),則有（4分)粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)時(shí),速度最大,設(shè)最大速度為v1，則有:(4分）（2）粒子飛出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中按逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與OO’的最32.【2014·北京市石景山區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】（9分）如圖14所示，在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直檔板，其上有一小孔P，OP=0.5m．現(xiàn)有一質(zhì)量m=4×10－20kg、電荷量q=+2×10－14C的粒子，從小孔以速度v0=3×（1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;(2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑．33?！?014·貴州省六盤(pán)水市六校聯(lián)合統(tǒng)考高三12月月考】如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為d，PQ板帶正電，MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)．不計(jì)粒子重力．試求：（1)兩金屬板間所加電壓U的大?。?2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。敬鸢浮?1)(2）【解析】試題分析：(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)帶電粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為a,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：在水平方向上：在豎直方向上:偏轉(zhuǎn)位移為根據(jù)牛頓第二定律得：又聯(lián)立以上各式解得：。解得：考點(diǎn):本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解以及平面幾何相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的分析綜合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力．34.【2014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】如圖14所示，在坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里;第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-2）,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(4，0），不計(jì)粒子重力。求:(1）求粒子過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B，粒子將以垂直y軸的方向經(jīng)H點(diǎn)進(jìn)入第二象限,求B的大小及H點(diǎn)的坐標(biāo)值;（3）求粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?)（2）（3）

【解析】

試題分析：（1)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0，加速度的大小為a，粒子的初速度為v0，過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，沿y軸方向分速度的大小為vy，在第四象限，粒子受電場(chǎng)力與初速度方向垂直而且為恒力，為雷平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向由牛頓第二定律得（1分）洛倫茲力提供向心力（1分)解得：（1分)由幾何關(guān)系可得，H點(diǎn)的坐標(biāo)為(1分）（3）粒子在第一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為,所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（1分）解得：（1分）考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

35?！?014·貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考】（14分）、傳送帶和水平面的夾角為37°，完全相同的兩輪和皮帶的切點(diǎn)A、B間的距離為24m，B點(diǎn)右側(cè)（B點(diǎn)在場(chǎng)的邊緣）有一上下無(wú)限寬左右邊距為d的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=103T.傳送帶在電機(jī)帶動(dòng)下，以4m/s速度順時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg,電量q=+10-2C的物體（可視為質(zhì)點(diǎn))輕放于傳送帶的A點(diǎn)，已知物體和傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0。8，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量不變，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求（1）物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的時(shí)間?（2）若物體從B點(diǎn)進(jìn)入混合場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則所加的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E應(yīng)為多少？物體仍然從混合場(chǎng)的左邊界出混合場(chǎng),則場(chǎng)的右邊界距B點(diǎn)的水平距離d至少等于多少？【答案】11s0.016m【解析】

試題分析:物體在斜面上做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有μmgcos370-mgsin37°=ma得a=μmgcos37°-gsin37°（1分）a=0。4m/s2(1分）物體做勻加速運(yùn)動(dòng)到與傳送帶有相同速度，有v=at136.【2014·北京市東城區(qū)示范校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的最小的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（圖中未畫(huà)出磁場(chǎng)區(qū)域），粒子飛出磁場(chǎng)后垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入寬為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上.當(dāng)粒子穿出電場(chǎng)時(shí)速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的倍。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為g，重力不計(jì)。粒子進(jìn)入磁場(chǎng)前的速度如圖與水平方向成θ＝60°角。求:(1）粒子帶什么性質(zhì)的電荷；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度多大;（3)該最小的圓形磁場(chǎng)區(qū)域的面積為多大？【答案】(1）負(fù)電；（2)（3）（3）如圖所示，帶電粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力作為向心力,設(shè)在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為r，則 ⑦ ⑧ 由幾何知識(shí)可得：r＝Rsin30° ⑨ 磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為 ⑩ 聯(lián)立求解⑧⑨⑩得 考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。37?！?013·北京市朝陽(yáng)區(qū)高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考】(7分）某同學(xué)自制一電流表，其原理如圖所示.質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度.MN的長(zhǎng)度大于ab,當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于靜止時(shí)，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平,重力加速度為g。(1）當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí),求彈簧的伸長(zhǎng)量;（2）為使電流表正常工作，判斷金屬桿MN中電流的方向；（3）若磁場(chǎng)邊界ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，此電流表的量程是多少?38?！?014·北京市大興區(qū)高三第一學(xué)期期末試卷】（12分)如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S1、S2，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，電壓的大小為U0，周期為T(mén)0。在t=0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0）的粒子由S1靜止釋放，粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，在t=eq\f(T0,2）時(shí)刻通過(guò)S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場(chǎng)）(1）求粒子到達(dá)S2時(shí)的速度大小v（2)為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿(mǎn)足的條件;(3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t=T0時(shí)刻再次到達(dá)S1，而再次進(jìn)入電場(chǎng)被加速，求該過(guò)程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。得…………1分考點(diǎn)：考查了動(dòng)能定理，牛頓第二定律，圓周運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在電磁場(chǎng)中的綜合應(yīng)用，39?！?013·北京市朝陽(yáng)區(qū)高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考】（10分）如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=2。0×10—11kg、電荷量q=1。0×10—5C的帶電粒子（重力忽略不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電場(chǎng)加速后,沿兩平行金屬板間中線水平進(jìn)入電壓U2=100V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出后，進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的左右邊界均與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的金屬板垂直。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)金屬板長(zhǎng)L=20cm、兩板間距,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D=10cm(1）帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0；（2）帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度v的大小和方向；(3）為了使帶電粒子不從磁場(chǎng)右邊界射出,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B。【答案】（1）(2）（3）（3）帶電粒子不從磁場(chǎng)右邊界射出，則其最大半徑的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大半徑為r，由幾何關(guān)系有：洛倫茲力提供向心力：聯(lián)立可得：代入數(shù)據(jù)：（4分)考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

40.【2013·北京市海淀區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】圖18甲所示，平行金屬板PQ、MN水平地固定在地面上方的空間，金屬板長(zhǎng)l=20cm，兩板間距d=10cm，兩板間的電壓UMP=100V.在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A,從粒子源豎直向上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子，射出的帶電粒子在空間通過(guò)一垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）后，恰好從金屬板PQ左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下恰好從金屬板MN的右邊緣飛出。已知帶電粒子的比荷=2.0×106C求：(1)帶電粒子射入電場(chǎng)時(shí)的速度大??；（2）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑;(3）若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓，在哪些時(shí)刻進(jìn)入兩金屬板間的帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間?！敬鸢浮?1）2.0×104m/s（2）0.036m（3)t1=0.5×10-5s時(shí)刻或者（0.5+2n)×10—5s<t〈（0.70+2n）×10—5s（n=0，1，2，3…）【解析】試題分析：（2）粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，速度方向改變了解90°，可見(jiàn)粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)了四分之一圓周。設(shè)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑為r,粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則qvB=m由圖中幾何關(guān)系可知[r==0.036m圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑r=0。036m（3）帶電粒子以v=2.0×104m/s進(jìn)入兩金屬板間，穿過(guò)電場(chǎng)需要的時(shí)間為t=l/v=1.0×10—5s,正好是交變電壓的半個(gè)周期。在兩極板上加上如圖所示的交變電壓后,設(shè)帶電粒子的加速度為a/,則m/s2時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為：>d=10cm，粒子將打在MN板上。同理,t=2.0、4.0、6。0……2.0n（n=0、1、2、3……)時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子都將打在MN板上。設(shè)帶電粒子在t1時(shí)刻進(jìn)入兩極板間，恰好從MN板右邊緣飛出，帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后向下加速的時(shí)間為t1,則減速階段的時(shí)間也是t1，如圖18題答案圖2所示，由對(duì)稱(chēng)性可知，t1=0.50×10—5s所以t1=t-=（1。0-0。5)×10-5s=0.5×10-5s………1分設(shè)帶電粒子在t2時(shí)刻進(jìn)入兩極板間，恰好從PQ板右邊緣飛出。它在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是先加速向下，經(jīng)過(guò)t2時(shí)間后電場(chǎng)反向，粒子在豎直方向運(yùn)動(dòng)改為減速向下，又經(jīng)過(guò)時(shí)間t2,豎直分速度減為零，然后加速向上直到從Q點(diǎn)飛出電場(chǎng)。粒子這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的軌跡示意圖如圖18題答案圖3所示,帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后向下加速的時(shí)間為t2，y1=t2=(1－×105st2=t-t2=[1。0-(1－］×10-5s=×10-5s=0.70×10-5s考慮到交變電流的周期性，帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間的時(shí)刻t為（0。5+2n）×10-5s〈t〈（0。70+2n）×10-5s（n=0，1，2,3…）考點(diǎn)：此題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)和在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；考查的規(guī)律有牛頓定律及運(yùn)動(dòng)公式;考查綜合分析問(wèn)題的能力。41?！?