2023届高三物理二轮复专题突破系列：整合测试电场磁场
卷分第Ⅰ卷(选择题)第Ⅱ卷(非选择题)两部分满分100分考试时间90分钟
第Ⅰ卷(选择题 40分)
选择题(10题题4分40分题出四选项中题选项符合题目求题选项符合题目求全部选4分选全2分选错答0分)
1
(2013·四川绵阳二模)图示金属棒MN两端等长轻质绝缘细线水悬挂处垂直纸面水里匀强磁场中棒中通MN恒定电流细线中拉力零两细线竖直保持匀强磁场磁感应强度变方缓慢转90°变竖直程中( )
A．细线纸面偏转中拉力直增
B．细线纸面外偏转中拉力直增
C．细线纸面偏转中拉力先增减
D．细线纸面外偏转中拉力先增减
A
磁感应强度方垂直纸面里时棒受重力拉力安培力图(1)满足2T1＋BIL＝mg磁感应强度方竖直时受力图(2)(M端右)满足(2T2)2＝(mg)2＋(BIL)2综知A正确
2．(2013·连模拟)
第 页 15 页
图示xOy面两根行y轴水放置长直导线通y轴正方相等电流I两导线关y轴称Px轴点Qz轴点列说法正确( )
A．O点处磁感应强度零
B．PQ两点处磁感应强度方垂直
C．PQ两点处磁感应强度方行
D．正电荷O点z轴运动受洛伦兹力作
AB
根安培定判断两电流O点处产生磁感应强度等反合磁感应强度零A正确两电流P点磁场方相反叠加合磁场方z轴正方两电流z轴正方点产生磁感应强度矢量叠加x轴负方PQ两点磁场方垂直B正确C错误正电荷O点z轴运动左手定判断受y轴正方洛伦兹力作D错
3
图示MNPQ水放置行导轨通电导体棒ab垂直放置导轨已知导体棒质量m＝1kg长L＝20m通电流I＝50A方图示导体棒导轨间动摩擦数μ＝加竖直匀强磁场时导体棒水右运动着磁感应强度增导体棒运动加速度增减磁感应强度方速度方夹角该夹角减某值θ时样增磁感应强度导体棒ab均会运动θ( )
A．30° B．45° C．60° D．90°
A
第 页 15 页
导体棒进行受力分析图示导体棒受竖直重力mg竖直支持力N运动方相反摩擦力f斜安培力BIL导体棒四力作刚静止开始运动界条件：BILsinθ－μ(mg＋BILcosθ)＝0解：B＝sinθ－μcosθ＝0时B穷时tanθ＝μθ＝30°A正确
4
图示x轴方存着垂直纸面里磁感应强度B匀强磁场计重力带电粒子坐标原点O处速度v进入磁场粒子进入磁场时速度方垂直磁场x轴正方成120°角粒子穿y轴正半轴磁场中x轴距离a该粒子荷带电荷正负( )
A正电荷 B正电荷
C负电荷 D负电荷
C
第 页 15 页
题知粒子右侧偏转洛伦兹力指运动方右侧左手定判定粒子带负电作出粒子运动轨迹示意图图根关系r＋rsin30°＝a结合半径表达式r＝＝C项正确
5
(2013·江苏南京二模)已知通电长直导线周围某点磁感应强度B＝k磁感应强度B导线中电流I成正该点导线距离r成反图示两根行长直导线相距R通方均相电流规定磁场方垂直纸面里正0～R区间磁感应强度Br变化图线( )
C
第 页 15 页
根安培定磁感应强度叠加原理知0～范围磁感应强度逐渐减零方垂直纸面里正～R范围中磁感应强度逐渐增方垂直纸面外负C正确
6．霍尔元件种应霍尔效应磁传感器广泛应领域翻盖手机中常霍尔元件控制翻盖时开启关闭运行程序图霍尔元件示意图磁场方垂直霍尔元件工作面霍尔元件宽d(MN间距离)厚h(图中面距离)通图示方电流时MN两端出现电压UMN( )
A．MN两端电压UMN仅磁感应强度B关
B．霍尔元件载流子电子MN两端电压UMN<0
C．增霍尔元件宽度dMN两端电压UMN定增
D．通控制磁感应强度B改变MN两端电压UMN
D
电荷磁场中运动会受洛伦兹力发生偏转MN间形成电压时形成电压产生电场反作电荷q＝qvB时U稳定霍尔元件载流子电子左手定知MN两端电压UMN>0B错U＝k知AC错D
7
(2013·山东沂模)图示竖直匀强磁场中两根水放置行粗糙导轨CDEF导轨放金属棒MN现t＝0时刻起棒通图示方电流电流强度时间成正I＝kt中k常量金属棒导轨始终垂直接触良列关棒速度v加速度a时间t变化关系图象正确( )
第 页 15 页
BD
导体棒牛顿第二定律F－f＝maF＝BIL＝BkLta＝t－B正确A错误导体棒速度v＝atv＝t2－tD正确C错误
8
图示竖直放置金属板M放放射源C纸面方射出速率均vα粒子P金属板M行足够荧光屏M距离d现P金属板M间加垂直纸面匀强磁场调整磁感应强度恰M板射出α粒子刚垂直荧光屏α粒子质量m电荷量2e( )
A．磁场方垂直纸面里磁感应强度B
B．磁场方垂直纸面外磁感应强度B
C．荧光屏观察亮斑区长度2d
D．荧光屏观察亮斑区长度4d
BC
第 页 15 页
α粒子带正电左手定知磁场方垂直纸面外α粒子轨道半径d2eBv＝mB＝B正确亮斑区边界M板射出α粒子14圆弧达a点亮斑区边界垂直M板射出α粒子14圆弧轨迹屏相切b点图示亮斑区长度2dC选项正确
9
(2013·江苏淮安调研)图光滑水桌面处竖直匀强磁场中桌面放根端开口壁光滑绝缘细细封闭端带电球球直径略直径细中心轴线y轴方水拉力F作细x轴方做匀速运动球口处飞出球离开细前运动加速度a拉力F时间t变化图象中正确( )
BD
球水方做匀速直线运动y方做匀加速直线运动加速度a＝恒定B正确A错误细研究象水方受力图(1)F拉力FN球壁弹力F＝FN球研究象
第 页 15 页
水面受洛伦兹力f洛壁弹力FN′FN′＝qvyB＝qBatF＝qBatD正确C错误
10
图示第二象限中水右匀强电场电场强度E第象限存垂直纸面外匀强磁场磁感应强度B重力计带电粒子垂直x轴速度v0＝10msx轴P点进入匀强电场恰y轴成45°角射出电场段时
间恰垂直x轴进入第四象限已知OP间距离d＝05m带电粒子( )
A．带正电荷
B．电场中运动时间01s
C．磁场中做圆周运动半径m
D．磁场中运动时间s
ABD
第 页 15 页
根带电粒子电场中偏转方知带电粒子带正电荷选项A正确恰y轴成45°角射出电场知离开电场时vx＝vy＝v0 v＝v0＝10ms电场中x轴方做匀加速运动d＝t解粒子电场中运动时间t＝＝01s选项B正确y轴方位移l＝v0t＝2d＝1m磁场中偏转圆心角135°(图示)关系圆周运动半径R＝l＝2d＝m选项C错误磁场中运动时间t＝·T＝·＝＝s选项D正确
第Ⅱ卷(非选择题 60分)
二填空题(3题题6分18分答案直接填横线)
11．图示某工厂里电容式传感器示意图通该装置观察池中液面升降情况图中A→B电流
时电流表指针左偏反右偏现发现指针右偏液面变化情况________(填升降)
升
题意知指针右偏电流方B→A电容器充电电容定变正面积增液面升高
12
第 页 15 页
图示虚线匀强电场等势面．带负电微粒A点图中直线竖直面运动B点计空气阻力程中粒子电势__________动__________(填增加变减少)
增加 减少
题考查电场中功关系负电荷电势高处电势电势低处电势图知φA>φB电势增加电场力做负功动定理知动减少难度易
13．实验室里图甲表示罗盘估测条形磁铁磁场磁感应强度．方法图乙示调整罗盘磁针静止时N极指罗盘零刻度(正北方)条形磁铁放罗盘附罗盘处条形磁铁磁场方处东西方时罗盘磁针转定角度．已知磁场水分量Bx计算罗盘处条形磁铁磁场磁感应强度B需知道________________磁感应强度表达式B＝__________
罗盘指针偏转角 Bxtanθ
罗盘处磁场磁铁磁场磁场合磁场磁场南北磁针N极指方合磁场方根矢量合成行四边形定已知磁场水分量知道磁场合磁场夹角求出磁铁磁场
三计算题(4题42分解答应写出必文字说明方程式重演算步骤写出答案分数值计算题答案中必须明确写出数值单位)
14．(10分)
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图示质量m＝20×10－11kg带电荷量q＝＋10×10－5C带电微粒(重力忽略计)静止开始U1＝100V电压加速水进入两行金属板间偏转电场偏转电场电压U2＝100V金属板长L＝20cm两板间距d＝10cm求：
(1)微粒进入偏转电场时速度v0
(2)微粒射出偏转电场时偏转角θ
(3)该匀强磁场宽度D＝10cm微粒会磁场右边界射出该匀强磁场磁感应强度B
(1)10×104ms (2)30° (3)0346T
(1)微粒加速电场中动定理qU1＝mv①
解v0＝10×104ms
(2)微粒偏转电场中做类抛运动a＝
vy＝at＝a
飞出电场时速度偏转角正切tanθ＝＝＝②
解θ＝30°
(3)
进入磁场时微粒速度v＝③
轨迹图示关系：D＝r＋rsinθ④
洛伦兹力提供心力Bqv＝⑤
第 页 15 页
③～⑤联立B＝代入数解B＝5T＝0346T
微粒会磁场右边界射出该匀强磁场磁感应强度B少0346T(B＝035T)
15．(10分)图水面成45°角面MN空间分成ⅠⅡ两区域质量m电荷量q(q>0)粒子速度v0面MNP0点水右射入Ⅰ区粒子Ⅰ区运动时受变方竖直电场
力作电场强度EⅡ区运动时受匀强磁场作磁感应强度B方垂直纸面里求粒子首次Ⅱ区离开时出发点P0距离(粒子重力忽略)
(＋)
带电粒子进入电场电场力作抛物线运动加速度方竖直设a牛顿定律
qE＝ma①
设时间t0粒子面MN点P1进入磁场运动学公式关系
v0t0＝at②
粒子速度v1v1＝③
第 页 15 页
设速度方竖直方夹角α
tanα＝④
时粒子出发点P0距离
s0＝v0t0⑤
粒子进入磁场洛伦兹力作做匀速圆周运动圆周半径
r1＝⑥
设粒子首次离开磁场点P2弧圆心角2βP1点P2距离
s1＝2r1sinβ⑦
关系α＋β＝45°⑧
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式
s1＝⑨
点P2点P0相距l＝s0＋s1⑩
联立①②⑤⑨⑩解
l＝(＋)⑪
16．(11分)图1示宽度d竖直狭长区域(边界L1L2)存垂直纸面里匀强磁场竖直方周期性变化电场(图2示)电场强度E0E>0表示电场方竖直t＝0时带正电质量m微粒左边界N1点水速度v射入该区域直线运动Q点做次完整圆周运动直线运动右边界N2点Q线段N1N2中点重力加速度g述dE0mvg已知量
(1)求微粒带电荷量q磁感应强度B
(2)求电场变化周期T
(3)改变宽度d微粒述运动程通相应宽度区域求T值
(1) (2)＋ (3)
(1)微粒做直线运动
mg＋qE0＝qvB①
微粒做圆周运动mg＝qE0②
联立①②
第 页 15 页
q＝③
B＝④
(2)设微粒N1运动Q时间t1做圆周运动周期t2
＝vt1⑤
qvB＝m⑥
2πR＝vt2⑦
联立③④⑤⑥⑦
t1＝t2＝⑧
电场变化周期T＝t1＋t2＝＋⑨
(3)微粒完成题述运动程求
d≥2R⑩
联立③④⑥
R＝⑪
设N1Q段直线运动短时间tmin⑤⑩⑪
tmin＝
t2变T值
Tmin＝tmin＋t2＝
17．(11分)图示x轴方竖直匀强电场区域电场强度E＝500Vmx轴方分布磁感应强度B＝1T条形匀强磁场区域宽度均d1＝3cm相邻两磁场区域间距d2＝4cm现质量m＝5×10－13kg电荷量q＝1×10－8C带正电粒子(计重力)y轴某处静止释放
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(1)粒子坐标(0h1)点静止释放x轴方时会进入第二磁场区h1应满足什条件？
(2)粒子坐标(05cm)点静止释放求释放第二次x轴时间(π取314)
(1)h1<18×10－2m (2) 357×10－4s
(1)粒子电场加速x轴时速度v1满足：
Eqh1＝mv
进入方磁场区题意知运动半径应满足：
R1R1＝
三式：h1<＝18×10－2m
(2)粒子h2＝5cm位置初速度释放先电场中加速度加速时间t1满足h2＝t
解t1＝＝1×10－4s
Eqh2＝mv
解v2＝＝1×103ms
进入磁场速度v2圆周运动半径R2
R2＝＝5cm
根粒子空间运动轨迹知低进入第二磁场区磁场区运动总时间半周期
t2＝＝157×10－4s
第磁场区运动方x轴正方夹角θ满足：
cosθ＝＝06
磁场区路程s＝＝01m
磁场区运动时间t3＝＝1×10－4s
总时间t＝t1＋t2＋t3＝357×10－4s
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2023届高三物理二轮复专题突破系列：整合测试电场磁场
卷分第Ⅰ卷(选择题)第Ⅱ卷(非选择题)两部分满分100分考试时间90分钟
第Ⅰ卷(选择题 40分)
选择题(10题题4分40分题出四选项中题选项符合题目求题选项符合题目求全部选4分选全2分选错答0分)
1
(2013·四川绵阳二模)图示金属棒MN两端等长轻质绝缘细线水悬挂处垂直纸面水里匀强磁场中棒中通MN恒定电流细线中拉力零两细线竖直保持匀强磁场磁感应强度变方缓慢转90°变竖直程中( )
A．细线纸面偏转中拉力直增
B．细线纸面外偏转中拉力直增
C．细线纸面偏转中拉力先增减
D．细线纸面外偏转中拉力先增减
A
磁感应强度方垂直纸面里时棒受重力拉力安培力图(1)满足2T1＋BIL＝mg磁感应强度方竖直时受力图(2)(M端右)满足(2T2)2＝(mg)2＋(BIL)2综知A正确
2．(2013·连模拟)
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图示xOy面两根行y轴水放置长直导线通y轴正方相等电流I两导线关y轴称Px轴点Qz轴点列说法正确( )
A．O点处磁感应强度零
B．PQ两点处磁感应强度方垂直
C．PQ两点处磁感应强度方行
D．正电荷O点z轴运动受洛伦兹力作
AB
根安培定判断两电流O点处产生磁感应强度等反合磁感应强度零A正确两电流P点磁场方相反叠加合磁场方z轴正方两电流z轴正方点产生磁感应强度矢量叠加x轴负方PQ两点磁场方垂直B正确C错误正电荷O点z轴运动左手定判断受y轴正方洛伦兹力作D错
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图示MNPQ水放置行导轨通电导体棒ab垂直放置导轨已知导体棒质量m＝1kg长L＝20m通电流I＝50A方图示导体棒导轨间动摩擦数μ＝加竖直匀强磁场时导体棒水右运动着磁感应强度增导体棒运动加速度增减磁感应强度方速度方夹角该夹角减某值θ时样增磁感应强度导体棒ab均会运动θ( )
A．30° B．45° C．60° D．90°
A
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导体棒进行受力分析图示导体棒受竖直重力mg竖直支持力N运动方相反摩擦力f斜安培力BIL导体棒四力作刚静止开始运动界条件：BILsinθ－μ(mg＋BILcosθ)＝0解：B＝sinθ－μcosθ＝0时B穷时tanθ＝μθ＝30°A正确
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图示x轴方存着垂直纸面里磁感应强度B匀强磁场计重力带电粒子坐标原点O处速度v进入磁场粒子进入磁场时速度方垂直磁场x轴正方成120°角粒子穿y轴正半轴磁场中x轴距离a该粒子荷带电荷正负( )
A正电荷 B正电荷
C负电荷 D负电荷
C
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题知粒子右侧偏转洛伦兹力指运动方右侧左手定判定粒子带负电作出粒子运动轨迹示意图图根关系r＋rsin30°＝a结合半径表达式r＝＝C项正确
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(2013·江苏南京二模)已知通电长直导线周围某点磁感应强度B＝k磁感应强度B导线中电流I成正该点导线距离r成反图示两根行长直导线相距R通方均相电流规定磁场方垂直纸面里正0～R区间磁感应强度Br变化图线( )
C
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根安培定磁感应强度叠加原理知0～范围磁感应强度逐渐减零方垂直纸面里正～R范围中磁感应强度逐渐增方垂直纸面外负C正确
6．霍尔元件种应霍尔效应磁传感器广泛应领域翻盖手机中常霍尔元件控制翻盖时开启关闭运行程序图霍尔元件示意图磁场方垂直霍尔元件工作面霍尔元件宽d(MN间距离)厚h(图中面距离)通图示方电流时MN两端出现电压UMN( )
A．MN两端电压UMN仅磁感应强度B关
B．霍尔元件载流子电子MN两端电压UMN<0
C．增霍尔元件宽度dMN两端电压UMN定增
D．通控制磁感应强度B改变MN两端电压UMN
D
电荷磁场中运动会受洛伦兹力发生偏转MN间形成电压时形成电压产生电场反作电荷q＝qvB时U稳定霍尔元件载流子电子左手定知MN两端电压UMN>0B错U＝k知AC错D
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(2013·山东沂模)图示竖直匀强磁场中两根水放置行粗糙导轨CDEF导轨放金属棒MN现t＝0时刻起棒通图示方电流电流强度时间成正I＝kt中k常量金属棒导轨始终垂直接触良列关棒速度v加速度a时间t变化关系图象正确( )
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BD
导体棒牛顿第二定律F－f＝maF＝BIL＝BkLta＝t－B正确A错误导体棒速度v＝atv＝t2－tD正确C错误
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图示竖直放置金属板M放放射源C纸面方射出速率均vα粒子P金属板M行足够荧光屏M距离d现P金属板M间加垂直纸面匀强磁场调整磁感应强度恰M板射出α粒子刚垂直荧光屏α粒子质量m电荷量2e( )
A．磁场方垂直纸面里磁感应强度B
B．磁场方垂直纸面外磁感应强度B
C．荧光屏观察亮斑区长度2d
D．荧光屏观察亮斑区长度4d
BC
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α粒子带正电左手定知磁场方垂直纸面外α粒子轨道半径d2eBv＝mB＝B正确亮斑区边界M板射出α粒子14圆弧达a点亮斑区边界垂直M板射出α粒子14圆弧轨迹屏相切b点图示亮斑区长度2dC选项正确
9
(2013·江苏淮安调研)图光滑水桌面处竖直匀强磁场中桌面放根端开口壁光滑绝缘细细封闭端带电球球直径略直径细中心轴线y轴方水拉力F作细x轴方做匀速运动球口处飞出球离开细前运动加速度a拉力F时间t变化图象中正确( )
BD
球水方做匀速直线运动y方做匀加速直线运动加速度a＝恒定B正确A错误细研究象水方受力图(1)F拉力FN球壁弹力F＝FN球研究象
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水面受洛伦兹力f洛壁弹力FN′FN′＝qvyB＝qBatF＝qBatD正确C错误
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图示第二象限中水右匀强电场电场强度E第象限存垂直纸面外匀强磁场磁感应强度B重力计带电粒子垂直x轴速度v0＝10msx轴P点进入匀强电场恰y轴成45°角射出电场段时
间恰垂直x轴进入第四象限已知OP间距离d＝05m带电粒子( )
A．带正电荷
B．电场中运动时间01s
C．磁场中做圆周运动半径m
D．磁场中运动时间s
ABD
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根带电粒子电场中偏转方知带电粒子带正电荷选项A正确恰y轴成45°角射出电场知离开电场时vx＝vy＝v0 v＝v0＝10ms电场中x轴方做匀加速运动d＝t解粒子电场中运动时间t＝＝01s选项B正确y轴方位移l＝v0t＝2d＝1m磁场中偏转圆心角135°(图示)关系圆周运动半径R＝l＝2d＝m选项C错误磁场中运动时间t＝·T＝·＝＝s选项D正确
第Ⅱ卷(非选择题 60分)
二填空题(3题题6分18分答案直接填横线)
11．图示某工厂里电容式传感器示意图通该装置观察池中液面升降情况图中A→B电流
时电流表指针左偏反右偏现发现指针右偏液面变化情况________(填升降)
升
题意知指针右偏电流方B→A电容器充电电容定变正面积增液面升高
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图示虚线匀强电场等势面．带负电微粒A点图中直线竖直面运动B点计空气阻力程中粒子电势__________动__________(填增加变减少)
增加 减少
题考查电场中功关系负电荷电势高处电势电势低处电势图知φA>φB电势增加电场力做负功动定理知动减少难度易
13．实验室里图甲表示罗盘估测条形磁铁磁场磁感应强度．方法图乙示调整罗盘磁针静止时N极指罗盘零刻度(正北方)条形磁铁放罗盘附罗盘处条形磁铁磁场方处东西方时罗盘磁针转定角度．已知磁场水分量Bx计算罗盘处条形磁铁磁场磁感应强度B需知道________________磁感应强度表达式B＝__________
罗盘指针偏转角 Bxtanθ
罗盘处磁场磁铁磁场磁场合磁场磁场南北磁针N极指方合磁场方根矢量合成行四边形定已知磁场水分量知道磁场合磁场夹角求出磁铁磁场
三计算题(4题42分解答应写出必文字说明方程式重演算步骤写出答案分数值计算题答案中必须明确写出数值单位)
14．(10分)
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图示质量m＝20×10－11kg带电荷量q＝＋10×10－5C带电微粒(重力忽略计)静止开始U1＝100V电压加速水进入两行金属板间偏转电场偏转电场电压U2＝100V金属板长L＝20cm两板间距d＝10cm求：
(1)微粒进入偏转电场时速度v0
(2)微粒射出偏转电场时偏转角θ
(3)该匀强磁场宽度D＝10cm微粒会磁场右边界射出该匀强磁场磁感应强度B
(1)10×104ms (2)30° (3)0346T
(1)微粒加速电场中动定理qU1＝mv①
解v0＝10×104ms
(2)微粒偏转电场中做类抛运动a＝
vy＝at＝a
飞出电场时速度偏转角正切tanθ＝＝＝②
解θ＝30°
(3)
进入磁场时微粒速度v＝③
轨迹图示关系：D＝r＋rsinθ④
洛伦兹力提供心力Bqv＝⑤
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③～⑤联立B＝代入数解B＝5T＝0346T
微粒会磁场右边界射出该匀强磁场磁感应强度B少0346T(B＝035T)
15．(10分)图水面成45°角面MN空间分成ⅠⅡ两区域质量m电荷量q(q>0)粒子速度v0面MNP0点水右射入Ⅰ区粒子Ⅰ区运动时受变方竖直电场
力作电场强度EⅡ区运动时受匀强磁场作磁感应强度B方垂直纸面里求粒子首次Ⅱ区离开时出发点P0距离(粒子重力忽略)
(＋)
带电粒子进入电场电场力作抛物线运动加速度方竖直设a牛顿定律
qE＝ma①
设时间t0粒子面MN点P1进入磁场运动学公式关系
v0t0＝at②
粒子速度v1v1＝③
第 页 15 页
设速度方竖直方夹角α
tanα＝④
时粒子出发点P0距离
s0＝v0t0⑤
粒子进入磁场洛伦兹力作做匀速圆周运动圆周半径
r1＝⑥
设粒子首次离开磁场点P2弧圆心角2βP1点P2距离
s1＝2r1sinβ⑦
关系α＋β＝45°⑧
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式
s1＝⑨
点P2点P0相距l＝s0＋s1⑩
联立①②⑤⑨⑩解
l＝(＋)⑪
16．(11分)图1示宽度d竖直狭长区域(边界L1L2)存垂直纸面里匀强磁场竖直方周期性变化电场(图2示)电场强度E0E>0表示电场方竖直t＝0时带正电质量m微粒左边界N1点水速度v射入该区域直线运动Q点做次完整圆周运动直线运动右边界N2点Q线段N1N2中点重力加速度g述dE0mvg已知量
(1)求微粒带电荷量q磁感应强度B
(2)求电场变化周期T
(3)改变宽度d微粒述运动程通相应宽度区域求T值
(1) (2)＋ (3)
(1)微粒做直线运动
mg＋qE0＝qvB①
微粒做圆周运动mg＝qE0②
联立①②
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q＝③
B＝④
(2)设微粒N1运动Q时间t1做圆周运动周期t2
＝vt1⑤
qvB＝m⑥
2πR＝vt2⑦
联立③④⑤⑥⑦
t1＝t2＝⑧
电场变化周期T＝t1＋t2＝＋⑨
(3)微粒完成题述运动程求
d≥2R⑩
联立③④⑥
R＝⑪
设N1Q段直线运动短时间tmin⑤⑩⑪
tmin＝
t2变T值
Tmin＝tmin＋t2＝
17．(11分)图示x轴方竖直匀强电场区域电场强度E＝500Vmx轴方分布磁感应强度B＝1T条形匀强磁场区域宽度均d1＝3cm相邻两磁场区域间距d2＝4cm现质量m＝5×10－13kg电荷量q＝1×10－8C带正电粒子(计重力)y轴某处静止释放
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(1)粒子坐标(0h1)点静止释放x轴方时会进入第二磁场区h1应满足什条件？
(2)粒子坐标(05cm)点静止释放求释放第二次x轴时间(π取314)
(1)h1<18×10－2m (2) 357×10－4s
(1)粒子电场加速x轴时速度v1满足：
Eqh1＝mv
进入方磁场区题意知运动半径应满足：
R1
三式：h1<＝18×10－2m
(2)粒子h2＝5cm位置初速度释放先电场中加速度加速时间t1满足h2＝t
解t1＝＝1×10－4s
Eqh2＝mv
解v2＝＝1×103ms
进入磁场速度v2圆周运动半径R2
R2＝＝5cm
根粒子空间运动轨迹知低进入第二磁场区磁场区运动总时间半周期
t2＝＝157×10－4s
第磁场区运动方x轴正方夹角θ满足：
cosθ＝＝06
磁场区路程s＝＝01m
磁场区运动时间t3＝＝1×10－4s
总时间t＝t1＋t2＋t3＝357×10－4s
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