黑龙江省大庆市喇中高考物理最近考题选 电场和磁场.doc

05高三高考最近考题选——电场和磁场 如图所示，在xOy坐标系中，第二、三象限存在电场强度为E的匀强电场，方向平行于y轴向上。一个质量为m、电量为q的正粒子以某一沿x轴正方向的初速度从x轴上M点 (-4r，0)处射出，粒子经过y轴上N点（0，2r)点进入第一象限，第一象限存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度B=，第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B=，不计粒子重力，试求： (1)粒子初速度v0；???? (2)粒子第1次穿过x轴时的速度； (3)画出粒子在磁场中的运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标. 】（1）；（2）；（3）? 【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。 【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动， 在轴方向： 在轴方向： 解得： （2）粒子在电场中做类平抛运动， 在轴方向： 在轴方向： 解得：， 速度与y轴正方向间的夹角： 粒子进入磁场时的速度： 解得：，粒子进入磁场后做匀速圆周运动， 洛伦兹力对粒子不做功，粒子速度大小不变， 粒子第一次穿过轴时的速度：，方向垂直轴向下 （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： 解得，粒子轨道半径： 粒子在磁场中做圆周运动，与刚进入磁场时速度垂直的半径与y负方向夹角： ，则圆心在轴上，粒子垂直轴射入第四象限，粒子运动轨迹如图所示： ?粒子第一次穿过轴后在轴上方与下方两个磁场中分别作半圆周运动，粒子第n次穿过x轴时的坐标： 答：（1）粒子的初速度为； （2）粒子第一次穿过轴时的速度为； （3）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，粒子第n次穿过轴时的位置坐标为? 。 如图所示x轴上各点的电场强度如图所示，场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动，点电荷到达x2位置速度第一次为零，在x3位置第二次速度为零，不计粒子的重力.下列说法正确的是（?? ） A.O点与x2和O点与x3电势差UOx2= UOx3 B.点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中，加速度先减小再增大，然后保持不变 C．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中，速度先均匀减小再均匀增大，然后减小再增大 D．点电荷在x2、x3位置的电势能最小 A、根据动能定理，电荷由O点与和O点与都有：， 故：，故A正确； B、由图可知，轴正方向上点场强沿着x轴正方向，场强大小是非线性变换，轴负方向个点场强方向沿着轴负方向，为匀强电场，点电荷从坐标原点出发，其加速度先增大后减小，再增大后减小，而后增大再减小，再增大后减小，然后保存不变，在轴左侧做匀变速直线运动，故B错误； C、由题意，点电荷到达位置速度第一次为零，在3位置第二次速度为零，可知电荷先向右减速到，在3位置第二次速度为零，不在向左加速到原点，然后在减速到，故C错误； D、电荷运动过程中动能和电势能之和保持不变，动能最小则电势能就最大，故点电荷到达位置速度第一次为零，在位置第二次速度为零，在，位置电势能最大，故D错误。 故选：A 在xoy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场．y轴左侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；MN右侧空间有垂直纸面的匀强磁场．质量为m、电荷量为q的粒子以υ0的速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场，经过一段时间后再次回到坐标原点，粒子在此过程中通过电场的总时间，粒子重力不计．求： （1）左侧磁场区域的最小宽度； （2）电场区域电场强度的大小； （3）右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件． （1）左；（2）；（3）：①时，、②时， 【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。 【解析】（1）粒子在磁场做圆周运动（半圈） 由：? 轨道半径：? 由几何知识可知，左侧磁场的最小宽度就是粒子做圆周运动的半径 即： （2）粒子在电场中来回的总时间为，所以电场对带电粒子单次通过的时间为，显然，粒子首次通过电场中是加速运动，粒子应该带负电。 由： 即 得到： （3）粒子在左侧磁场中向下偏转，通过电场加速后进入右侧磁场，要使其能够回到原点，在右侧磁场中应向下偏转，且偏转半径为或，粒子加速通过电场加速后进入右侧磁场速度为。 根据速度公式，有：?? 根据牛顿第二定律，有：? 解得：? ①当半径时，则： 右侧磁场的最小宽度为： ②当半径时， 右侧磁场的最小宽度为：???????? 答：（1）左侧磁场区域的最小宽度为；（2）电场区域电场强度的大小为； （3）右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件为：①时，；②时，。 如图，倾角为的绝缘斜面ABC置于粗糙的水平地面上.一质量为m，带电量+q的小物块（可看作