高考物理復(fù)習(xí)熱點電場磁場的綜合用

拾躲市安息陽光實驗學(xué)校高考物理專題復(fù)習(xí)電場B.一定做曲線運動

與磁場的綜合應(yīng)用C.只有重力做功

一、選擇題D.電場力對小球一定做正功

1.（2008學(xué)年越秀區(qū)高三摸底調(diào)研測試）如圖所示虛線所圍的區(qū)域內(nèi)（為真答案：B

空環(huán)境），存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場.已知從左方4.（南海區(qū)普通高中高考題例研究）回旋加速器是用來加速

水平射入的電子,穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)重力可忽略，則在這區(qū)域中的E帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒,

兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的'廠窄縫中

和B的方向可能是（）

A、E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相：］同形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強磁場中,

;>1

B、E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相……上?」反磁場方向垂直于盒底而，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時

C、E豎直向上,B水平、垂直紙面向外反復(fù)被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。如果用同一回旋

D、E豎直向上,B水平、垂直紙面向里加速器分別加速瓶核3H）和a粒子（，He）比較它們所加的高頻交流電源的

答案：ABC周期和獲得的最大動能的大小，有（)

2.（山東嘉祥一中高考沖刺）如圖所示，虛線間空間存在由勻強電場E和勻A.加速気核的交流電源的周期較大,航核獲得的最大動能也較大

強磁場B組成的正交或平行的電場和磁場，有一個帶正電小球（電量為+q,質(zhì)B.加速気核的交流電源的周期較大,航核獲得的最大動能較小

量為m）從正交或平行的電磁混合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小C.加速気核的交流電源的周期較小,航核獲得的最大動能也較小

球可能沿直線通過下列的哪個電磁混合場（）D.加速気核的交流電源的周期較小,航核獲得的最大動能較大

答案：CD答案：B

3.（高三第一次調(diào)研考試）如圖所示，有一帶電小球，從兩豎直的帶電平行5.（高考理科綜合試題預(yù)測卷）在磁感應(yīng)強度為B的

XXXXX

板上方某高度處自由落下，兩板間勻強磁場方向垂直紙面向外，則小球通過電勻強磁場中,有一與磁場方向垂直長度為L金屬桿aO,

共法心力X*XX

場、磁場空間時（）「：二

已知ab=bc=cO=L/3,a、c與磁場中以0為圓心d卜。的同心

XXXX莢XXXXX

A.可能做勻加速直線運動E：:圓金屬軌道始終接觸良好.一電容為C的電容器接在

用心專心

軌道上,如圖所示,當(dāng)金屬桿在與磁場垂直的平面內(nèi)以0為軸，以角速度3順時與正粒子相同，帶電量與正粒子相等但電性符號相反，例如反質(zhì)子是,H。假若

針勻速轉(zhuǎn)動時（）使一束質(zhì)子、反質(zhì)子、a粒子、反a粒子組成的射線，通過00,進入勻強磁場B?

A.U=2U而形成4條徑跡，如圖所示，則反a粒子的徑跡為（）

acab

B.U=2UA.1B.2C.3D.4

acbO

C.電容器帶電量Q答案：B

9

D.若在eO間連接一個理想電壓表,則電壓表示數(shù)為零

答案：BC

6.（2007?2008學(xué)年度第二學(xué)期期中質(zhì)量調(diào)研）磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù),

它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，下圖是它的示意

圖.平行金屬板A、B之間有一個很強的勻強磁場,磁感應(yīng)

則沿y軸的負(fù)方向，以加速度a=2g（g為重力加速度）作勻加速直線運動，當(dāng)

強度為B,將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有

液滴運動到坐標(biāo)原點時，瞬間被安置在原點的一個裝置改變了帶電性質(zhì)（液滴

大量正、負(fù)帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場，每個離子的速度為v,電荷

所帶電荷量和質(zhì)量均不變），隨后液滴進入y<0的空間內(nèi)運動.液滴在y<0的空

量大小為q,A、B兩板間距為d,穩(wěn)定時下列說法中正確的是（）

間內(nèi)運動過程中（）

A.圖中A板是電源的正極B.圖中B板是電源的正極A.重力勢能一定是不斷減小

C.電源的電動勢為BvdD.電源的電動勢為BvqB.電勢能一定是先減小后增大

答案：BCC.動能不斷增大

7.（第二輪高中畢業(yè)班質(zhì)檢）由中國提供永磁體的阿D.動能保持不變

爾法磁譜儀原理圖如圖所示，它曾由航天飛機攜帶升空,

將來安裝在阿爾法國際航空站中，主要使命之一是探索

宇宙中的反物質(zhì)。反物質(zhì)由反粒子組成，反粒子的質(zhì)量

用心

行板電容器帶電.板間存在垂直紙面向里的勻強磁場.一個帶電粒子恰能以水外，有帶電量相同的正負(fù)離子組成的等離子束，以速度v沿著水平方向由左端

平速度V向右勻速通過兩板間.在以下方法中，要使帶電粒子仍能勻速通過兩連續(xù)射入，電容器的電容為C,當(dāng)S閉合且平行金屬板M、N之間的內(nèi)阻為r。

板，（不考慮帶電粒子所受重力）正確的是（）電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，關(guān)于電容器的充電電荷量Q說法正確的是（）

A.把兩板間距離減小一倍，同時把粒子速率增加一倍A.當(dāng)S斷開時，Q>CBdv.

1

B.把兩板的距離增大一倍，同時把板間的磁場增大一倍B.當(dāng)s斷開時，Q=CB,IV髄:：9y

C.當(dāng)S閉合時，Q<CBdvU一一!

C.把開關(guān)S斷開，兩板的距離增大一倍，同時把板間的磁場減小一倍

D.把開關(guān)S斷開，兩板的距離減小一倍，同時把粒子速率減小一倍D.當(dāng)S閉合時，Q>CBdv

答案：A答案：BC

10.（蘇北四市髙三第三次調(diào)研試題）如圖所示，虛線12.（2007?2008學(xué)年度第二學(xué)期期中質(zhì)量調(diào)飛卜研）如圖所

示，水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強電7:::f::場方向豎

EF的下方存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場t]強度

為E,磁感應(yīng)強度為及一帶電微粒自離EF為h的高h---1+

er-處由直向上，勻強磁場方向垂直紙面向里，一帶電小球從光滑

EF

靜止下落，從B點進入場區(qū)，做了一段勻速圓周運動，。從D絕緣軌道上的a點由靜止釋放，經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做

點射出.下列說法正確的是（）勻速直線運動.現(xiàn)在使小球從稍低些的b點由靜止釋放，經(jīng)過軌道端點P進入

A.微粒受到的電場力的方向一定豎直向上兩板之間的場區(qū).關(guān)于小球和小球現(xiàn)在的運動情況，以下判斷中正確的是（）

B.微粒做圓周運動的半徑為￡區(qū)A.小球可能帶負(fù)電

B.小球在電、磁場中運動的過程動能增大

C.從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能先增大后減小

C.小球在電、磁場中運動的過程電勢能增大

D.從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點C

D.小球在電、磁場中運動的過程機械能總量不變

最小

答案:BC

答案：ABC

13.（金陵中學(xué)2007—2008學(xué)年髙三一輪復(fù)

11.（金陵中學(xué)2007—2008學(xué)年髙三一輪復(fù)習(xí)檢測一）如圖所示，平行金屬

習(xí)檢測一）如圖，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,

板M、N之間的距離為d,其中勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向

用心專心

滑動變阻器電阻為R,開關(guān)S閉合。兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子正15.（山東嘉祥一中髙考沖刺）地面附近空間中存在著水

好以速度v勻速穿過兩板，以下說法正確的是（）平方向的勻強電場和勻強磁場，已知磁場方向垂直紙面向

A.保持開關(guān)S閉合，將滑片P向上滑動一點,粒子將可能從下極板邊緣射里，一個帶電油滴能沿一條與豎直方向成a角的直線MN

出運動（MN在垂直于磁場方向的平面內(nèi)），如圖14所示，則

B.保持開關(guān)S閉合，將滑片P向下滑動一點,粒子將可能從下極板邊緣射以下判斷中正確的是（）

出A.如果油滴帶正電，它是從M點運動到N點

C.保持開關(guān)S閉合，將a極板向下移動一點,粒子將繼續(xù)沿直線穿出B.如果油滴帶正電，它是從N點運動到M點

D.如果將開關(guān)S斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出C.如果電場方向水平向左，油滴是從M點運動到N點

答案:ABD.如果電場方向水平向右，油滴是從M點運動到N點

14.（蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)査二）某制16.（山東三校聯(lián)考）地球大氣層外部有一層復(fù)雜

藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計，該離層，既分布有地磁場，也分布有電場，假設(shè)某時刻

裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口，在垂直于空間中有一小區(qū)域存在如圖所示的電場和磁場；電場

上下底面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬向在紙面內(nèi)斜向左下方，磁場的方向垂直紙面向

板作為電極，當(dāng)含有大量正負(fù)離子（其重力不計）的污水充滿管口從左向右流時一帶電宇宙粒子，恰以速度彩垂直于電場和磁場射入該區(qū)域，不計重力作用,

經(jīng)該裝置時，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U,就可測出污水流量Q則在該區(qū)域中，有關(guān)該帶電粒子的運動情況可能的是（）

（單位時間內(nèi)流出的污水體積）.則下列說法正確的是（）A.仍作直線運動B.立即向左下方偏轉(zhuǎn)

A.后表面的電勢一定髙于前表面的電勢，與正負(fù)哪種離子多少無關(guān)C.立即向右上方偏轉(zhuǎn)D.可能做勻速圓周運動

B.若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零答案：ABC

C.流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大二、計算題

D.污水中離子數(shù)越多，兩個電極間的電壓U越大17.（高三第一次質(zhì)量檢測）如圖所示，粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為叭

答案：AC電荷量為+q的粒子（重力不計）.粒子從I孔漂進（初速不計）一個水平方向的加

用心專心

速電場，再經(jīng)小孔。進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小場的平面內(nèi)作勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動一周后打到ab板的下部.由于不計板的厚度,

2

為E,磁感應(yīng)強度大小為B「方向如圖.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻所以質(zhì)子從第一次打到ab板到第二次打到ab板后運動的時間為粒子在磁場運

強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B（圖中未畫出）.有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板動一周的時間，即一個周期T.

2

abc（不帶電，寬度很窄，厚度不計）放置在PQ、MN之間（截面圖如圖），a、c兩由m，B=昭和運動學(xué)公式y(tǒng)=駟，得？=駟

2RvqB

粒子在磁場中共碰到2塊板，‘'做圓周運動所需的時間為27

點恰在分別位于PQ、MN上，ab=bc=L,a=45°.現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線00

231

進入PQ、MN之間的區(qū)域.粒子進入磁場中，在v方向的總位移s=2Lsin45°,時間為1=丄

2V

0

⑴求加速電壓U「貝t=t+t=駟6BL

12

（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定2

18.（2008-度棉湖中學(xué)髙三平時考試）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、二

律.粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的時間和路程分別是多少？

象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，第

象限有沿y軸負(fù)方向的勻強電場；第

象限無電場和磁場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為限

荷量為q的粒子以速度v°從y軸上的M

沿x軸負(fù)方向進入電場，不計粒子的

速度為v,根據(jù)能的力，粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后

轉(zhuǎn)化和守恒定律得：W回到M點,設(shè)0M=L,0N=2L.求：

I2?

要使粒子能沿圖中虛線02進入PQ、MN之間的區(qū)域，（1）帶電粒子的電性，電場強度E的大小；

則粒子所受到向上的洛倫茲力與向下的電場力大小相等,（2）帶電粒子到達N點時的速度大小和方向；

得到「互（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向；

i>B

將②式代‘入①式，得°=應(yīng)

（4）粒子從M點進入電場，經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間。

12qB2

（2）粒子從0以速度v進入PQ、MN之間的區(qū)域，先做勻速直線運動，打到解析：（1）粒子從M至N運動過程有：L=Lat2①

302

ab板上，以大小為'的速度垂直于磁場方向運動.粒子將以半徑R在垂直于磁

用心專心

加速度”=竺②運動時間”也③勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正

mV

0

半軸上的M點以速度v垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成

mv20

由①②③得電場強度。=%,￡=吧=上9-恒則E=—1+-④

t2qq(2L)2o2qL60°角射入磁場,最后從y軸負(fù)半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示.不

計粒子重力，求：

(2)設(shè)v與X成。角tan。=丄=竺=1,。=45。

Nvv

00

⑴M、N兩點間的電勢差U、w；.

帶電粒子到N點速度=同⑤

⑵粒子在磁場中運動的軌道半徑r；從卜”

N0

(3)帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，圓心在0'處，設(shè)半徑

⑶粒子從M點運動到P點的總時間t.,.M..,

為R,由幾何關(guān)系知帶電粒子過P點的速解析：⑴設(shè)粒子過N點的速度為v,有°...........

向與x成45。角，則0P=0M=L

v=2v......................

0F????8?

則R=〃⑥

V2粒子從M點到N點的過程，有

⑵粒子在磁場中以0'為圓心做勻速圓周運動，半徑為O'N,有

由牛頓第二定律得：

⑶由幾何關(guān)系得：ON=rsin。

由⑥⑦解得：B=

3Lg設(shè)粒子在電場中運動的時間為t,有

1

ON=vt

(4)粒子從M至N時間：f=三@01

?v

粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期

粒子在磁場中運動時間：/=』7=之四=絲￡?

244qB4v設(shè)粒子在磁場中運動的時間為七,有

o

粒子從P至M運動時間,=回=丄0t=t+t

12

3VV

N0

解得：「_(3/+2.

從M點進入電場，經(jīng)N、P回M所用時間-桝+12)厶3qB

1234V

20.(新洲中學(xué)髙三摸底考試試卷)在如圖所示，X軸上方有一勻強磁場，磁

19.(慶豐中學(xué)2008-2009學(xué)年髙三第二次月考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,

感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向里，大小為B,X軸下方有一勻強電場，電場強度

第I象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，第IV象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的

的大小為E,方向與y軸的夾角。為45。且斜向上方.現(xiàn)有一質(zhì)量為M電量為

用心專心

q的正離子，以速度V由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，該離子在磁場

0聯(lián)立⑥⑦解得⑧

中運動一段時間后從X軸上的C點進入電場區(qū)域，該離子經(jīng)C點時的速度方向

設(shè)粒子再次進入磁場后在磁場中運動的時間為t3,由題意知

與x軸夾角為45。.不計離子的重力，設(shè)磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大.求：

(1)C點的坐標(biāo)：

(2)離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間；故而，設(shè)粒子從A點到第三次穿越x軸的時間為

(3)離子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場方向的夾角.him2mv向

t=t+t+t=------+---*儂

>234qBqE

解析：(J1磁腐殲電粒子在洛侖茲力作期丁做川吉展動，故有(3)粒子從第三次過x軸到第四次過x軸的過程是在電場中做類似平拋的運

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXxxxxxxxxxxxxxxx^xxxx動，即沿著v的方向(設(shè)為x'軸)做勻速運動，即

qvB=mxxxxxxxxxxxxxxxx^xxxxx0

rxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

……①

0

V=V........②

(0

粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識知，y沿著qE的方向(設(shè)為y，軸)做初速為0的勻變速運動，即

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXX=……③，

X/XXXX

X2m

XXX才XXXXX

XXXXXXX’XXXXXXXv=西④；

y'ni

故，C

設(shè)離子第四次穿越X軸時速度的大小為V,速度方向與電場方向的夾角為a.

⑵設(shè)粒子從A到C哪寸間為彳設(shè)粒子從A則C的時間為“由題意知由圖中幾何關(guān)系知

-=cos45o.............⑤，

,=2r=2型⑤

X

>84g8

y=Jv?+y：........⑥，

設(shè)粒子從進入電場到返回C的時間為t,其在電場中做勻變速運動，由牛頓

2

tana=，..............⑦

第二定律和運動學(xué)知識，有v

y*

qE=ma⑥綜合上述①②③④⑤⑥⑦得

及2v=at>⑦v=占1；).......⑧

02

用心專心

a=arctan—.......⑼

2解得外力隨時間變化關(guān)系為：F=B^*

m

21.(3月髙三統(tǒng)一考試)如圖所示，在豎直平面內(nèi)放置一長為L的薄壁玻璃

(3)設(shè)小球在管中運動時間為t,小球在磁場中做圓周運動的半徑為R,

管，在玻璃管的a端放置一個直徑比玻璃管直徑略小的小球，小球帶電荷量為

軌跡如圖所示，t時間內(nèi)玻璃管的運動距離,

-q、質(zhì)量為m。玻璃管右邊的空間存在著勻強電場與勻強磁場的復(fù)合場。勻強

由牛頓第二定律得：?8=吧

磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度為B；勻強電場R

方向豎直向下，電場強度大小為mg/q。電磁場的左由幾何關(guān)系得：sina

邊界與玻璃管平行，右邊界足夠遠。玻璃管帶著小球

由于水平外

以水平速度v0垂直于左邊界向右運動，

力F的作用，玻璃管進入磁場后速度保持不變，經(jīng)一

段時間后小球從玻璃管b端滑出并能在豎直平面內(nèi)，最后從左邊界飛離電磁場。

設(shè)運動過程中小球的電荷量保持不變，不計一切阻力。求:

(1)小球從玻璃管b端滑出時速度的大小。

22.(2007-2008學(xué)年度髙三復(fù)習(xí)第一階段質(zhì)量監(jiān)測)在如圖所示的直角坐

(2)從玻璃管進入磁場至小球從b端滑出的過程中,

標(biāo)系中，x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強電場，場強的大小為

外力F隨時間t變化的關(guān)系。

E=72x104V/m.X軸的下方有垂直于My面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為

(3)通過計算畫出小球離開玻璃管后的運動軌跡。

B=2xioar.把一個比荷為q/m=2X10sC/kg的正電荷從坐標(biāo)為(0,1)的A

解析：(1)由E=mg/g得,Eq="?g，即重力與電場力平衡

點處由靜止釋放.電荷所受的重力忽略不計，求：

如圖所示，所以小球管中運動的加速度為：

(1)電荷從釋放到第一次進入磁場時所用的時間，；

設(shè)小球運動至b端時的y方向速度分量為V/

(2)電荷在磁場中運動軌跡的半徑；

則：V2=2aLX____

y(3)電荷第三次到達x軸上的位置.

所以小球運動至b端時速度大小為

解析：(1)電荷從A點勻加速運動到X軸的C點，位移為s=AC=V1,”

(2)由平衡條件可知，玻璃管受到的水平

用心專心

加速度為a=—=2-J2xlOnm/s（1）求磁場方向第一次改變時，粒子所處位置的坐標(biāo)。

m

（2）在圖甲中畫出粒子從射入磁場到射出電場過程中運動的軌跡。

所用的時間為"=1x10-65

（3）求粒子射出電場時的動能。

（2）電荷到達C點的速度為-0=2”X1O6,”/S，速度方向與X軸正方向

解析：（1）帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑為r,

成45°

由牛頓運動定律qBv=,”V2①

7

在磁場中運動時，有/8=,”上

R

得軌道半徑尺="=也得中」嗜藍對。。3……②

qB2

粒子運動的周期八謂二募際限iws，③

（3）軌跡圓與X軸相交的弦長為人=后=1,”

電荷從坐標(biāo)原點。再次進入電場中，速度方向與pm

電場方向垂直，電荷在電場中做類平拋運某g倉

-2--1*T'x/m

軌跡如圖所示，與x軸第三次相交時，設(shè)將啰。勺電，：

時間為廣,則

得/=2xgs

即電荷第三次到達x軸上的點的坐標(biāo)為（8m,0）（2）粒子運動軌跡如圖所示。

23.（髙三教學(xué)質(zhì)量檢測）如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，（3）粒子離開磁場后以速度v水平向右射入勻強電場。粒子在電場中

分布著場強E=^*U）5N/C的勻強電場，方向豎直向上；在y軸左側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，沿電場方向運動的位移