2016年高考物理压轴密题(10道最可能考到的电磁综合题)教程.doc

图 1．如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电质点，从y轴上y = h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x = – 2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y = – 2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求： （1）粒子到达P2点时速度的大小和方向； （2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小； （3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。 2．如图所示，矩形区域I和II内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，四者相互平行)，磁感应强度大小均为B，矩形区域的长度足够长，两磁场宽度及BB′与CC′之间的距离均相同。某种带正电的粒子从AA′上O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示，不计粒子所受重力)，当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域I内的运动时间均为t0．当速度为v0时，粒子在区域I内的运动时间为t0/5。求： (1)粒子的比荷q/m (2)磁场区域I和II的宽度d； (3)速度为v0的粒子从Ol到DD′所用的时间。 3．在图中，MON是光滑的裸导线围成的线框，∠MON=60°，线框处在水平面内且置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，裸导线ab与线框良好接触，接触点a、b与线框顶点O构成等边三角形，裸导线ab能在弹簧S的作用下沿线框匀速向左移动，运动到顶点O以后继续在光滑绝缘导轨上向左运动（绝缘导轨与光滑的裸导线围成的线框在同一水平面内，且光滑连接）；已知弹簧的平衡位置在O点，导线的初始位置处在弹簧的弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，导线单位长度的电阻为r，裸导线ab的质量为m. （1）求ab向左做匀速运动的速度v. （2）从裸导线ab第一次运动到顶点O开始计算，直到裸导线静止，电路中所产生的焦耳热Q是多少? S O a b M N 绝缘导轨 4.如图所示，在真空中有两块很大的平行金属板A、B，A接地，两板间的距离为d，在A板的内侧涂有荧光物质。在B板的正中央P处有离子源，它能机会均等地向各个方向大量地连续发射正离子，离子的质量均为m，电量皆为q，速率皆为v。 （1）若在两板之间加上垂直于金属板的匀强磁场，磁感应强度为B，方向向上，求A板上发出荧光的面积大小。增大两板间的距离，A板上发出的荧光面积的大小是否发生变化？ （2）若在两板之间加上垂直于金属板的匀强电场，B板的电势为＋ф，P′是A板上的一个点且在P点的正上方，以P′为圆心在A板上画一个半径为d/2的圆，求打在圆内的离子数与总共发射的离子数之比（已知v2m/qф＝1/2，不考虑离子间的作用力，球的表面积公式为s＝4лR2，球缺的表面积公式 P′ P B v θ A d （不包括底面积）S＝，h是球缺的高度）。 5.如图所示，各种速率不同而带电量相同的正、负离子，从平行板电容器两板的正中间，沿垂直于电场线方向射入两板间的匀强电场中（带电粒子所受的重力不计）。 （1）试证明：当这些离子飞出此电场时，都好像是从电容器的正中央O点飞出似的。 （2）图中，C是挡板，S是荧光屏。已知电容器极板长及挡板到电容器的距离都为L ，两极板A、B的距离及挡板C的长度皆为d ，两极板A、B间的电压为U ，各离子的带电量都为q ，则动能多大的离子经此电场偏转后才能打在屏上（设屏足够大）。 6．如图所示，在一底边长为2L，θ＝45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响. （1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？ （2）磁感应强度B为多少时，粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板？ （3）增大B，可延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间，设粒子与AB板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹) θ U A B O C L 7.如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场，在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为a；C是x轴上的一点，到O的距离为。一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以初速度v0沿x轴正方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域，并再次回到A点。粒子重力忽略不计。试求： （1）匀强电场的场