高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)
带电粒子在交变电磁场中的周期性运动(答案含解析)—高三物理一轮复习课时练
一课一练60:带电粒子在交变电磁场中的周期性运动
分析:主要是电磁场周期性变化导致带电粒子周期性运动,对运动轨迹的处理以及规律的归纳是难点。
1.如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,板长L=0.08 m,板间距足够大,两板的右侧有
水平宽度l=0.06 m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场.一个比荷为q
m=5×107 C/kg的带负电粒子以速度v0=8×105 m/s从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场,若从该粒子进入偏转电场时开始计时,板间场强恰好按图乙所示的规律变化,粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的速率v;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R和磁场的磁感应强度B.
2.回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,被加速粒子的质量为m,电荷量为+q,加在狭缝间的交变
电压如图乙所示,电压值的大小为U0,周期
2m
T
qB
π
=.一束粒子在0~
2
T
时间内从A处均匀地飘
入狭缝,其初速度视为0.现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够射出的粒子每次经过狭缝均做加速运动,不考虑粒子间的相互作用力.求:
(1)出射粒子的动能;
(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E k所需的总时间.
3.小明受回旋加速器的启发,设计了如图1所示的“回旋变速装置”.两相距为d的平行金属极板M、N,板M位于x轴上,板N在它的正下方.两板间加上如图2所示的幅值为U0的交变电压,周
期
2 =
T
m
qB
高三物理电磁波试题答案及解析
高三物理电磁波试题答案及解析
1.下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
A.变化的磁场能够在空间产生电场
B.电磁波在真空和介质中传播的速度相同
C.电磁波既可能是横波,也可能是纵波
D.电磁波的波长.波速.周期的关系为
【答案】A
【解析】变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,这是麦克斯韦电磁场理论的两大支柱,A 正确;电磁波在真空和介质中传播的速度不相同,在真空中传播的速度最大,B错误;在传播方向的任一点,电场与磁场互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,电磁波是横波,C错误;
电磁波的波长.波速.周期的关系为,D错误。
2.过量接收电磁辐射有害人体健康.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W。若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P,则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离可能为( )
A.B.C.D.
【答案】CD
【解析】由题意知,不符合规定的区域与安全区域的临界面为一球面,设其半径为R,则有球面
积,,所以。
思路分析:利用球面辐射,能量以球面的形式向外释放,总能量除以表面积即为单位面积接收到的电磁辐射。
试题点评:考查电磁波的吸收、球面辐射的计算
3.(9分)如图所示,一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号。信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB=H和CD=h。船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号,接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲,前者是直接到达的信号,后者是经海平面反射后再到达的信号,两个脉冲信号到达的时间间隔为△t,电磁波的传播速度为c,求船上天线发出
高三物理电磁波试题答案及解析
高三物理电磁波试题答案及解析
1.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波和机械波的传播都需要借助于介质
B.电磁波在任何介质中传播的速度都相同,而机械波的波速大小与介质密切相关
C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
D.机械波和电磁波都可以是横波,也可以是纵波
【答案】C
【解析】电磁波的传播不需要介质,而机械波的传播需要介质,A项错;电磁波由某种介质进入另外一种介质时,它的传播速度将改变,即使是在同一种介质中,波长不同的电磁波其传播速度也不相同,波长越长,波速越大,B项错;干涉和衍射是波所特有的现象,电磁波和机械波都能产生干涉和衍射,C项正确;电磁波是横波,机械波可以是横波也可以是纵波,D项错误。
2.(9分)如图所示,一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号。信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB=H和CD=h。船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号,接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲,前者是直接到达的信号,后者是经海平面反射后再到达的信号,两个脉冲信号到达的时间间隔为△t,电磁波的传播速度为c,求船上天线发出
此信号时海轮与海岸的距离L。
【答案】
【解析】如图所示,
从船上天线D向接收器发出的电磁脉冲信号,一方面沿直线DA直接传到A,另一方面经过海面E点反射沿折线DEA传播到A,前者较强,后者较弱。
由反射定律可知,延长AE交DC的延长线与F,过A做AG平行于BC,交CD的延长线与G,则有DE=EF,GD=H-h,GF="H+h" (2分),设信号接收器接收到沿直线DA和折线
高三物理磁场基本性质常见磁场试题答案及解析
高三物理磁场基本性质常见磁场试题答案及解析
1.如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流:a、b、c是导线所在
平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l。关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是
A.a处的磁感应强度大小比c处的大
B.b、c两处的磁感应强度大小相等
C.a、c两处的磁感应强度方向相同
D.b处的磁感应强度为零
【答案】AD
【解析】由右手定则可以判断,a、c两处的磁场是两电流在a、c处产生的磁场相加,但a距离
两导线比c近,故a处的磁感应强度大小比c处的大,A对;b、c与右侧电流距离相同,故右
侧电流对此两处的磁场要求等大反向,但因为左侧电流要求此两处由大小不同、方向相同的磁场,故b、c两处的磁感应强度大小不相等,B错;由右手定则可知,a处磁场垂直纸面向里,c处磁
场垂直纸面向外,C错;b与两导线距离相等,故两磁场叠加为零,D对。
【考点】磁场叠加、右手定则
2.彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的
是
【答案】AB
【解析】由安培定则可以判断,A中I
1在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向里,I
2
在线圈位置
产生的磁场方向向外,穿过线圈的磁通量可能为零,同理可以判断B中,I
1
在线圈位置产生的磁
场方向垂直纸面向外,I
2
在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向里,穿过线圈的磁通量可能为零,
A、B正确;C中I
1、I
2
在线圈位置产生的磁场方向都垂直纸面向里,D中I
1
,I
2
在线圈位置产生的
磁场方向都垂直纸面向外,C、D中穿过线圈的磁通量不可能为零.
高三物理总复习总结磁电混和场大题练习
1.如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴
正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向且垂
直于xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10—5kg,电
量q=2.5×10—5C带正电的微粒,在xOy平面内做匀速直线运动,
运动到原点O时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到
了x轴上的P点.取g=10 m/s2,求:
(1)带电微粒运动的速度大小及其跟x轴正方向的夹角方向.
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
2.如图所示,在地球表面附近有一范围足够大的互相垂直的匀强电场和匀强磁场。磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里。一质量为m、带电荷量为+q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动。(该区域的重力加速度为
g)
(1)求该区域内电场强度的大小和方向。
(2)若某一时刻微粒运动到场中距地面高度为H的A
点,速度与水平向成45°,如图所示。则该微粒至少需经多长时间
运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
(3)在(2)间中微粒又运动A点时,突然撤去磁场,同
时电场强度大小不变,方向变为水平向左,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?
3.如图所示,直角坐标中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,在–x轴上的a 点以速度v0与–x轴成60°度角射入磁场,从y = L处的b点垂直于y轴方向进入电场,并经过x轴上x = 2L处的c点。不计重力。求
(1)磁感应强度B的大小;(2)电场强度E的大小;
高三第一轮复习_第八章《磁场》
间t.
(3)求第(2)问中电子离开磁场Ⅱ时的位置坐标.
对一群粒子运动的几种模型处理
R
磁聚焦
边界线 切 点
旋转圆
缩放圆
交 点
圆 心 轨 迹
最远边线
旋 转 圆 方 法
练习: 如下图,在 0 x 3a 区域内存在与xy平面垂直的匀 强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的 粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度 大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已 知沿y轴正方向发射的粒子在t0时刻刚好从磁场边界上点 P( 3a ,a)离开磁场。求: (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m; (2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的 取值范围; (3)从粒子发射到全部粒子离开
F为零时 场的情况 F为零,B不一定为零
F为零,E一定为零
既可以改变电荷运动的速度 作用效果 只改变电荷运动的速度方向,不 大小,也可以改变电荷运动的
改变速度大小 方向
洛沦兹力作用下的运动特点(与电偏的区别)
练习:如图所示,电子枪射出的电子束进入示波管,在示波管 正下方有竖直放置的通电环形导线,请描述示波管中的电子束 的运动情况。
带电粒子在电磁场中的周期性运动(答案含解析)—高三物理一轮复习课时练
一课一练59:带电粒子在电磁场中的周期性运动
分析:主要是电磁场交叉组合、碰撞等造成带电粒子周期性运动,对运动轨迹的处理以及规律的归纳是难点。
1.(多选)如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场以MN 为边界,左侧磁感应强度为B 1,右侧磁感应
强度为B 2,B 1=2B 2=2 T ,比荷为2×106 C/kg 的带正电粒子从O 点以v 0=4×104 m/s 的速度垂直于MN 进入右侧的磁场区域,则粒子通过距离O 点4 cm 的磁场边界上的P 点所需的时间为( ) A .π2×10-6 s B .π×10-
6 s
C .3π2
×10-
6 s
D .2π×10-
6 s
2.(多选)某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟“8”字形运动,即在y >0的空间
中和y <0的空间内同时存在着大小相等,方向相反的匀强电场,上、下电场以x 轴为分界线,在y 轴左侧和图中竖直虚线MN 右侧均无电场,但有方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场,MN 与y 轴的距离为2d .一重力不计的负电荷从y 轴上的P (0,d )点以沿x 轴正方向的初速度v 0开始运动,经过一段时间后,粒子又以相同的速度回到P 点,则下列说法正确的是( ) A .电场与磁场的比值为v 0 B .电场与磁场的比值为2v 0
C .带电粒子运动一个周期的时间为
0022d d
v v π+
D .带电粒子运动一个周期的时间为
00
42d d
v v π+
3.如图所示,在xOy 平面内y 轴与边界MN 之间有沿x 轴负方向的匀强电场,y 轴左侧和边界MN 右侧的空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小相等的匀强磁场,边界MN 与y 轴平行且间距保持不变.一质量为m ,带电荷量为-q 的粒子以速度v 0从坐标原点O 沿x 轴负方向射入磁场,每次经过磁场的时间均为t 0,粒子重力不计. (1)求磁感应强度B 的大小;
2012版高三物理一轮复习课件:13.3电磁场和电磁波(大纲版)
(6)不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率越高 波速越小,频率越低波速越大.
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活学活用 2.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是( A.电磁波是横波 B.电磁波的传播需要介质 C. C.电磁波能产生干涉和衍射现象 D.电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直 解析:电磁波传递不需要介质,电磁波的振动方向与传播方向 相垂直,是横波,与其他波同样具有波的基本特征,即能产生 干涉和衍射现象. 答案:ACD
近似 直线 传播
调频无线 电广播、 电视、导 航 电视、雷 达、导航
分米 波 厘米 波 毫米 波
1 m~0.1 m 300 MHz~3000 直线 MHz 传播 10 cm~1 3000 cm MHz~30000MHz 10 mm~1 30000 mm MHz~300000 MHz
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2.无线电波的发射 (1)发射电路的特点 ①要有足够高的振荡频率.频率越高,发射电磁波的本领越大. ②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才 能有效地把能量辐射出去.用开放电路可以有效地把电磁 波辐射出去.
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典例剖析 【例3】 雷达向远处发射无线电波,每次发射的时间是1µs,两 次发射的时间间隔为100µs,在指示器的荧光屏上呈现出的 尖形波如图所示,已知图中ab=bc,则障碍物与雷达之间距 离是多大?
2025版高考物理一轮总复习第11章磁场专题强化15带电粒子在组合场中的运动提能训练
第十一章 专题强化十五
基础过关练
题组一 组合场应用实例
1.如图所示为一种质谱仪的示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R ,通道内匀称辐射电场的电场强度大小为E ,磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面对外。一质量为m 、电荷量为q 的粒子从静止起先经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P 点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q 点。不计粒子重力。下列说法不正确的是( C )
A .粒子肯定带正电
B .加速电场的电压U =1
2ER
C .直径PQ =2
B
qmER
D .若一群离子从静止起先经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷
[解析] 粒子由P 点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q 点,依据左手定则可得,粒子带正电,A 正确;粒子在加速电场中做匀加速运动,则有qU =12
mv 2
,又粒子在静电
分析器中做匀速圆周运动,由电场力供应向心力,则有qE =mv 2R ,解得U =ER
2,B 正确;粒
子在磁分析器中做匀速圆周运动,依据洛伦兹力供应向心力,则有qvB =mv 2
r
,粒子由P 点
垂直边界进入磁分析器,最终打在胶片上的Q 点,可得PQ =2r =
2
B
mER
q
,C 错误;若一群离子从静止起先经过上述过程都落在胶片上同一点,说明运动的轨迹半径r =
1
B
mER q
相同,由于加速电场、静电分析器与磁分析器都相同,则该群离子具有相同的比荷,D 正确。
2.(多选)(2024·青海西宁检测)如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A 、C 两板间,虚线中间不需加电场,带电粒子从P 0
高三物理电磁场与电磁波试题
高三物理电磁场与电磁波试题
1.下面说法正确的是 [ ]
A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B.稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C.均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定磁场
D.均匀变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波
【答案】AC
【解析】恒定电流在周围空间产生的磁场是稳定不变的.静止的电荷能够在周围空间产生稳定的电场,不能产生磁场.变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波
稳定的电流周围形成稳定的磁场,所以A对;
均匀变化的电场周围有稳定的磁场,B错;C对;
均匀变化的电场产生稳定的磁场,而稳定的磁场不能产生电场,所以不能互相激发,故D错。所以答案选AC.
【考点】电磁波的产生原理
点评:麦克斯韦电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,所谓的稳定的电场相当于静止的电荷产生的静电场,而均匀变化的电场相当于稳恒电流,也就是定向移动的电荷,根据进一步对麦克斯韦电磁理论的理解进行解析。
2.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是 [ ]
A.法拉第B.奥斯特
C.赫兹D.麦克斯韦
【答案】D
【解析】法拉第发现了法拉第电磁感应定律,奥斯特发现了电流的磁效应,麦克斯韦创立了完整的电磁理论并预言了电磁波的存在,而赫兹用实验验证了电磁波的存在.
法拉第发现了法拉第电磁感应定律,故A错误.
奥斯特发现了电流的磁效应,故B错误.
赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C错误.
麦克斯韦创立了完整的电磁理论并预言了电磁波的存在,故D正确.
故D正确.
【考点】物理学史
点评:电磁这部分涉及到的物理人物很多,所以要多看课本,强化记忆,从人物发现规律的历史背景去记忆会容易些,这是高考必考的知识点。
高三总复习专题课程四(电磁场学案)
第4专题带电粒子在电场和磁场中的运动
一、根据带电粒子的运动轨迹进行分析推理
图4-8
●例1如图4-8所示,MN是一正点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是( ) A.带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小
B.正点电荷一定位于M点的左侧
C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能
D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
二、带电粒子在电场中的加速与偏转
图4-9
●例2喷墨打印机的结构简图如图4-9所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,其半径约为1×10-5m,此微滴经过带电室时被带上负电,带电荷量的多少由计算机按字体笔画的高低位置输入信号加以控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场,带电微滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上,显示出字体.无信号输入时,墨汁微滴不带电,径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.偏转板长1.6 cm,两板间的距离为0.50 cm,偏转板的右端距纸3.2 cm.若墨汁微滴的质量为1.6×10-10 kg,以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,两偏转板间的电压是8.0×103 V,其打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0 mm.求这个墨汁微滴通过带电室所带的电荷量的多少.(不计空气阻力和重力,可以认为偏转电场只局限于平行板电容器的内部,忽略边缘电场的不均匀性)为了使纸上的字放大10%,请你分析并提出一个可行的方法.
★同类拓展1如图4-10甲所示,在真空中,有一半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距为R,板长为2R,板间的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上.有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,当从圆周上的O1点水平飞出磁场时,给M、N两板加上如图4-10乙所示的电压,最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出.(不计粒子所受到的重力、两板正对面之间为匀强电场,边缘电场不计)
高三物理电磁场复习一
高三物理电磁场复习一
一、单项选择题(共8小题)
1、物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。如关系式U=IR ,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V (伏)与A (安)和Ω(欧)的乘积等效。现有物理量单位:m (米)、s (秒)、N (牛)、J (焦)、W (瓦)、C (库)、F (法)、A (安)、Ω(欧)和T (特),由他们组合成的单位都与电压单位V (伏)等效的是( )B
A .J/C 和N/C
B .C/F 和/s m T 2⋅
C .W/A 和m /s T C ⋅⋅
D .ΩW ⋅和m A T ⋅⋅
2、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利
用此原理可以进行静电除尘。如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝
被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置
点燃的蚊香。转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象,下列说法中正确的是 ( C )
A 、烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B 、同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
C 、同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D 、同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离铝板越近则加速度越大
3、如图,D 是一只二极管,其作用是只允许电流从a 流向b ,
不允许电流从b 流向a ,平行板电容器AB 内部原有电荷P 处
于静止状态,当两极板A 和B 的间距稍有变化的瞬间,关于P 的
运动情况,以下判断正确的是( AC )
高三物理备考一轮总复习—带电粒子在磁场中的运动必刷题 Word版含解析
2023届高三物理高考备考一轮总复习—带电粒子在磁场中的运动必刷题
一、单选题(共7题)
1.质子(11H )和α粒子(42He )以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中,它们在垂直于磁场的平面内都做
匀速圆周运动,它们的轨道半径和运动周期的关系是( ) A .R P :R a =1:2,T P :T a =1:2 B .R P :R a =2:1,T P :T a =2:1 C .R P :R a =1:2,T P :T a =2:1
D .R P :R a =1:4,T P :T a =1:4
2.如图所示,在边长为a 的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。一个质量为m 、电荷量为q +的带电粒子(重力不计)从AB 边的中点O 以某一速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB 边的夹角为60°。从AB 边穿出磁场的粒子中,最大速度v 为( )
A B .
4Bqa
m
C D .
38Bqa
m
3.如图所示,匀强磁场限定在一个圆形区域内,磁感应强度大小为B ,一个质量为m ,电荷量为q ,初速度大小为v 的带电粒子沿磁场区域的直径方向从P 点射入磁场,从Q 点沿半径方向射出磁场,粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了θ角,忽略重力及粒子间的相互作用力,下列说法错误..
的是( )
A .粒子带正电
B .粒子在磁场中运动的轨迹长度为mv θ
Bq
C .粒子在磁场中运动的时间为
m θ
Bq
D .圆形磁场区域的半径为
tan mv
θBq
4.如图,一束正离子平行纸面、从两极板中央平行极板射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里,离子束保
高三物理电磁场的基础练习题及答案
高三物理电磁场的基础练习题及答案
一、选择题
1. 以下哪个选项描述了电磁场正确的特性?
a) 只有电荷会在电磁场中产生力
b) 只有磁铁会在电磁场中产生力
c) 电荷和磁铁都会在电磁场中产生力
d) 只有电流会在电磁场中产生力
答案:c
2. 磁场的单位是:
a) 牛顿/库仑
b) 度
c) 汤
d) 物质/秒
答案:c
3. 以下哪个选项描述了一个正确的电磁场图案?
a) 经过两个平行电容板的电场线是平行的
b) 磁铁的磁场线从南极向北极
c) 磁铁的磁场线从北极向南极
d) 磁铁的磁场线是闭合环路
答案:b
4. 静止电荷周围产生的电场是:
a) 仅由正电荷产生
b) 仅由负电荷产生
c) 由正负电荷共同产生
d) 不产生电场
答案:c
5. 假设有两个相同大小的电荷,一个带正电,一个带负电。将它们靠近一起时,它们之间的作用力是:
a) 斥力
b) 引力
c) 中和
d) 无法确定
答案:b
二、简答题
1. 什么是电场?
答:电场是一种存在于空间中的物理场,由电荷产生。它是描述电荷周围电力相互作用的物理量,可以使带电粒子受到电场力的作用。
2. 什么是磁场?
答:磁场是一种存在于空间中的物理场,由磁铁或电流产生。它是描述磁力相互作用的物理量,可以使带电粒子或其他磁性物体受到磁场力的作用。
3. 电场力和磁场力之间有什么区别?
答:电场力和磁场力都是电磁场中的力,但它们有一些区别。电场力是由电荷产生的,作用在电荷上,大小与电荷的量和距离有关;而磁场力由磁铁或电流产生,作用在带电粒子或其他磁性物体上,大小与磁场的强度、带电粒子的速度和磁场的方向有关。
4. 什么是洛伦兹力?
高三物理练习题:电磁场与电磁波
高三物理练习题:电磁场与电磁波
电磁场与电磁波是高三物理学习中的重要内容,通过合理的练习题可以提高学生
对这一知识点的理解和应用能力。本文将为高三物理学生提供一些针对电磁场与电磁
波的练习题,帮助他们巩固知识点,提升解题能力。
1. 一根长直导线上有电流I,求与导线在同一平面上距离为d处的磁感应强度B的
大小和方向。
2. 一匀强磁场的磁感应强度B为0.1T,一带电粒子以速度v垂直于磁场方向运动,请计算该粒子所受到的洛伦兹力大小和方向。
3. 一束电磁波通过真空传播,如果波长为λ,频率为f,请问光速与波长、频率之
间是否有固定的数学关系?如果有,请给出相应的数学表达式。
4. 一平面电磁波的电场强度和磁感应强度分别为E和B,请问这两个矢量场的相
对振动方向是什么?它们之间有何种固定的关系?
5. 一平行板电容器充电后,拔掉电源连接线,电场强度逐渐减小。请问此时电场
强度的减小是否会产生电磁波?如产生,请解释原因。
6. 离子加速器是一种将带电离子加速的装置,常用于核物理实验。请问离子加速
器的基本构造和工作原理是什么?
7. 磁共振成像(MRI)是医学诊断中常用的一种高精度影像技术。请简单介绍
MRI的原理及其在医学上的应用。
以上是一些针对高三物理学生的电磁场与电磁波练习题,通过解答这些题目,学
生可以更好地掌握相关知识,提高解题能力。在学习过程中,建议多动手实践,结合
实际情境进行思考和探索,以加深对电磁场与电磁波的理解。祝愿所有高三物理学生
在备战高考中取得优异的成绩!
2020版高考物理专题1.14静电场知识的应用(电磁部分)(含解析)
专题1.14 静电场知识的应用
一.选择题
1.(2019江苏七市三模)西汉著作《淮南子》中记有“阴阳相薄为雷,激扬为电”,人们对雷电的认识已从雷公神话提升到朴素的阴阳作用.下列关于雷电的说法错误的是( )
A. 发生雷电的过程是放电过程
B. 发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程
C. 发生雷电的过程中,电荷的总量增加
D. 避雷针利用尖端放电,避免建筑物遭受雷击
【参考答案】C
【名师解析】雷电的产生原因是:云块随气流运动时,相互之间会因的摩擦而带上不同的电荷,当这些带不同电荷的云块又运动到一起或带电云块与大地,山脉接触时,就会发生大规模电荷转移即大规模放电现象。即雷电。所以发生雷电的过程是放电过程,发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程,选项AB正确;发生雷电的过程中,正负电荷中和,电荷的总量不增加,选项C错误;避雷针利用尖端放电,避免建筑物遭受雷击,选项D 正确。
2.(6分)(2019湖北武汉武昌5月调研)如图是静电除尘器除尘原理图,M、N是直流高压电源的两极,通
过某种机制使电场中的尘埃带上负电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。图示位置的a、b、c三点在同一直线上,且|ab|=|bc|.下列判断正确的是()
A.N是直流高压电源的负极
B.电场中b点的电势高于c点的电势
C.同一个点电荷在电场中c 点受到的电场力小于在a点受到的电场力
D.电场中 c、b 间的电势差U cb小于b、a间的电势差U ba
【参考答案】CD
【命题意图】本题以静电除尘器除尘原理图切入,考查静电场、电势和电势差、电场力及其相关知识点。【解题思路】电场中的尘埃带上负电,在电场力的作用下向集尘极迁移,所以N是直流高压电源的正极,
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高三物理第一轮专题复习——电磁场
例1. (高考题)在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出。 (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ’,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ’多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少?
例2.(调研)电子自静止开始经M 、N 板间(两板间的电压
为U )的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中, 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ,如图所示.求匀强磁 场的磁感应强度.(已知电子的质量为m ,电量为e )
例3.(高考)如图所示,abcd 为一正方形区域,正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s
的初速度射入,若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场,电场强度为E ,则离子束刚好从c 点射出;若撒去电场,在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀,磁感应强度为B ,则离子束刚好从bc 的中点e 射出,忽略离子束中离子间的相互作用,不计离子的重力,试判断和计算:
(1)所加磁场的方向如何?(2)E 与B 的比值B E /为多少? 例4.(北京市西城区)在高能物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用,如图甲为它的示意图。它由两个铝
v 0
d
a
b c · e
制D 型金属扁盒组成,两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D 型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ,质量为m ,加速时电极间电压大小为U ,磁场的磁感应强度为B ,D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短,可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 (1)为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率; (2)求离子能获得的最大动能;
(3)求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。
如图甲所示,图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏,
O 为它的中点,OO’与荧光屏垂直,且长度为l 。在MN 的左侧空间
内存在着方向水平向里的匀强电场,场强大小为E 。乙图是从甲图的
左边去看荧光屏得到的平面图,在荧光屏上以O 为原点建立如图的
直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度
v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。
(1)若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场,使得荧光屏上的亮
点恰好位于原点O 处,求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 (2)如果磁感强度的大小保持不变,但把方向变为与电场方向相同,则荧光屏上的亮点位于图中A 点处,已知A 点的纵坐标 l y 3
3
,求它的横坐标的数值。
空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E 、方向水平向右,电场宽度为L ;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O 点,然后重复上述运动过程。求: (1)中间磁场区域的宽度d ;
(2)带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。
B
B
l
O 甲
乙
a b c d F
B 甲
v 0 B
c a b
d 乙 例7.(高考模拟)如下图所示,PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板,固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ,在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场B ,一个质量为0.1Kg ,带电量为0.5C 的物体,从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右作匀加速直线运动,进入磁场后恰能作匀速运动,当物体碰到板R 端竖直绝缘挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C 点,PC=
4
L
,物体与平板间的动摩擦因数μ=0.4,(g=10m/s 2)求: (1)判断物体带正电还是带负电以及电场强度E 的方向(说明理由); (2)物体与挡板碰撞后的速度V 2和磁感应强度B 的大小; (3)物体与挡板碰撞前的速度V 1和电场强度E 的大小。
例8.两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L ,足够长,在其上放置两根长也为L 且与导轨垂直的金属棒ab 和cd ,它们的质量分别为2m 、m ,电阻阻值均为R (金属导轨及导线的电阻均可忽略不计),整个装置处在磁感
应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中。
(1)现把金属棒ab 锁定在导轨的左端,如图甲,对cd 施加与导轨平行的水平向右的恒力F ,使金属棒cd 向右沿导轨运动,当金属棒cd 的运动状态稳定时,金属棒cd 的运动速度是多大? 此时拉力F 瞬时功率多大? (2)若当金属棒cd 的速度为最大速度的一半时,金属棒cd 的加速度多大?
(3)若对金属棒ab 解除锁定,如图乙,使金属棒cd 获得瞬时水平向右的初速度v 0,当它们的运动状态达到稳定的过程中,流过金属棒ab 的电量q 是多少?整个过程中ab 和cd 相对运动的位移s 是多大?整个过程中回路中产生的焦耳热Q 是多少?