安徽省宿州市教研室高考物理二輪三輪總復習特色專題

1、復合場.如圖所不，空間存在著由勻強磁場B和勻強電場E組成的正交電磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里.有一帶負電荷的小球巳從正交電磁場上方的某處自由落下，那么帶電小球在通過正交電磁場時（）.（A）一定作曲線運動（B）不可能作曲線運動（C）可，能作勻速直線運動（D）可能作勻加速直線運動圖所示，在某空間同時存在著相互正交的勻強電場E和勻強磁場B,電場方向豎直向下，有質(zhì)量分別為mi、m的a、b兩帶負電的微粒，a的電量為qi,恰能靜止于場中空間的c點，b的電量為q2,在過c點的豎直平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運動，在c點a、b相碰并粘在一起后做勻速圓周運動，則（）a、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)以速率

2、B（q1q2）r做勻速圓周運動mm2a、b粘在一起后仍在豎直平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動a、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)做半徑大于r的勻速圓周運動a、b粘在一起后在豎直平面內(nèi)做半徑為q2r的勻速圓周qiq2如圖10-12所示，已知一離3.設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，忽略重力，以下說法正確的是（）A.這離子必帶正電荷B.A點和B點位于同一高度C.離子在C點時速度最大D.離子到達B點時，將沿原曲線返回A點4.如果用同一回旋加速器分別加速瓶核（；H）和“粒子（2he）比較它

3、們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小，有（:B）A.加速瓶核的交流電源的周期較大，瓶核獲得的最大動能也較大B,加速瓶核的交流電源的周期較大，瓶核獲得的最大動能較小C.加速瓶核的交流電源的周期較小，瓶核獲得的最大動能也較小D.加速瓶核的交流電源的周期較小，瓶核獲得的最大動能較大內(nèi)有帶電量內(nèi)部磁感5.如題5圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b,為q的某種自由運動電荷。導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，應強度大小為B。當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面IB qaU之間的電壓為U,且上表面的電勢比下表面的低。由此可得該導電材料單位體積內(nèi)自

4、由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為“IB2A.n一,負qaUIB_ q buOxyZz軸正方向豎_IBqbu6.在同時存在勻強電場合勻強磁場的空間中取正交坐標系直向上），如圖所示。已知電場方向沿z軸正方向，場強大小為E;磁場方向沿y軸正方向，磁感應強度的大小為B;重力加速度為g.問：一質(zhì)量為m帶電量為+q的從原點出發(fā)的質(zhì)點能否在坐標軸(x、y、z)上以速度v做勻速運動？若能，mq、E、Rv及g應滿足怎樣的關系？若不能，說明理由.答：能沿x周軸正向：Eq+Bqv=mg能沿x周軸負向：Eq=mg+Bqv能沿y軸正向或負向：Eq=mg不能沿z軸，因為電場力和重力的合力沿z軸方向，洛倫茲力力不可能

5、為零.7.如左圖所示為電視機中顯象管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點進入由磁偏轉線圈產(chǎn)生的偏轉磁場中，經(jīng)過偏轉磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象.不計逸出電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m電荷量為e,加速電場的電壓為U偏轉線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如右圖所示。在每個周期內(nèi)磁感應強度都是從-B均勻變化到B).磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s.由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域

6、的過程中，可認為磁感應強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用.求電子射出電場時的速度大小.為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉線圈產(chǎn)生磁場的磁感應強度的最大值.熒光屏上亮線的最大長度是多少?答案：v繆Bm 4型 .m51 e8.如圖，離子源 A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速HM上的小孔S離(2)求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑;電場加速后勻速通過準直管，垂直射入勻強偏轉電場，偏轉后通過極板開電場，經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO=d,HS=2d,MNQ=90。(忽略離子所受重力)(1)求偏轉電場

7、場強日的大小以及HM與MN的夾角E)=U0/d=45(3)若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和AE=（4痣-1）Q之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。.如圖所示，虛線上方有場強為E的勻強電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應強度相同的勻強磁場，方向垂直紙面向外，ab是一根長為L的絕緣細桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運動，后做勻速運動到達b端.已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)科=0.3，小球重力忽略不計，當小球脫離桿進入虛線下方后，運動軌跡是半圓，圓的半徑是L/3,求帶

8、電小球從a到b運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值.（4/9）mv nx 2m).13.如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場.勻強磁場的磁感應強度為 B,方向水平并垂直紙面向外，電場沿水平方向，一個質(zhì)量為 m帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域沿與水平方向成45。斜向上做勻速直線運動，如圖所示(重力加速度為g)。求：(1)電場強度的大小和方向及帶電微粒的速度大小(2)若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點時，將電場方向改成豎直向下，微粒至少須經(jīng)多長時間運動到距地面最高點？3 m4BqHm H mv(i“(3)微粒運動P點時，突然撤去磁場，電場強度不變，則該

9、微粒運動中距地面的最大高度是多少？(Hv)4g13.圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.0X103T,在X軸上距坐標原點L=0.50m的P處為離子的入射口，在Y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以rv=3.5X104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標原點L=0.50m的M處被觀測到，且運動軌跡半徑恰好最小，設帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不記其重力。(1)求上述粒子的比荷；(2)如果在上述粒子運動過程中的某個時刻，在第一象限內(nèi)再加一個勻強電場，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運動，求該勻強電場的場強大小和方向，并求

10、出從粒子射入磁場開始計時經(jīng)過多長時間加這個勻強電場；（3）為了在M處觀測到按題設條件運動的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖中畫出該矩形。(1)殖=4.9對0C/kg(或5.0RO,C/kg);14.如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B;在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場，場強為E。一質(zhì)量為m,電量為-q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達x軸時，它與點O的距離為L。求此粒子射出時的速度v和運動的總路程s（重力不計）。13.（12分）如圖16a所示，水平直線MNF方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)

11、將一重力不計、比荷 TOC o 1-5 h z q6510C/kg的正電荷置于電場中的O自由靜止釋放，經(jīng)過一10s后，電荷以v0=l.5m15xi04m/s的速度通過MN入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MNf為t=0時刻）.求:勻強電場的電場強度E;7.2103N/C(2)45圖6中10S時刻電荷與O點的水平距離；4cm15如果在O點右方d=68cm處有一垂直于MN勺足夠大的擋板，求電荷從0點出發(fā)運動到擋板所需的時間（取3.14,計算結果保留三位有效數(shù)字）3.86X10-4s8*err0.3Afttt27r47rI

12、-15 rr5石s)45圖1616.如圖所示， 方向垂直紙面向里。 速度下滑，當它滑行勻強電場的場強 E=4V/m,方向水平向左，勻強磁場的磁感應強度 B=2T, 一個質(zhì)量為m=1g帶正電的小物塊A,從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初0.8m至ij N點時就離開壁做曲線運動。當 A運動到P點時，恰好處于平衡狀態(tài)，此時速度方向與水平成45角，設P與M的高度差H為 1.6m。求：MA沿壁下滑時摩擦力做的功。P與M的水平距離s是多少？答案6X10-3J ； 0.6m17.如圖所示，坐標系xOy所在的豎直面內(nèi)，有垂直平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B,在x0的區(qū)域，要使油滴在x0的區(qū)域在豎直面內(nèi)做勻速圓

13、周運動,并通過x軸上的N點，且MONO,.則(1)帶電粒子運動的速率為多少？(2)在x0的區(qū)域需加何種電場？(3)粒子從M點到N點所用的時間為多少？v=BEi=Ecot=也E豎直向上(923)Et=3Bg(16分)如圖所示，在以坐標原點O為圓心，半徑為R的半圓行區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應弓II度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射人，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出。(1)電場強度的大小和方向。(2)若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射人，經(jīng)且時間恰從半圓形區(qū)域的邊2界射出，求粒子運動加速大小(

14、3)若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入但速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間。BR4 3Rt219.(18分)一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為Q筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板MN,其中M板帶正電荷.N板帶等量負電荷。質(zhì)量為mr電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中.粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出，設粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量保持不變，在不計重力的情況下，求：2(1)M、.N間電場強度E的大小；mv2qd(2)圓筒的半徑R：3mv3qB(3)保持MN間電場強度E不

15、變，僅將M板向上平移2/3d,粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數(shù)n。320.如圖所示，在坐標系xOy中，過原點的直線OC與x軸正向的夾角6=120。，在OC右側有一勻強電場；在第二、三象限內(nèi)有一勻強磁場，其上邊界與電場邊界重疊、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O點射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角9=30,大小為v。粒子在磁場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

16、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入電場時所用的時間。1)設磁場左邊界與x軸相交于D點，與CO相交于O點，由幾何關系可知，直線OO與粒子過O點的速度v垂直。在直角三角形OOD中/OOD=30。設磁場左右邊界間距為d,則OO=2c。依題意可知，粒子第一次進入磁場的運動軌跡的圓心即為O點，圓弧軌跡所對的圓心角為30,且OA為圓弧的半徑Ro由此可知，粒子自A點射

17、入磁場的速度與左邊界垂直。A點到x軸的距離 TOC o 1-5 h z 皿&-陰由洛侖茲力公式、牛頓第二定律及圓周運動的規(guī)律，得qvB=衣聯(lián)立式得(2)設粒子在磁場中做圓周運動的周期為T,第一次在磁場中飛行的時間為t1,有7=第依題意，勻強電場的方向與x軸正向夾角應為150。由幾何關系可知，粒子再次從O點進入磁場的速度方向與磁場右邊界夾角為60。設粒子第二次在磁場中飛行的圓弧的圓心為O，O必定在直線OC上。設粒子射出磁場時與磁場右邊界交于P點，則/OOP=120o設粒子第二次進入磁場在磁場中運動的時間為t2,有1口1 TOC o 1-5 h z 3設帶電粒子在電場中運動的時間為t3,依題意得-

18、f)曲勻變速運動的規(guī)律和牛頓定律可知，-v=v-at3qE聯(lián)立可得7五(3)粒子自P點射出后將沿直線運動。設其由P點再次進入電場，由幾何關系知/OPP=30。三角形OPP為等腰三角形。設粒子在P、P兩點間運動的時間為t4,有PFi6V又由幾何關系知聯(lián)立式得21.如下圖，在0 xJ3a區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。在t=0時刻，一位于坐標原點的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向夾角分布在0180范圍內(nèi)。已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界上P(J3a,a)點離開磁場。求：(1)粒子在磁場中做圓周運動的

19、半徑R及一粒子的比荷q/m;(2)此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍；(3)從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間.速度與y軸的正方向的夾角范圍是60至ij120從粒子發(fā)射到全部離開所用時間為“辦.串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置，圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢U,a、c兩端均有電極接地（電勢為零）。現(xiàn)將速度很低的負一價碳離子從a端輸入，當離子到達b處時，可被設在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價正離子，而不改變其速度大小。這些正n價碳離子從c端飛出后進入一與其速度方向垂直的、磁感應強度為B的勻強磁場中，在磁場中做半徑為R的圓

20、周運動。已知碳離子的質(zhì)量m=20X10-26kg,U=7.5X105V,B=0.5T,n=2,基元電荷e=1.6X10-19C,求R。0.75m.（20分）如圖為回旋加速器示意圖，其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R兩盒間距為d,在左側D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應強度為B,方向如圖所示。質(zhì)子質(zhì)量為簿電荷量為q。設質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計，加速質(zhì)子時的電壓恒為U,質(zhì)子在電場中運動時，不考慮磁場的影響。求：（1）質(zhì)子能達到的最大速度；（2）通過計算說明當 Rd時，質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的總時間可忽略不計；（3）若D形盒內(nèi)存在的磁場磁感應強度周期

21、遞增，質(zhì)子便可在電場中加速，而繞行半徑不變。為使質(zhì)子繞行半徑恒為R,質(zhì)子第i次進入磁場時磁感應強度B及質(zhì)子從開始運動到第次進入磁場時所用的總時間10 （i1,不計r質(zhì)子在電場中加速的時間）。解：（1）質(zhì)子在磁場中作圓周運動，由半徑mvqB分）防頸電法求:i當r = R時有最大速度vm 吧m m（2）設質(zhì)子在電場中經(jīng) n次加速后，速度達到Vm,加速的時間為變的角度可將質(zhì)子在電場中的運動等效為勻加速直線運動,有:（2分）tl,從電場對質(zhì)子速率改質(zhì)子在電場中的平均速度為v 0_Vm,（2分）2nd（2分）Vm設質(zhì)子在磁場中作圓周運動的周期為T,運動時間為t2 ,有:T 2 m qB由一可得:Q2分）

22、t2 nT （2 分）2即當Rd時,t1 2dt2Rt11）（2分）（2分）（2分）.如圖甲，在xv0的空間中存在沿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,磁感應強度大小為B.一質(zhì)量為q（q0）的粒子從坐標原點。處，以初速度V0沿x軸正方向射人，粒子的運動軌跡見圖甲，不計粒子的質(zhì)量。求該粒子運動到y(tǒng)=h時的速度大小v;現(xiàn)只改變?nèi)松淞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關系)是簡諧運動，且都有相同的周期2 mqBIo求粒子在一個周期T內(nèi)，沿x軸方向前進的

23、距離S；n當入射粒子的初速度大小為V0時，其y-t圖像如圖丙所示，求該粒子在y軸方向上做簡諧運動白振幅A,并寫出y-t的函數(shù)表達式。qEh-解：(1)動能定理2(2)粒子的兩個分運動：水平方向勻速直線運動V1豎直方向勻速圓周運動、貝聲L點則y方向上最大位移,_V=r(l-cosEa!)(3)由圖2jf25MXX26.如圖甲所示,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25.某種加速器的理想模型如題15-1圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔a、b,兩極板間電壓uab的變化圖象如圖15-2圖所示，電壓的最大值為U0、周期為小,在兩極板外有垂直紙面向里的勻

24、強磁場。若將一質(zhì)量為mo、電荷量為q的帶正電的粒子.從板一內(nèi)a孔處靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場，在磁場中運動時間T0后恰能再次從a孔進入電場1加速。現(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了moo(粒子在兩極板間的運動時間不計，兩極板外無電場，不考慮粒子所受的重力)(1)若在t=0時刻將該粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，求其第二次加速后從b孔射出時的動能；(2)現(xiàn)在利用一根長為L的磁屏蔽管(磁屏蔽管r置于磁場中時管內(nèi)無磁場，忽略其對管外磁場的影響)，使題15-1圖中實線軌跡(圓心為O)上運動的粒子從a孔正下方相距L處的c孔水平射出，請在答題卡圖上的相應位置處畫出磁屏蔽管；(3)若將電壓ua.b的頻率提高為原來的2倍，該

25、粒子應何日由板內(nèi)a孔處靜止開始加速，才能經(jīng)多次加速后獲得最大動能？最大動能是多少？4949qU025(2)略313云qUomi電荷量q (q 0)和初速為v0的帶電粒子。已知重力加速度大小為g。勻強電場，在半彳5為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強磁場。在坐標原點O處放置帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量(1)(2)將沿圓形磁場區(qū)域的水平直徑方向離開磁場， 度和磁感應強度的大小和方向。調(diào)節(jié)坐標原點。處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在并繼續(xù)沿x軸正方向運動。求電場強xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率vo解：(1)(2)沿不同方向將這種帶電微粒射入第 1象限，如圖乙所示。現(xiàn)要求這些帶電微

26、粒最終 都能平行于x軸正方向運動，則在保證勻強電場、勻強磁場的強度及方向不變的條 件下，應如何改變勻強磁場的分布區(qū)域 ？并求出符合條件的磁場區(qū)域的最小面積。1分設由帶電,微粒發(fā)射裝置射入第I象限的帶電微粒的初速度方向與x軸承夾角當帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時，這些帶電微粒Smin(1)22 2 m vo2 .2q b則滿足0W,由于帶電微粒最終將沿x軸正方向運動,2故B應垂直于xoy平面向外，帶電微粒在磁場內(nèi)做半徑為R_mv勻速圓周運動。qB由于帶電微粒的入射方向不同，若磁場充滿紙面,它們所對應的運動的軌跡如圖所示。為使這些帶電微粒經(jīng)磁場偏轉后沿X軸正方向運動。由圖

27、可知，它們必須從經(jīng)。點作圓運動的各圓的最高點飛離磁場。這樣磁場邊界上P點的坐標P(x,y)應滿足方程： TOC o 1-5 h z xRsin,yR(1cos),所以磁場邊界的方程為：x2(yR)2R22分由題中0W的條件可知，2以一的角度射入磁場區(qū)域的微粒的運動軌跡2 TOC o 1-5 h z 222(xR)yR即為所求磁場的另一側的邊界。2分因此，符合題目要求的最小磁場的范圍應是圓x2(yR)2R2與圓(xR)2y2R2的交集部分(圖中陰影部分)。1分由幾何關系，可以求得符合條件的磁場的最小面積為:25(18分)兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化的電場和磁場，變化規(guī)律分別如圖1、圖2所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向)。在t=0時刻由負極板釋放一個初速度為零的帶負電的粒子(不計重力)。若電場q27tm10it2mE強度員、磁感應強度B、粒子的比荷X均已知，且