高中物理高分突破——复合场精选物理大题-(1)

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高中物理带电粒子在复合场中的运动试题(有答案和解析)含解析

零，然后经过小孔 S2 垂直于磁场方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，做半径为 R 的匀
速圆周运动．离子行进半个圆周后离开磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效电流为
I．不考虑离子重力及离子间的相互作用．
（1）求加速电场的电压 U；（2）求出在离子被收集的过程中任意时间 t 内收集到离子的质量 M ；（3）实际上加速电压的大小会在 U+ΔＵ范围内微小变化．若容器 A 中有电荷量相同的铀 235 和铀 238 两种离子，如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离，为使这两
2r 2m
T
；
v qB
带正电的粒子在磁场中运动的时间为：
t1
3T 4
5.9 10 4 s ；
带负电的粒子在磁场中运动的时间为： t2
带电粒子在 AC 两点射入电场的时间差为
1T 4 t t1
2.0 10 4s t2 3.9 10 4 s
5．如图所示，在 xOy 坐标平面的第一象限内有一沿 y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内
B0．
【来源】海南省海口市海南中学 2018-2019 学年高三第十次月考物理试题
【答案】（ 1）
2v0
；（
2）
2mv0 Lq
；（ 3）
(8
)L 4v0
【解析】
【详解】
解： (1)若粒子第一次在电场中到达最高点 P ，则其运动轨迹如图所示，粒子在 O 点时的
速度大小为 v ， OQ 段为圆周， QP 段为抛物线，根据对称性可知，粒子在 Q 点时的速度
（1）若粒子只经磁场偏转并在 y=y0 处被探测到，求发射源的位置和粒子的初动能；
（2）若粒子两次进出电场区域后被探测到，求粒子发射源的位置间的关系

高三物理总复习复合场专题练习及答案

高三物理总复习：复合场参考答案与试题解析一、选择题1．（3分）如图所示，空间存在着由匀强磁场B和匀强电场E组成的正交电磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里．有一带负电荷的小球P，从正交电磁场上方的某处自由落下，那么带电小球在通过正交电磁场时（）A．一定作曲线运动B．不可能作曲线运动C．可能作匀速直线运动D．可能作匀加速直线运动考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对小球受力分析后，得到合力的方向，根据曲线运动的条件进行判断．解答：解：小球进入两个极板之间时，受到向下的重力，水平向右的电场力和水平向左的洛伦兹力，若电场力与洛伦兹力受力平衡，由于重力的作用，小球向下加速，速度变大，洛伦兹力变大，洛伦兹力不会一直与电场力平衡，故合力一定会与速度不共线，故小球一定做曲线运动；故A正确，B错误；在下落过程中，重力与电场力不变，但洛伦兹力变化，导致合力也变化，则做变加速曲线运动．故CD均错误；故选A．点评：本题关键要明确洛伦兹力会随速度的变化而变化，故合力会与速度方向不共线，粒子一定做曲线运动．2．（3分）如图所示，在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E匀强磁场B电场方向竖直向下，有质量分别为m1，m2的a，b两带负电的微粒，a电量为q1，恰能静止于场中空间的c点，b电量为q2，在过C点的竖直平面内做半径为r匀速圆周运动，在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动，则（）A．a、b粘在一起后在竖直平面内以速率做匀速圆周运动B．a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r匀速圆周运动C．a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r匀速圆周运动D．a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动考点：带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：粒子a、b受到的电场力都与其受到的重力平衡；碰撞后整体受到的重力依然和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式，再结合动量守恒定律列式求解．解答：解：粒子b受到的洛伦兹力提供向心力，有解得两个电荷碰撞过程，系统总动量守恒，有m2v=（m1+m2）v′解得整体做匀速圆周运动，有故选D．点评：本题关键是明确两个粒子的运动情况，根据动量守恒定律和牛顿第二定律列式分析计算．3．（3分）设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：（1）由离子从静止开始运动的方向可知离子必带正电荷；（2）在运动过程中，洛伦兹力永不做功，只有电场力做功根据动能定理即可判断BC；（3）达B点时速度为零，将重复刚才ACB的运动．解答：解：A．离子从静止开始运动的方向向下，电场强度方向也向下，所以离子必带正电荷，A正确；B．因为洛伦兹力不做功，只有静电力做功，A、B两点速度都为0，根据动能定理可知，离子从A到B运动过程中，电场力不做功，故A、B位于同一高度，B正确；C．C点是最低点，从A到C运动过程中电场力做正功做大，根据动能定理可知离子在C点时速度最大，C 正确；D．到达B点时速度为零，将重复刚才ACB的运动，向右运动，不会返回，故D错误．故选：ABC．点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，要注意洛伦兹力永不做功，难度适中．4．（3分）回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和α粒子（）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（）A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子．带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T=比较周期．当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据qvB=m求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系．解答：解：带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T=，知氚核（13H）的质量与电量的比值大于α粒子（24He），所以氚核在磁场中运动的周期大，则加速氚核的交流电源的周期较大．根据qvB=m得，最大速度v=，则最大动能E Km=mv2=，氚核的质量是α粒子的倍，氚核的电量是倍，则氚核的最大动能是α粒子的倍，即氚核的最大动能较小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，以及会根据qvB=m求出粒子的最大速度．5．（3分）（2013•重庆）如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（）A．，负B．，正C．，负D．，正考点：霍尔效应及其应用．专题：压轴题．分析：上表面的电势比下表面的低．知上表面带负电，下表面带正电，根据左手定则判断自由运动电荷的电性．抓住电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡求出电荷的移动速度，从而得出单位体积内自由运动的电荷数．解答：解：因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷．因为qvB=q，解得v=，因为电流I=nqvs=nqvab，解得n=．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡．二、解答题6．在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中，取正交坐标系O﹣xyz（z轴正方向竖直向上）如图所示，已知电场方向沿z轴正方向，大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度大小为B．重力加速度为g，问：一质量为m、带电量为+q的质点从原点出发能否在坐标轴（x、y、z ）上以速度v做匀速运动？若能，m、q、E、B、v及g应满什么关系？若不能，说明理由．考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：根据正电荷受到的电场力与电场线方向相同，受到洛伦兹力与磁场方向相垂直，结合受力平衡条件，即可求解．解答：解：已知带电质点受电场力的方向沿z轴正方向，大小为qE；质点受重力的方向沿z轴负方向，大小为mg （1）若质点在x轴上做匀速运动，则它受到的洛仑兹力必沿x轴正方向或负方向，即有：qvB+qE=mg 或qE=mg+qvB（2）若质点在y轴上做匀速运动，则它受到的洛仑兹力必为零，即有：qE=mg（3）若质点在z轴上做匀速运动，则它受到的洛仑兹力必平行于x轴，而电场力和重力都平行于z轴，三力的合力不可能为零，即质点不可能在z轴上做匀速运动．答：理由如上．点评：考查正电荷受到的电场力与洛伦兹力的方向，掌握左手定则的应用，注意与右手定则的区别．同时理解受力平衡条件的应用．7．如图（甲）所示为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图象，不计逸出电子的初速度和重力．已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U，偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．在每个周期内磁感应强度都是从﹣B0均匀变化到B0．磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO′平行，右边界bc与荧光屏之间的距离为s．由于磁场区域较小，且电子运动的速度很大，所以在每个电子通过磁场区域的过程中，可认为磁感应强度不变，即为匀强磁场，不计电子之间的相互作用．（1）求电子射出加速电场时的速度大小（2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值B0（3）荧光屏上亮线的最大长度是多少．考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．专题：压轴题；带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）根据动能定理求出电子射出加速电场时的速度大小．（2）根据几何关系求出临界状态下的半径的大小，结合洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度的最大值．（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，出磁场做匀速直线运动，通过最大的偏转角，结合几何关系求出荧光屏上亮线的最大长度．解答：解：（1）设电子射出电场的速度为v，则根据动能定理，对电子加速过程有解得（2）当磁感应强度为B0或﹣B0时（垂直于纸面向外为正方向），电子刚好从b点或c点射出，设此时圆周的半径为R1．如图所示，根据几何关系有：R2=l2+（R﹣）2解得R=电子在磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，因此有：，解得（3）根据几何关系可知，设电子打在荧光屏上离O′点的最大距离为d，则由于偏转磁场的方向随时间变化，根据对称性可知，荧光屏上的亮线最大长度为答：（1）电子射出加速电场时的速度大小为．（2）偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值．（3）荧光屏上亮线的最大长度是．点评：考查电子受电场力做功，应用动能定理；电子在磁场中，做匀速圆周运动，运用牛顿第二定律求出半径表达式；同时运用几何关系来确定半径与已知长度的关系．8．（2009•重庆）如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场．已知HO=d，HS=2d，∠MNQ=90°．（忽略粒子所受重力）（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ；（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处．求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围．考点：动能定理的应用；平抛运动；运动的合成和分解；带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：压轴题．分析：（1）正离子被电压为U0的加速电场加速后的速度可以通过动能定理求出，而正离子垂直射入匀强偏转电场后，作类平抛运动，最终过极板HM上的小孔S离开电场，根据平抛运动的公式及几何关系即可求出电场场强E0，φ可以通过末速度沿场强方向和垂直电场方向的速度比求得正切值求解；（2）正离子进入磁场后在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，根据向心力公式即可求得半径；（3）根据离子垂直打在NQ的位置及向心力公式分别求出运动的半径R1、R2，再根据几何关系求出S1和S2之间的距离，能打在NQ上的临界条件是，半径最大时打在Q上，最小时打在N点上，根据向心力公式和几何关系即可求出正离子的质量范围．解答：解：（1）正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1，则对正离子，应用动能定理有eU0=mV12，正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动受到电场力F=qE0、产生的加速度为a=，即a=，垂直电场方向匀速运动，有2d=V1t，沿场强方向：Y=at2，联立解得E0=又tanφ=，解得φ=45°；（2）正离子进入磁场时的速度大小为V2，解得V2=正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，qV2B=，解得离子在磁场中做圆周运动的半径R=2；（3）根据R=2可知，质量为4m的离子在磁场中的运动打在S1，运动半径为R1=2，质量为16m的离子在磁场中的运动打在S2，运动半径为R2=2，又ON=R2﹣R1，由几何关系可知S1和S2之间的距离△S=﹣R1，联立解得△S=4（﹣1）；由R′2=（2 R1）2+（R′﹣R1）2解得R′=R1，再根据R1＜R＜R1，解得m＜m x＜25m．答：（1）偏转电场场强E0的大小为，HM与MN的夹角φ为45°；（2）质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径为2；（3）S1和S2之间的距离为4（﹣1），能打在NQ上的正离子的质量范围为m＜m x＜25m．点评：本题第（1）问考查了带电粒子在电场中加速和偏转的知识（即电偏转问题），加速过程用动能定理求解，偏转过程用运动的合成与分解知识结合牛顿第二定律和运动学公式求解；第（2）问考查磁偏转知识，先求进入磁场时的合速度v，再由洛伦兹力提供向心力求解R；第（3）问考查用几何知识解决物理问题的能力．该题综合性强，难度大．9．（2009•中山市模拟）如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：根据对研究对象的受力分析，结合受力平衡条件，再根据牛顿第二定律，由洛伦兹力提供向心力，及几何关系，可求出小球在b处的速度，并由动能定理，即可求解．解答：解：小球在沿杆向下运动时，受力情况如图，向左的洛仑兹力F，向右的弹力N，向下的电场力qE，向上的摩擦力fF=Bqv，N=F=Bqv∴f=μN=μBqv当小球作匀速运动时，qE=f=μBqV b小球在磁场中作匀速圆周运动时又R=，∴v b=小球从a运动到b过程中，由动能定理得所以答：带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值为．点评：考查牛顿第二定律、动能定理等规律的应用，学会受力分析，理解洛伦兹力提供向心力．10．（2009•武汉模拟）如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r．在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感应强度的大小为B．在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场．一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零．如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）考点：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．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：带电粒子从S点出发，在两筒之间的电场作用下加速，沿径向穿过狭缝a而进入磁场区，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动．粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝d．只要穿过了d，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经d重新进入磁场区，然后粒子以同样方式经过c、b，再回到S点．解答：解：如图所示，设粒子进入磁场区的速度大小为V，根据动能定理，有Uq=mv2；设粒子做匀速圆周运动的半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有：Bqv=m由上面分析可知，要回到S点，粒子从a到d必经过圆周，所以半径R必定等于筒的外半径r，即R=r．由以上各式解得：U=；答：两极间的电压为．点评：本题看似较为复杂，实则简单；带电粒子在磁场运动解决的关键在于要先明确粒子可能的运动轨迹，只要能确定圆心和半径即可由牛顿第二定律及向心力公式求得结果．11．（2004•江苏）汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，（O′与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P′间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B 时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2（如图所示）．（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小．（2）推导出电子的比荷的表达式．考点：带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：计算题；压轴题；带电粒子在电场中的运动专题．分析：当电子受到电场力与洛伦兹力平衡时，做匀速直线运动，因此由电压、磁感应强度可求出运动速度．电子在电场中做类平抛运动，将运动分解成沿电场强度方向与垂直电场强度方向，然后由运动学公式求解．电子离开电场后，做匀速直线运动，从而可以求出偏转距离．解答：（1）当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O点，设电子的速度为v，则evB=eE得即（2）当极板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，竖直方向作匀加速运动，加速度为电子在水平方向作匀速运动，在电场内的运动时间为这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为离开电场时竖直向上的分速度为电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏t2时间内向上运动的距离为这样，电子向上的总偏转距离为可解得．点评：考查平抛运动处理规律：将运动分解成相互垂直的两方向运动，因此将一个复杂的曲线运动分解成两个简单的直线运动，并用运动学公式来求解．12．如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向下为正方向建立x轴．板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．求：（1）当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0；（2）两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上；（3）电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；电势差；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：带电粒子在电场中被直线加速，由动能定理可求出粒子被加速后的速度大小，当进入匀强磁场中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，要使粒子能打在荧光屏上离O点最远，则粒子必须从磁场中垂直射出，由于粒子已是垂直射入磁场，所以由磁感应强度大小相等，方向相反且宽度相同得粒子在两种磁场中运动轨迹是对称的，在磁场中正好完成半个周期，则运动圆弧的半径等于磁场宽度．若不能打到荧光屏，则半径须小于磁场宽度，粒子就不可能通过左边的磁场，也就不会打到荧光屏．所以运动圆弧的半径大于或等于磁场宽度是粒子打到荧光屏的前提条件．可设任一圆弧轨道半径，由几何关系可列出与磁场宽度的关系式，再由半径公式与加速公式可得出打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．解答：解：（1）根据动能定理，得：解得：（2）欲使电子不能穿过磁场区域而打在荧光屏上，应有r＜d而：，由此即可解得：（3）若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为r，穿过磁场区域打在荧光屏上的位置坐标为x，则由轨迹图可得：，注意到：和：所以，电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为：答：（1）当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0为；（2）两金属板间电势差U在范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上；（3）电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为．点评：题中隐含条件是：粒子能打到荧光屏离O点最远的即为圆弧轨道半径与磁场宽度相等时的粒子．13．如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，电场沿水平方向，一个质量为m、带电量为﹣q的带电微粒在此区域沿与水平方向成45°斜向上做匀速直线运动，如图所示（重力加速度为g）．求：（1）电场强度的大小和方向及带电微粒的速度大小；（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点时，将电场方向改成竖直向下，微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？（3）微粒运动P点时，突然撤去磁场，电场强度不变，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）带电粒子在电场和磁场及重力场能做匀速直线运动，则有三力合力为零，从而根据平衡条件可确定电场强度的大小与方向；（2）由粒子所受洛伦兹力提供向心力，从而求出运动圆弧的半径与周期，再根据几何关系来确定圆弧最高点与地面的高度及运动时间；（3）当撤去磁场时，粒子受到重力与电场力作用，从而做曲线运动．因此此运动可看成竖直方向与水平方向两个分运动，运用动能定理可求出竖直的高度，最终可算出结果．解答：解：（1）微粒受力分析如图，根据平衡条件可知电场力方向向右，电场力大小为：qE=mg则E=，方向水平向左；qvB=mg则有：v=；。

高二物理【磁场】复合场练习题带解析

班级姓名学号高二物理第三章《磁场》复合场练习题一、选择题：1、一个带正电荷的微粒（重力不计）穿过图中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转，应采用的办法是（）A．增大电荷质量．B．增大电荷电量．C．减少入射速度．D．增大磁感应强度．2、如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动．比较它们的重力G a、G b、G c的关系，正确的是( )A．G a最大B．G b最大C．G c最大D．G c最小3、如图所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域并沿直线运动，从C点离开场区；如果这个场区只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区。

设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2、和t3的大小，则（）A、t1=t2=t3B、t1=t2＜t3C、t1＜t2=t3D、t1＜t2＜t34、在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。

取坐标如图。

一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。

不计重力的影响，电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是（）A ． E 和B 都沿x 轴正方向 B ． E 沿y 轴正向，B 沿z 轴正向C ． E 沿x 轴正向，B 沿y 轴正向D ．E 、B 都沿z 轴正向5、一长方形金属块放在匀强磁场中，将金属块通以电流，磁场方向和电流方向如图所示，则金属块两表面M 、N 的电势高低情况是（） A ．N M ϕϕ<． B ．N M ϕϕ=． C ．N M ϕϕ>． D ．无法比较．6、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是（） A ．这离子必带正电荷．B ．A 点和B 点位于同一高度．C ．离子在C 点时速度最大．D ．离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点．二、填空题：7、一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。

复合场例题与习题(含答案)

高三物理复合场例题与习题（含答案）例1．设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。

已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E =4.0V/m ，磁感强度的大小B =0.15T 。

今有一个带负电的质点以=υ20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q 与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向。

例2．一带电液滴在如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场中运动。

已知电场强度为E ，竖直向下；磁感强度为B ，垂直纸面向内。

此液滴在垂直于磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，轨道半径为R 。

问：（1）液滴运动速率多大？方向如何？（2）若液滴运动到最低点A 时分裂成两个液滴，其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动，半径变为3R ，圆周最低点也是A ，则另一液滴将如何运动？例3．如图所示，半径为R 的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q 的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中。

已知小球所受电场力与重力的大小相等。

磁场的磁感强度为B 。

则（1）在环顶端处无初速释放小球，小球的运动过程中所受的最大磁场力。

（2）若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？例4．如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，其x 轴沿水平方向，在该空间有一沿水平方向足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy 平面向里，磁感强度为B ，磁场区域的上、下边界面距x 轴的距离均为d 。

一质量为m 、电量为q 的带正电的微粒从坐标原点O 沿+x 方向发射。

求：（1）若欲使该微粒发射后一直沿x 轴运动，求发射速度的值v 0（2）若欲使发射后不从磁场区域的上界面飞出磁场，求发射速度允许的最大值v 0m复合场（习题）1．如图3-4-1所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点滑下，经过轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的 b 点开始自由滑下，在经过P 点进入板间的运动过程中 A 、动能将会增大 B 、其电势能将会增大C 、受的洛伦兹力增大D 、小球所受的电场力将会增大2．如图3-4-2所示的正交电磁场区，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为q a 、、q b ，它们沿水平方向以相同速率相对着直线穿过电磁场区，则A 、它们若带负电，则 q a 、>q bB 、它们若带负电，则 q a 、<qb C 、它们若带正电，则 q a 、>q b D 、它们若带正电，则q a 、<q b3．氢原子进入如图3-4-3所示的磁场中，在电子绕核旋转的角速度不变的前提下 A 、如电子逆时针转，旋转半径增大 B 、如电子逆时针转，旋转半径减小 C 、如电子顺时针转，旋转半径增大 D 、如电子顺时针转，旋转半径减小4．如图3-4-4所示，带电粒子在没有电场和磁场的空间以v 从坐标原点O 沿x 轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy 平面的匀强磁场时，粒子通过P 点时的动能为E k ；当空间只存在平行于y 轴的匀强电场时，则粒子通过P 点时的动能为 A 、E k B 、2E k C 、4E k D 、5E k5．质量为m ，电量为q 带正电荷的小物块，从半径为R 场强度E ，磁感应强度为B 的区域内，如图3-4-56．如图3-4-6所示，空间分布着图示的匀强电场E （宽为L ）和匀强磁场B ，一带电粒子质量为m ，电量为q （重力不计）。

高中物理高分突破——复合场精选物理大题_(1)

高考最新模拟试题汇编之复合场15.如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E.在两板之间及右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度均为B .现有两个带电粒子在同一竖直平面内,分别从端以水平速度射入两平行板之间,恰好都做匀速直线运动,射入点相距22mE d eB =(已知e 为元电荷的电荷量,m 为质子质量, 21H 、42He 的质量分别为2m ,4m ,不计重力和粒子间的作用力).要使两粒子离开平行金属板之间的区域后能够相遇,求两粒子射入平行板的时间差t ∆.解:(1)如图所示,由于两粒子均能匀速通过平行板,则有: qvB qE = (4分)Ev B=(1分) 两粒子的速度相等,通过平行板的时间相同,两粒子离开平行板后均做匀速圆周运动,轨迹如图所示.设粒子质量为M2v qvB M r = (4分)Mvr qB=(1分) 故有1222mv mEr d eB eB === (1分) 22422mv mE r d eB eB === (1分)因为r 1=r 2=d ，所以必相遇在A 点，因为12O O A ∆为等边三角形，所以21H 粒子在磁场中转过1200角，42He 粒子在磁场中转过600角。

由2MT qBπ=得： 21H 的周期：14mT eBπ=(2分) 21×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××4242He 的周期：2842m mT eB eBππ==(2分) 所以1211223663T T T mt t t eBπ∆=-=-== (4分)16．（本题14分）如图（a ）所示，在真空中，半径为b 的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．在磁场右侧有一对平行金属板M 和N ，两板间距离也为b ，板长为2b ，两板的中心线O 1O 2与磁场区域的圆心O 在同一直线上，两板左端与O 1也在同一直线上．有一电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子，以速率v 0从圆周上的P 点沿垂直于半径OO 1并指向圆心O 的方向进入磁场，当从圆周上的O 1点飞出磁场时，给M 、N 板加上如图（b ）所示电压u ．最后粒子刚好以平行于N 板的速度，从N 板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．（1）求磁场的磁感应强度B ；（2）求交变电压的周期T 和电压U 0的值；（3）若t = T2 时，将该粒子从MN 板右侧沿板的中心线O 2O 1，仍以速率v 0射入M 、N 之间，求粒子从磁场中射出的点到P 点的距离．（1）粒子自P 点进入磁场，从O 1点水平飞出磁场，运动的半径必为b ，………（1分）bmv B qv 200＝ ………………………………………………………………（1分）解得 bqmv B 0＝…………………………………………………………………（1分）由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外………………………………………（1分）（2）粒子自O 1点进入电场，最后恰好从N 板的边缘平行飞出，设运动时间为t ，则2b = v 0t ……………………………………………………………………………（1分）222122⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=T mbqU n b …………………………………………………………（1分）图（a ）图（b ）2M-U Ut = nT （n ＝1，2，…） ……………………………………………………………（1分）解得 02nv bT ＝（n ＝1，2，…） ………………………………………………（1分） qnmv U 220＝（n ＝1，2，…） …………………………………………………（1分）（3）当t = T2粒子以速度v 0沿O 2O 1射入电场时，则该粒子恰好从M 板边缘以平行于极板的速度射入磁场，且进入磁场的速度仍为v 0，运动的轨道半径仍为b ． (2)17．（13分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为m 的带电小球A 和B ，A 球的电荷量为＋2q ，B 球的电荷量为－3q ，组成一静止的带电系统。

高二物理专题练习-带电粒子在复合场中的运动大题专题(详细解答)

专题二：带电粒子在复合场中的运动(1)姓名______________1．如图所示，在x轴上方有匀强电场，场强为E；在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图，在x轴上有一点M，离O点距离为L．现有一带电量为十q的粒子，使其从静止开始释放后能经过M点．如果把此粒子放在y轴上，其坐标应满足什么关系？（重力忽略不计）2．如图所示，在宽l的范围内有方向如图的匀强电场，场强为E，一带电粒子以速度v垂直于电场方向、也垂直于场区边界射入电场，不计重力，射出场区时，粒子速度方向偏转了θ角，去掉电场，改换成方向垂直纸面向外的匀强磁场，此粒子若原样射入磁场，它从场区的另一侧射出时，也偏转了θ角，求此磁场的磁感强度B．3．如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B＝5.0×10－3T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里．质量为m＝6.64×10－27㎏、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不计α粒子重力），由静止开始经加速电压为U＝1205V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（－4，2）处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域．(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径；(2)你在图中画出α粒子从直线x＝－4到直线x＝4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x＝4交点的坐标；(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间．专题二：带电粒子在复合场中的运动(4)姓名______________1．如图所示，竖直平面xOy 内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N／c ，在y ≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T 一带电量0.2C q =+、质量0.4kg m =的小球由长0.4m l =的细线悬挂于P 点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A 无初速释放，小球运动到悬点P 正下方的坐标原点O 时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过O 点正下方的N 点.(g=10m ／s 2)，求： (1)小球运动到O 点时的速度大小；(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小； (3)ON 间的距离2．两块平行金属板MN 、PQ 水平放置，两板间距为d 、板长为l ，在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC 与PQ 在同一水平线上，顶点A 与MN 在同一水平线上，如图所示．一个质量为m 、电量为+q 的粒子沿两板中心线以初速度v 0水平射入，若在两板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB 边从D 点进入磁场，BD=41AB ，并垂直AC 边射出(不计粒子的重力)．求： (1)两极板间电压；(2)三角形区域内磁感应强度； (3)若两板间不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外．要使粒子进入磁场区域后能从AB 边射出，试求所加磁场的磁感应强度最小值．专题二：带电粒子在复合场中的运动——参考答案（1）1、解析：由于此带电粒子是从静止开始释放的，要能经过M点，其起始位置只能在匀强电场区域．物理过程是：静止电荷位于匀强电场区域的y轴上，受电场力作用而加速，以速度v进入磁场，在磁场中受洛仑兹力作用作匀速圆周运动，向x轴偏转．回转半周期过x轴重新进入电场，在电场中经减速、加速后仍以原速率从距O点2R处再次超过x轴，在磁场回转半周后又从距O点4R处飞越x轴如图所示（图中电场与磁场均未画出）故有L＝2R，L＝2×2R，L＝3×2R即 R＝L／2n，（n=1、2、3……）……………①设粒子静止于y轴正半轴上，和原点距离为h，由能量守恒得mv2／2=qEh……②对粒子在磁场中只受洛仑兹力作用而作匀速圆周运动有：R＝mv／qB………③解①②③式得：h＝B2qL2／8n2mE （n＝l、2、3……）2、解析：粒子在电场中运行的时间t＝ l／v；加速度 a＝qE／m；它作类平抛的运动．有tgθ=at/v=qEl/mv2………①粒子在磁场中作匀速圆周运动由牛顿第二定律得：qvB=mv2/r，所以r=mv/qB 又：sinθ=l/r=lqB/mv………②由①②两式得：B=Ecosθ/v 3、解析：(1)粒子在电场中被加速，由动能定理得221mvqU=α粒子在磁场中偏转，则牛顿第二定律得rvmqvB2=联立解得2102.312051064.62005.01211927=⨯⨯⨯⨯==--qmUBr（m）(2)由几何关系可得，α粒子恰好垂直穿过分界线，故正确图象为(3)带电粒子在磁场中的运动周期qBmvrTππ22==α粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为4π，在磁场中的运动总时间631927105.6105102.321064.614.3241----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===qBmTtπ（s）OM2－22－4 4 x/my/m－2vBB （4，2-）（4） 1、解：（1）小球从A 运到O 的过程中，根据动能定理：212mv mgl qEl =- ① 则得小球在O 点速度为：2/s v m == ② （2）小球运到O 点绳子断裂前瞬间，对小球应用牛顿第二定律：2v F T mg f m l=-==向洛 ③f Bvq =洛 ④由③、④得：28.2mv T mg Bvq N l=++= ⑤ （3）绳断后，小球水平方向加速度25/s x F Eq a m m===电 ⑥ 小球从O 点运动至N 点所用时间0.8t s aυ∆== ⑦ON 间距离21 3.2m 2h gt == ⑧2、解：⑴垂直AB 边进入磁场，由几何知识得：粒子离开电场时偏转角为30°∵0.v lmd qu v y =0v v tg y=θ ∴qlmdv u 332= 由几何关系得：030cos dl AB =在磁场中运动半径d l r AB 23431==∴ 121r mv qv B = ︒=30cos 0v v∴qdmv B 3401= 方向垂直纸面向里⑶当粒子刚好与BC 边相切时，磁感应强度最小，由几何知识知粒子的运动半径r 2为：42d r = ………（ 2分） 2202r mv qv B = ∴qd mv B 024=即：磁感应强度的最小值为qdmv 0422（12分）如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。

高三高档复合场试题版

1. （18分）如图所示，真空有一个半径r=0.5m 的圆形磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小B=2×10-３T ，方向垂直于纸面向外，在x=r 处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L 1=0.5m 的匀强电场区域，电场强度E=1.5×10３N/C 。

在x=2m 处有一垂直x 方向的足够长的荧光屏，从O 点处向不同方向发射出速率相同的荷质比mq=1×109C/kg 带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y 轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。

不计重力及阻力的作用。

求：（1）该粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动时间。

（2）该粒子最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标。

（3）求荧光屏上出现发光点的范围25. (18分)如下图所示，在平面直角坐标系xOy 中的第一象限内存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在沿x 轴负方向的匀强电场。

一粒子源固定在x 轴上的A 点，A 点坐标为(－L ,0)。

粒子源沿y 轴正方向释放出速度大小为v 的电子，电子恰好能通过y 轴上的C 点，C 点坐标为(0,2L )，电子经过磁场偏转后方向恰好垂直ON ，ON 是与x 轴正方向成15°角的射线。

（电子的质量为m ，电荷量为e ，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用。

）求： (1)第二象限内电场强度E 的大小。

(2)电子离开电场时的速度方向与y 轴正方向的夹角θ。

(3)粗略画出电子在电场和磁场中的轨迹的（4）圆形磁场的最小半径R min 。

1．（18分）在地面附近的真空中，存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场，如图甲所示．磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示．该区域中有一条水平直线MN ，D 是MN 上的一点．在t ＝0时刻，有一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球(可看做质点)，从M 点开始沿着水平直线以速度v 0做匀速直线运动，t 0时刻恰好到达N 点．经观测发现，小球在t ＝2t 0至t ＝3t 0时间内的某一时刻，又竖直向下经过直线MN 上的D 点，并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D 点．求： (1)电场强度E 的大小．(2)小球从M 点开始运动到第二次经过D 点所用的时间(3)小球运动的周期，并画出运动轨迹(只画一个周期)18分）如图所示的两平行金属板间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B 1= 0．40T ，方向垂直纸面向里，电场强度E=2．0×105V ／m ，PQ 为板间中线．紧靠平行板右侧边缘建立平面直角坐标系xOy ，在第一象限内，存在着以A0为理想边界的匀强磁场B 2和B 3. B 2和B 3的磁感应强度大小相等，B 2的方向垂直纸面向外，B 3的方向垂直纸面向里．边界A0和y 轴间的夹角为300．一束带电荷量q=2．5×10-8C 、质量m=4．5×10-15kg 的带正电的微粒从P 点射入平行板间，沿中线PQ 做直线运动，穿出平行板区域后从Y 轴上坐标为(0，0．3m)的Q 点垂直y 轴射入磁场B 2区，不计微粒的重力，则： (1)微粒在平行板间运动的速度为多大?(2)要使进入第一象限的微粒不能通过AO 边界，则匀强磁场B 2的磁感应强度大小应满足什么条件?(3)若匀强磁场B 2和B 3的磁感应强度大小为0.60T ，求微粒从Q 点进3．（18分）如图所示，高h=0.8m 的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场，场强E 的方向与区域的某一边界平行，区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B 。

高二物理复合场试题

高二物理复合场试题1.（12分）如图所示，匀强电场场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。

质量m=1kg的带正电小物体A，从M点沿粗糙、绝缘的竖直墙壁无初速下滑，它滑行h=0.8m到N点时脱离墙壁做曲线运动，在通过P点瞬时，A受力平衡，此时其速度与水平方向成θ=45°角，且P点与M点的高度差为H=1.6m，当地重力加速度g取10m/s2。

求：；（1）A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做的功Wf（2）P点与M点的水平距离s。

=－6J，(2) s=0.6m【答案】(1)Wf【解析】，由题意分析物体受力情况，物体在N点恰脱离墙面，有：（1）设物体滑到N点时速度为v1①M→N过程，由动能定理有：②联解①②并代入数据得：=－6J，即克服摩擦力做功6J。

③Wf（2）设物体运动到P点时速度为v，由题意和左手定则知物体在P点受力平衡，有：2④⑤N→P过程，由动能定理知：⑥联解④⑤⑥并代入数据得：s=0.6m ⑦评分参考意见：本题满分12分，其中①②④⑤⑥式各2分，③⑦式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。

【考点】带电物体在复合场中的运动和动能定理2.如图所示，在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B，在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x轴上的P点，已知===l。

不计带电粒子所受重力，求：（1）带电粒子进入匀强磁场时速度的大小；（2）带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间；（3）匀强电场的场强大小.【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设带电粒子射入磁场时的速度大小为v，由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知，带电粒子在磁场中做圆周运动，圆心位于坐标原点，半径为l。

高考物理磁场精讲精练组合场复合场叠加场典型习题

组合场复合场叠加场典型习题1．如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，将带正电的小球在场中静止释放，最后落到地面上．关于该过程，下述说法正确的是( )A．小球做匀变速曲线运动B．小球减少的电势能等于增加的动能C．电场力和重力做的功等于小球增加的动能D．若保持其他条件不变，只减小磁感应强度，小球着地时动能不变解析：选C.重力和电场力是恒力，但洛伦兹力是变力，因此合外力是变化的，由牛顿第二定律知其加速度也是变化的，选项A错误；由动能定理和功能关系知，选项B错误，选项C正确；磁感应强度减小时，小球落地时的水平位移会发生变化，则电场力所做的功也会随之发生变化，选项D错误．2．带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将( )A．可能做直线运动B．可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀速圆周运动解析：选C.带电质点在运动过程中，重力做功，速度大小和方向发生变化，洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化，故带电质点不可能做直线运动，也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动，C正确．3．(多选)质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是( )A．该微粒一定带负电荷B ．微粒从O 到A 的运动可能是匀变速运动C ．该磁场的磁感应强度大小为mgqv cos θD ．该电场的场强为Bv cos θ解析：选AC.若微粒带正电荷，它受竖直向下的重力mg 、水平向左的电场力qE 和斜向右下方的洛伦兹力qvB ，知微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电荷，它受竖直向下的重力mg 、水平向右的电场力qE 和斜向左上方的洛伦兹力qvB ，又知微粒恰好沿着直线运动到A ，可知微粒应该做匀速直线运动，则选项A 正确，B 错误；由平衡条件有：qvB cos θ＝mg ，qvB sin θ＝qE ，得磁场的磁感应强度B ＝mgqv cos θ，电场的场强E ＝Bv sin θ，故选项C 正确，D 错误．4．(多选)如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U 加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 的复合场中(E 和B 已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则( )A ．小球可能带正电B ．小球做匀速圆周运动的半径为r ＝1B2UEgC ．小球做匀速圆周运动的周期为T ＝2πEBgD ．若电压U 增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加解析：选BC.小球在复合场中做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力满足mg ＝Eq ，方向相反，则小球带负电，A 错误；因为小球做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得：Bqv ＝mv 2r ，Uq ＝12mv 2，联立两式可得：小球做匀速圆周运动的半径r ＝1B2UE g ，由T ＝2πr v 可以得出T ＝2πE Bg，与电压U 无关，所以B 、C 正确，D 错误．5．(多选)如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场．有一重力不计的带电粒子(电荷量为q ，质量为m )以垂直于x 轴的速度v 0从x 轴上的P 点进入匀强电场，恰好与y 轴正方向成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x 轴进入第四象限．已知OP 之间的距离为d ，则( )3A ．带电粒子通过y 轴时的坐标为(0，d )B ．电场强度的大小为mv 202qdC ．带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为(3π＋4)d2v 0D ．磁感应强度的大小为2mv 04qd解析：选BC. 粒子在电场中做类平抛运动，因为进入磁场时速度方向与y 轴正方向成45°角，所以沿x 轴正方向的分速度v x ＝v 0，在x 轴正方向做匀加速运动，有d ＝0＋v 02t ，沿y 轴正方向做匀速运动，有s ＝v 0t ＝2d ，故选项A 错误．沿x 轴正方向做匀加速运动，根据v x ＝v 0＝Eq m ×2d v 0＝2Eqd mv 0，解得E ＝mv 202qd，故选项B 正确．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示，由图可知粒子在磁场中运动的半径R ＝22d ，圆心角θ＝135°＝34π，所以在磁场中的运动时间为t 1＝2πR ×1353602v 0＝3π×22d 42v 0＝3πd2v 0；在电场中的运动时间为t 2＝2d v 0，所以总时间为t ＝t 1＋t 2＝(3π＋4)d 2v 0，故选项C 正确．由qvB ＝mv2R 可知，磁感应强度B ＝m ×2v 0q ×22d ＝mv 02qd，故选项D 错误．6．在某空间存在着水平向右的匀强电场E 和垂直于纸面向里的匀强磁场B ，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC 固定在纸面内，其圆心为O 点，半径R ＝1.8 m ，OA 连线在竖直方向上，AC 弧对应的圆心角θ＝37°.今有一质量m ＝3.6×10－4kg 、带电荷量q ＝＋9.0×10－4C 的带电小球(可视为质点)，以v 0＝4.0 m/s 的初速度沿水平方向从A 点射入圆弧轨道内，一段时间后从C 点离开，小球离开C 点后做匀速直线运动．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力，求：(1)匀强电场的场强E ；(2)小球刚离开C 点时的速度大小；(3)小球刚射入圆弧轨道时，轨道对小球的瞬间支持力．解析：(1)当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图甲所示，由平衡条件得F 电＝qE＝mg tan θ，代入数据解得E ＝3 N/C.(2)小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得F 电R sin θ－mgR (1－cos θ)＝mv 22－mv 22，代入数据得v ＝5 m/s.(3)由(1)可知F 洛＝qvB ＝mgcos θ，解得B ＝1 T ，小球射入圆弧轨道瞬间竖直方向的受力情况如图乙所示，由牛顿第二定律得F N ＋Bqv 0－mg ＝mv 20R，代入数据得F N ＝3.2×10－3N.答案：(1)3 N/C (2)5 m/s (3)3.2×10－3N7. 如图所示，在直角坐标系xOy 平面内，虚线MN 平行于y 轴，N 点坐标为(－L,0)，MN 与y 轴之间有沿y 轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的矩形有界匀强磁场(图中未画出)．现有一质量为m 、电荷量为－e 的电子，从虚线MN 上的P 点，以平行于x 轴正方向的初速度v 0射入电场，并从y 轴上点A ()0，0.5L 射出电场，射出时速度方向与y 轴负方向成30°角，进入第四象限后，经过矩形磁场区域，电子过点Q ⎝⎛⎭⎪⎫36L ，－L ，不计电子重力，求：5(1)匀强电场的电场强度E 的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小和电子在磁场中运动的时间t ； (3)矩形有界匀强磁场区域的最小面积S min .解析：(1)设电子在电场中运动的加速度为a ，时间为t ，离开电场时，沿y 轴方向的速度大小为v y ，则L ＝v 0ta ＝eE mv y ＝at v y ＝v 0tan 30°解得：E ＝3mv 2eL(2) 设轨迹与x 轴的交点为D ，OD 距离为x D ，则x D ＝0.5L tan 30°＝36L 所以，DQ 平行于y 轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ 上，电子运动轨迹如图所示．设电子离开电场时速度为v ，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则evB ＝m v 2rv ＝v 0sin 30°由几何关系有 r ＋r sin 30°＝L ，即r ＝L3联立以上各式解得 B ＝6mv 0eL电子转过的圆心角为120°，则得 t ＝T3T ＝2πm eB ⎝⎛⎭⎪⎫或T ＝2πr v ＝πL 3v 0 得t ＝πL9v 0(3)以切点F 、Q 的连线长为矩形的一条边，与电子的运动轨迹相切的另一边作为其FQ 的对边，有界匀强磁场区域面积为最小．S min ＝3r ×r2得S min ＝3L218答案：(1)3mv 2eL (2)6mv 0eL πL 9v 0 (3)3L2188．如图所示，圆柱形区域的半径为R ，在区域内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场；对称放置的三个相同的电容器，极板间距为d ，板间电压为U ，与磁场相切的极板，在切点处均有一小孔，一带电粒子，质量为m ，带电荷量为＋q ，自某电容器极板上的M 点由静止释放，M 点在小孔a 的正上方，若经过一段时间后，带电粒子又恰好返回M 点，不计带电粒子所受重力．求：(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径； (2)U 与B 所满足的关系式；(3)带电粒子由静止释放到再次返回M 点所经历的时间．解析：(1)由几何关系解得r ＝3R . (2)设粒子加速后获得的速度为v ，由动能定理得qU ＝12mv 2－0，由洛伦兹力提供向心力，得qvB ＝m v 2r，7联立解得B ＝1R2mU 3q. (3)根据运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2πmqB＝2πR3m 2qU，依题意分析可知粒子在磁场中运动一次所经历的时间为16T ，故粒子在磁场中运动的总时间t 1＝3×16T ＝πR3m 2qU，而粒子在匀强电场中所做运动类似竖直上抛运动，设每次上升或下降过程经历的时间为t 2，则有d ＝12at 22， a ＝qU md，解得t 2＝d2m qU，粒子在电场中运动的总时间为t 3＝6t 2＝6d2m qU.带电粒子由静止释放到再次返回M 点所经历的时间为t ＝t 1＋t 3＝πR3m2qU＋6d 2mqU.答案：(1)3R (2)B ＝1R2mU 3q(3)πR3m2qU＋6d 2mqU9．如图所示，在xOy 平面第一象限内有平行于y 轴的匀强电场和垂直于xOy 平面的匀强磁场，匀强电场电场强度为E .一带电荷量为＋q 的小球从y 轴上离坐标原点距离为L 的A 点处，以沿x 正向的初速度进入第一象限，如果电场和磁场同时存在，小球将做匀速圆周运动，并从x 轴上距坐标原点L2的C 点离开磁场．如果只撤去磁场，并且将电场反向，带电小球以相同的初速度从A 点进入第一象限，仍然从x 轴上距坐标原点L2的C 点离开电场．求：(1)小球从A 点出发时的初速度大小； (2)磁感应强度B 的大小和方向．解析：(1)由带电小球做匀速圆周运动知mg ＝Eq 所以电场反向后竖直方向受力Eq ＋mg ＝ma 得a ＝2g小球做类平抛运动，有L 2＝v 0t ，L ＝12at 2得v 0＝12gL(2)带电小球做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有qv 0B ＝mv 20R 得B ＝mv 0qR由圆周运动轨迹分析得(L －R )2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝R 2R ＝5L 8代入得B ＝4E gL5gL由左手定则得，磁感应强度垂直于xOy 平面向外．答案：(1)12gL (2)4E gL5gL，垂直于xOy 平面向外10．如图甲所示，建立Oxy 坐标系．两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极9板长度和板间距均为l .在第一、四象限有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于Oxy 平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x 轴向右连续发射质量为m 、电荷量为＋q 、速度相同、重力不计的带电粒子．在0～3t 0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)．已知t ＝0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时刻经极板边缘射入磁场．上述m 、q 、l 、t 0、B 为已知量．(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)(1)求电压U 0的大小；(2)求12t 0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．解析：(1)t ＝0时刻进入两板间的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，t 0时刻刚好从极板边缘射出，在y 轴负方向偏移的距离为12l ，则有E ＝U 0l ①qE ＝ma ②12l ＝12at 20③ 联立①②③式，解得两板间偏转电压为U 0＝ml 2qt 20④(2)12t 0时刻进入两板间的带电粒子，前12t 0时间在电场中偏转，后12t 0时间两板间没有电场，带电粒子做匀速直线运动．带电粒子沿x 轴方向的分速度大小为v 0＝l t 0⑤带电粒子离开电场时沿y 轴负方向的分速度大小为v y ＝a ·12t 0⑥带电粒子离开电场时的速度大小为v ＝v 20＋v 2y ⑦设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R ，则有qvB ＝m v 2R⑧联立③⑤⑥⑦⑧式解得R ＝5ml 2qBt 0⑨(3)2t 0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中运动时间最短．带电粒子离开电场时沿y 轴正方向的分速度为v y ′＝at 0⑩设带电粒子离开电场时速度方向与y 轴正方向夹角为α，则tan α＝v 0v y ′⑪ 联立③⑤⑩⑪式解得α＝π4⑫带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆弧所对的圆心角2α＝π2，所求最短时间为t min ＝14T ⑬带电粒子在磁场中运动的周期为T ＝2πmqB⑭联立⑬⑭式得t min ＝πm2qB答案：(1)ml 2qt 20 (2)5ml 2qBt 0 (3)2t 0 πm2qB百度文库是百度发布的供网友在线分享文档的平台。

高考物理-电磁学-复合场专题练习(含答案)(一)

高考物理电磁学-复合场专题练习（含答案）（一）一、单选题1.如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，与两极板上边缘等高处有两个带负电小球A和B，它们均从两极板正中央由静止开始释放，两小球最终均打在极板上，（不考虑小球间的相互作用及对电场的影响）下列说法中正确的是（）A.两小球在两板间运动的轨迹都是一条抛物线B.两板间电压越大，小球在板间运动的时间越短C.它们的运动时间一定相同D.若两者的比荷相同，它们的运动轨迹可能相同2.一个带电小球，用细线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把细线烧断，在小球将（假设电场足够大）（）A.做自由落体运动B.做曲线运动C.做匀加速直线运动D.做变加速直线运动3.质量为m，带电量为+q的小球，在匀强电场中由静止释放，小球沿着与竖直向下夹30°的方向作匀加速直线运动，当场强大小为E=mg/2 时、E所有可能的方向可以构成（）A.一条线 B.一个平面 C.一个球面 D.一个圆锥面4.场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交．如图质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列结论不正确的是（）A.粒子带负电，且q=B.粒子顺时针方向转动C.粒子速度大小v=D.粒子的机械能守恒5.如图所示，一个质量为m、带正电荷量为q的小带电体处于可移动的匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，为了使它对水平绝缘面刚好无压力，应该（）A.使磁感应强度B的数值增大B.使磁场以速率v= 向上移动C.使磁场以速率v= 向右移动D.使磁场以速率v= 向左移动6.在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为A；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是()A.无论小球带何种电荷，小球仍会落在A点B.无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长C.若小球带负电荷，小球会落在更远的B点D.若小球带正电荷，小球会落在更远的B点7.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（）A.微粒可能带负电，可能带正电B.微粒的机械能一定增加C.微粒的电势能一定增加D.微粒动能一定减小8.如图所示，一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是（）A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大9.如图所示为“滤速器”装置示意图．a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，a、b板带上电量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直．一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO′运动，由O′射出，粒子所受重力不计，则a板所带电量情况是（）A.带正电，其电量为B.带正电，其电量为CBdv0C.带负电，其电量为D.带负电，其电量为10.如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里．三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷，已知a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动．比较它们的质量应有（）A.a油滴质量最大B.b油滴质量最大C.c油滴质量最大D.a、b、c的质量一样二、综合题11.竖直放置的两块足够长的带电平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带正电小球，当丝线跟竖直方向成θ角小球与板距离为b时，小球恰好平衡，如图所示．（重力加速度为g）求：（1）小球带电量q是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？12.以竖直向上为轴正方向的平面直角系，如图所示，在第一、四象限内存在沿轴负方向的匀强电场，在第二、三象限内存在着沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为、电荷量为的带正电小球从坐标原点O以初速度沿与轴正方向成角的方向射出，已知两电场的电场强度，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为。

专题强化二带电粒子在电场(复合场)运动的各类问题-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题

变化。下列分析错．误．的是（）
A． P 点电势比 Q 点低 B．微粒在 P 点速度比 Q 点大 C．微粒在 P 点具有的电势能比 Q 点大 D．仅减小收集器 A 与电离器 B 间的距离，除尘效果将提高
1
3．某空间存在着竖直向下的匀强电场，在电场中有一虚线，在虚线上 P 点先后将完全相同的带电小球以 v0、 2v0 的水平速度抛出，二者先后经过虚线上 Q、N 两点。不计二者间相互作用力及小球对匀强电场的影响。则 PQ∶QN 的值为（）
C．电子在 R 点处电势能小于在 Q 点处电势能
D．电子从 P 至 R 的运动过程中，动能先减小后增加
5．如图所示，一个电荷量为 q 的油滴，从 O 点以速度 v0 竖直向上射入匀强电场中，经过一段时间到达 P 点
（图中未标出），速度大小仍为 v0
。若
E
mg q
，下列说法正确的是（
）
2
A． P 点在 O 点正上方的右侧
3
D．将负电荷放在 A，B 两点具有的电势能 EpA EpB 8．如图所示，匀强电场方向水平向右，场强大小为 E。g 带电量为+q 的粒子在外力 F 和电场力共同作用下从 A 点沿图中实线轨迹匀速率运动至 B 点。已知 A、B 两点间直线距离为 l，不计粒子重力。下列说法正确的是（）
A．外力 F 与电场力是一对平衡力 B．电场力做功为 Eql C．粒子从 A 点运动至 B 点的过程中电势能减小 D．外力 F 对粒子做正功 9．等量异种电荷 Q 、 Q 的等势线分布如图所示，相邻的等势线间电势差均相等，点 a 、 b 、 c 连线与两电荷的连线平行，且 ab bc 。一带负电的点电荷 M 仅在电场力的作用下经过 a 点时速度方向如图，经过 b 所在等势线到达 c 所在等势线，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（）

高二物理人教版选择性高分突破考点专题高中物理选择性全册考试高分突破必刷检测卷(培优版)

高中物理选择性必修第三册全册考试高分突破必刷检测卷（培优版）一、单选题1．图1、2中，一个是分子势能与分子间距离的关系图像，另一个是分子间作用力与分子间距离的关系图像，r0为平衡位置。

现让相距较远的两分子仅在相互间分子力作用下，由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远时分子势能为零，则在两分子相互接近过程中，由图像分析可知（）A．分子间的作用力先增大后减小再增大B．分子势能先增大后减小再增大C．分子运动的加速度先增大后减小D．分子的动能先减小后增大2．下列说法正确的是（）A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．草叶上的露珠呈球形是表面张力引起的C．热量不能由低温物体传给到高温物体D．分子力和分子势能都随分子间距离的增大而减小3．关于热学知识的理解，下列说法中正确的是（）A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性B．雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象C．太空舱完全失重状态下，将不会产生毛细现象D．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力4．某一容器内封闭着一定质量的理想气体，在温度不变时，气体压强与体积变化关系如图所示，气体由状态A到状态B的过程中，下列说法正确的是（）B ．同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示，则入射光的频率关系为v v v =>甲乙丙C ．图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短D ．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a 一定是非晶体，b 一定是晶体10．氢原子能级如图甲所示，一群处于n =4能级的氢原子向低能级跃迁。

产生的光照射到图乙所示的真空管，阴极K 材料为钠，其逸出功为2.29eV ，发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流，则（）A ．跃迁中，有4种频率的光可以使阴极K 发生光电效应B ．由n =4能级跃迁到n =1能级辐射的光子波长最长C ．当滑片P 调至最左端时，电流表的示数为零D ．由n =4能级跃迁到n =1能级时，该氢原子能量增大二、多选题11．如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A 经状态B 和状态C 又回到状态A ，图乙为在A 、B 两种状态时气体分子的速率分布图像。

高二物理人教版选择性高分突破考点专题高中物理选择性全册考试高分突破必刷检测卷(提高版)

高中物理选择性必修第三册全册考试高分突破必刷检测卷（提高版）全解全析1．D【详解】A．单晶体的各向异性是针对某些物理性质而言的，并不是所有的物理性质都表现为各向异性，A错误；B．液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性，B错误；C．液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为引力，分子势能随着分子距离的增大而增大，则液体表面层的分子势能大于液体内部的分子势能，C错误；D．毛细现象是液体的浸润（或不浸润）与表面张力现象共同作用的结果，D正确。

故选D。

2．C【详解】ABD．由图可知A板带正电，B板带负电，由于α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，故打在A板上的是β射线，打在B板上的是α射线，不发生弯曲的是γ射线，其中γ射线的穿透能力最强，可用于治疗肿瘤，故ABD错误；C．到达A板的射线为β射线，由电子组成，是原子核内的中子转化为质子时放出的，故C正确。

故选C。

3．B【详解】A．分子间作用力发生作用的距离很小，打碎的玻璃间的距离远大于分子间距离，因此作用力可以忽略，选项A错误；B．固体很难被拉伸，说明分子间存在引力，很难被压缩，说明分子间存在斥力，选项B正确；C．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体压强增大的结果，选项C错误；D．分子的热稳定性由共价键决定，分子间作用力决定物质的物理性质，分子间作用力影响分子的物理性质，不影响物质的化学性质，而分子的稳定性属于化学性质，选项D错误。

故选B。

4．D【详解】A.气体的压强与气体分子的密度和分子平均动能有关，所以单位体积分子数越多，气体压强不一定越大，故A错误；B.分子平均动能越小，温度越低，气体压强不一定越小，故B错误；CD.气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，故C错误，D正确。

故选D。

5．A【详解】A．粉笔内部有许多细小的孔道，起到毛细管的作用，故A正确；B．小缝衣针虽然密度比水大，但由于液体表面张力的存在，小缝衣针能漂浮在水面上，故B错误；11．BC【详解】A ．悬浮在水中的花粉做布朗运动反应了水分子的热运动，选项A 错误；B ．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项B 正确；C ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C 正确；D ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，选项D 错误。

高考物理二轮复习专题突破练习带电粒子在复合场中的运动

带电粒子在复合场中的运动1.(多选)(2021辽宁高三一模)劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器如图所示,高真空中的两个D形金属盒间留有平行的狭缝,粒子通过狭缝的时间可忽略。

匀强磁场与盒面垂直,加速器接在交流电源上,若A处粒子源产生的质子可在盒间被正常加速。

下列说法正确的是()A.虽然逐渐被加速,质子每运动半周的时间不变B.只增大交流电压,质子在盒中运行总时间变短C.只增大磁感应强度,仍可能使质子被正常加速D.只增大交流电压,质子可获得更大的出口速度2.(2021四川成都高三二模)如图,在第一、第四象限的y≤0.8 m区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E=4×103N/C;在第一象限的0.8 m<y≤1.0 m区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。

一个质量m=1×10-10 kg、电荷量q=1×10-6C的带正电粒子,以v0=6×103m/s的速率从坐标原点O沿x轴正方向进入电场。

不计粒子的重力。

已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。

(1)求粒子第一次离开电场时的速度;(2)为使粒子能再次进入电场,求磁感应强度B的最小值。

3.(2021河南高三二模)如图所示,在平面直角坐标系xOy内有一直角三角形,其顶点坐标分别为(0,0)、d、(d,0),三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,x轴下方有沿着y 0,√33轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。

一质量为m、电荷量为-q的粒子从y轴上的某点M由静止释放,粒子第一次进入磁场后恰好不能从直角三角形的斜边射出,不计粒子重力。

(1)求M点到O点的距离;(2)改变粒子在y轴上的释放点,使粒子由N点静止释放后能沿垂直于直角三角形斜边的方向射出磁场,求N点到O点的距离;(3)在(2)过程中,求粒子从N点由静止释放到射出磁场的运动时间。

4.(2021福建福州高三二模)如图所示,在xOy平面直角坐标系中的第一、二象限内有一个矩形区域MNQP,区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,MN在x轴上,MO=ON=3d,MP=NQ=d。

高一物理复合场试题

高一物理复合场试题射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到B点1.一带电质点从图中的A点竖直向上以速度v时，速度方向变为水平，已知质点质量为m，带电荷量为q，A、B间距离为L，且AB连线与水平方向成θ＝37°角，质点到达B后继续运动可到达与A点在同一水平面上的C点(未画出)，则()A．质点在B点的速度大小为vB．匀强电场的电场强度大小为C．从A到C的过程中，带电质点的电势能减小了mvD．质点在C点的加速度大小为g【答案】AB【解析】本题考查的是对带电粒子在电场中运动的相关问题的计算，根据动能定理，竖直方向：，水平方向：；解得E=，，从A到C的过程中，电场力对带电质点做功为mv则电势能减小了mv；质点在C点的加速度大小为；AB正确；CD错误；2.（16分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中。

一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点。

重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/3。

求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；（3）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件。

【答案】（16分）（1）（2）（3），【解析】略3.（20分）质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。

汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离的距离。

以屏中心O为原点建立直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。

（1）设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点。

若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离；（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。

高中物理高分突破——复合场精选物理大题(2)

电场一．选择题1．a、b为两个带等量正电荷的固定的小球，O为ab连线的中点，如图所示.c、d为中垂线上的两对称点且离O点很近.若在c点由静止释放一个电子，关于电子的运动，以下叙述正确的有（）A.在c→O的过程中，做匀加速运动B.在c→O的过程中，做加速度减小的变加速运动C.在O点速度最大，加速度为零D.在cd间沿中垂线做振动2．图中金属平板P的中垂线上放置正点电荷Q，比较金属平板边缘上a、b、c三点场强的方向，下列说法正确的是（）A.三点场强方向都相同B.三点场强方向不相同C.三点中有两点场强相同D.只有b点场强与表面垂直3．关于等势面的说法中正确的是（）A.电荷在等势面上移动时不受电场力的作用，所以说电场力不做功B.等势面上各点的场强大小相等C.等势面一定跟电场线垂直D.两个等势面永不相交4．如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出.现在使电子射入速度变为原来的2倍，而电子仍从原来位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距离应变为原来的（）A.2倍B.4倍C.D.5．下列说法正确的是（）A.电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强E=，但与检验电荷的带电荷量q及受到的力F无关C.电场中某点的场强方向与检验电荷受到的电场力方向相同D.公式E=和E=k对任何电场都适用6．如图所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m、带电荷量为q的粒子从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是（）A.外力的方向水平B.外力的方向竖直向上C.外力的大小等于qE+mgD.外力的大小等于7．如图所示，一个带负电的油滴以初速度v0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中.若油滴达到最高点时速度大小仍为v0，则油滴的最高点位置是（）A.在P点左上方B.在P点右上方C.在P点正上方D.上述情况都可能8．如图所示，在电场中，一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的值相同，有可能满足这种做功情况的电场是（）A.正y方向的匀强电场B.正x方向的匀强电场C.在第Ⅰ象限内有负点电荷D.在第Ⅳ象限内有负点电荷9．如图所示是两个同种等电荷量的点电荷A、B形成的电场，图中示意性地画了几条电场线，其中O 点为A、B连线的中心，PQ是AB的垂直平分线.下列说法中正确的是（）A.PQ直线上电场强度处处为零，PQ直线上所有点在同一等势面内B.PQ直线上电场强度处处为零，PQ直线上O点电势最高C.PQ直线上O点处电场强度最大，电势也最高D.PQ直线上O点处电场强度为零，但在PQ直线上O 点电势最高10．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确的判断是（）A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大11．如图所示是某示波管的示意图，如果水平放置的偏转电极上加一个电压，则电子束将偏转，每单位电压引起的偏转距离叫做示波管的灵敏度.下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是（）A.尽可能把偏转电极的极板L做得长一点B.尽可能把偏转电极的极板L做得短一点C.尽可能把偏转电极极板之间的距离d做得短一点D.将电子枪的加速电压提高12．半径为R的两个较大的金属球固定在绝缘桌面上，当两球带等量同种电荷Q时，相互之间的库仑力为F1；当两球带等量异种电荷Q与-Q时，相互之间的库仑力为F2.则（）A.F1＞F2B.F1＜F2C.F1=F2D.无法确定13．A、B两电荷分别置于电场中M、N两点，受到电场力分别为F A、F B，M、N两点的场强分别为E M、E N，以下说法中正确的是（）A.若=，则E M=E NB.若F A=F B，则E M=E NC.若F A≠F B,则E M≠E MD.若E M=E N，则F A=F N14．如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为（）A.1∶1B.2∶1 C.∶1 D.1∶15．为了防止静电的危害，应尽快把静电导走.下列措施中是为了防止静电危害的有（）A.油罐车后面装一条拖地铁链B.电工钳柄上套有一绝缘胶套C.飞机轮上的搭地线D.印染车间里保持适当的湿度16．如图所示是静电除尘的原理示意图.关于静电除尘的原理，下列说法正确的是（）A.金属管A接高压电源的正极，金属丝B接负极B.B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子C.正离子向A运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带正电，吸附到A上，排出的烟就清洁了D.电子向A极运动过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到A上，排出的烟就清洁了17．图中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC,∠ABC=60°，BC=20 cm.把一个电荷量q=10－5C 的正电荷从A移到C，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J.则该匀强电场的场强大小和方向是（）A.865 V/m，垂直AC向左B.865 V/m，垂直AC向右C.1 000 V/m，垂直AB斜向上D.1 000 V/m，垂直AB斜向下18．如图所示，四条竖直线是一个匀强电场中的四个等势面，相邻两个等势面之间的距离为2 cm，由此可以确定场强的大小和方向是（）A.100 V/m，竖直向下B.100V/m，水平向左C.200 V/m，水平向左D.200 V/m，水平向右19．1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电物理量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转移为电信号的自动化测量技术.下图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，从电容的大小就可知容器中液面位置的高低.为此，以下说法中正确的是（）A. 如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，液面必升高B. 如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必升高C. 如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低D. 如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必降低20．如图，平行板电容器电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d.今在两板正中处放一电荷q，则它受到的电场力大小为（）A.kB.kC.D.二．非选择题21．图中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面.质子、氘核、α粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场.从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、α核子的动量改变量之比是_________，电势能改变量之比是_________.22．如图，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为-Q和+2Q，它们相距l.如果在两点电荷连线的中点O有一半径为r(2r＜l)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为___________，方向___________.23．有一个电荷量q=-3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4J 的功;从B点移到C点，电场力对电荷做9×10-4 J 的功.求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高.24．如图所示，匀强电场中的A、B、C三点连线组成一个直角三角形，其中A角为直角，B角等于30°，边长AB＝20 cm.现将一电荷量为2×10－8 C的负点电荷从A点移到B点，电场力做功6×10－6J；将另一个电荷量为1.5×10－8C的负点电荷从C点移到A 点，外力克服电场力做功4.5×10－6 J.设B点的电势为零，求：(1)A、C两点的电势；(2)匀强电场的电场强度(大小和方向).25．如图所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点，且BC=0.2 m.当把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A 点沿直线AB运动到B点时电场力做功为零，从B点移动到C点时，电场力做功为-1.73×10-3J,求电场的大小、方向.26．为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04 m2的金属板，间距L=0.05 m，当连接U=2 500 V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示.现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每1 m3有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒电荷量为q=+1.0×10-17C,质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力.求合上电键后：（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？27．如图所示，计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器．电容的计算公式是C=εSd，其中常量ε=9.0×10-12F·m-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号．已知两金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm．只要电容变化达0.25 pF，电子线路就能发出相应的信号．那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？28．图是静电分选器的原理示意图，将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直的带电平行板上方，颗粒经漏斗从电场区域中央处开始下落，经分选后的颗粒分别装入A、B桶中.混合颗粒离开漏斗进入电场时磷酸盐颗粒带正电，石英颗粒带负电，所有颗粒所带的电荷量与质量之比均为10－5 C/kg.若已知两板间的距离为10 cm，两板的竖直高度为50 cm，设颗粒进入电场时的初速度为零，颗粒间相互作用不计.如果要求两种颗粒离开两极板间的电场区域时有最大的偏转量且又恰好不接触到极板，(1)两极板间所加的电压应多大?(2)若带电平行板的下端距A、B桶底的高度为H＝1.3 m，求颗粒落至桶底时速度的大小；(3)落到桶底时两种颗粒分开的距离多大? 29．如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8 cm，两板间的电势差为300 V.如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间?30．如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆形轨道的最低点与一水平轨道相连，轨道都是光滑的，轨道所在的空间存在水平向右的匀强电场，场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好能在竖直面内完成圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受的电场力等于小球重力的.恒定电流一．选择题1．对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是（）A.P=I2RB.P=U2/RC.P=UID.前面三个选项中的公式都能用2．利用伏安法测未知电阻时，用图甲测得结果为R1，用图乙测得结果为R2，若待测电阻的真实值为R，则（）A.R1＞R＞R2B.R1＜R＜R2C.R1＞R，R2＞RD.R1＜R，R2＜R 3．三个相同的电压表接入电路中，如图所示，已知电压表V1的示数为8 V，电压表V3的示数应为5 V，那么电压表V2的示数应为（）A.5 VB.3 VC.8V D.大于3 V，小于5 V4．在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U.当R5的滑动触点向图中a端移动时（）A.I变大，U变小B.I 变大，U变大C.I变小，U变大D.I 变小，U变小5．在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b 端移动时（）A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小6．在如图所示电路中E为电源，其电动势E=9.0 V，内阻可忽略不计，AB为滑动变阻器，其电阻R=30 Ω，L为一小灯泡，其额定电压U=6.0 V，额定功率P=1.8 W；K为电键.开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通电键K，然后将触头缓慢地向A方滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光.则CB之间的电阻应为（）A.10 ΩB.20Ω C.15Ω D.5 Ω7．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是（）A.U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B.U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D.U3/I变大，ΔU3/ΔI不变8．如图所示为用伏安法测电阻的部分电路，因为不知道待测电阻R x的大概值，所以不能确定线路的接法.为了减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线柱S分别与M、N接触，观察电压表和电流表的读数哪一个有明显变化，则下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是()A.若电流表读数有明显变化，S应接M点B.若电流表读数有明显变化，S应接N点C.若电压表读数有明显变化，S应接M点D.若电压表读数有明显变化，S应接N点9．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用表的（+）插孔，则（）A.测U时电流从红表笔流入多用表，测R时电流从红表笔流出多用表B.测U、测R电流均从红表笔流入多用表C.测U、测R电流均从红表笔流出多用表D.测U时电流从红表笔流出多用表，测R时电流从红表笔流入多用表10．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2,设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是（）A.溶液内电流方向从A到B，电流为n1e/tB.溶液内电流方向从B到A，电流为n2e/tC.溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B，电流为（n1+n2）e/t 11．某实验小组用三只相同的小灯泡，连成如图所示电路，研究串、并联电路的特点，实验中观察到的现象是（）A.S2断开，S1与a连接，三只灯泡都熄灭B.S2断开，S1与b连接，三只灯泡亮度相同C.S2闭合，S1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同D.S2闭合，S1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于L2的亮度12．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器.当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A.I变大，U变大B.I变大，U变小C.I变小，U变小D.I变小，U变大13．两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2，R1横截面积较大，在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒，当两端并联在电源上后，若不计散热，则（）A.R1上的火柴棒先掉下来B.R2上的火柴棒先掉下来C.R1和R2上的火柴棒同时掉下来D.无法判断哪根电阻丝上的火柴棒先掉下来14．如图所示，A、B、C是相同的三盏灯，在滑动变阻器的滑动触头由c端向b端滑动的过程中（各灯都不被烧坏），各灯亮度的变化情况为（）A.C灯变亮，A、B灯变暗B.A、B灯变亮，C灯变暗C.A、C灯变亮，B灯变暗 D.A灯变亮，B、C灯变暗15．下图电路中的电阻均为1 Ω，电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω，电流表、电压表均为理想表，则此时电流表、电压表的读数分别是（）A.3 A 3VB.1.5 A 1.5 VC.3 A 1.5VD.1.5 A 3 V16．高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置.中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并于2005年初在湖南进行并网挂机实验.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示.超导部件有一个超导临界电流I c，当通过限流器的电流I＞I c时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻）.以此来限制电力系统的故障电流.已知超导部件的正常态电阻为R1=3 Ω，超导临界电流I c=1.2 A，限流电阻R2=6 Ω,小灯泡L 上标有“6 V6 W”，电源电动势E=8 V，内阻r=2 Ω.原来电路正常工作，现L突然发生短路.则（）A.短路前通过R1的电流为2/3A B.超导部件将由超导态转为正常态C.短路后通过R1的电流为4/3A D.短路后通过R1的电流为2 A17．用电流表（内阻约4 Ω）和电压表（内阻约3 k Ω）测量电阻R的阻值.分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中，进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况：电流表的示数是4.60 mA，电压表的示数是2.50 V；按照图乙所示电路某次的测量情况：电流表的示数是5.00 mA，电压表的示数是2.30 V.比较这两次测量结果，正确的是（）A.电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩB.电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 ΩC.电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩD.电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω18．在“测定金属的电阻率”实验中，造成实验误差的原因是（）A.用伏安法测金属丝的电阻时，电流表及电压表内阻对电阻测量的影响B.电池的内电阻对实验的影响C.用米尺测金属丝的长度时的测量误差D.用螺旋测微器测金属丝的直径时的测量误差19．如图是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R2为传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A.I变大，U变大B.I变小，U变小C.I变小，U变大D.I变大，U变小二．非选择题20．在“把电流表改装为电压表的实验”中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，步骤如下：①接通S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；②再接通S2，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的一半；③读出R′的阻值，即认为r g=R′.已知电流表满偏电流为500 μA，其内阻约在100 Ω左右.实验室配有的可变电阻有：A.电阻箱（0—10 Ω）B.电阻箱（0—9 999 Ω）C.滑动变阻器（0—200 Ω）D.滑动变阻器（0—20 kΩ）（1）电路图中R应选___________，R′应选______ _____.（2）若上述实验中，读得R′的阻值为100 Ω，则电流表内阻的测量值和真实值相比___________（填“偏大”或“偏小”）.（3）若将此电流表改装成量程为2 V的电压表，应___________联一个阻值为___________Ω的电阻. 21．如图所示是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长L约40 cm,直径D约8 cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍M、N.现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验，实验中应该测定的物理量是___________,计算镀膜膜层厚度的公式是___________.22．某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3 V）、电流表（量程0.6 A，内阻小于1 Ω）、电阻箱（0—99.99 Ω）、滑动变阻器（0—10 Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略.（1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20 Ω.试分析该测量产生误差的原因是________________________________.（2）简要写出利用图5-3-7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：①____________________________________________ _________________________________；②____________________________________________ _________________________________. （3）下图是由实验数据绘出的-R图象，由此求出待测干电池组的电动势E=__________V、内阻r=__________Ω.（计算结果保留三位有效数字）23．如图所示，R1=6 Ω，R2=3 Ω，C1=C2=6 μF，E=18 V，r=2 Ω，B点接地.求：（1）当开关断开时，路端电压和A的电势φA；（2）当开关闭合时，路端电压以及开关闭合后电容器C1电荷量的变化量.24．如图，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，求I1∶I2.25．如图所示，将电灯L接在A、B两点之间时，电灯消耗的功率为9 W，若该电灯接在较远的C、D两点之间时，电灯消耗的功率为4 W.则导线AC、BD上消耗的功率共为多少？（A、B间电压恒定不变）26．在如图所示电路中，直流发电机电动势E=250 V，绕组电阻r=3 Ω,接有电阻R1=R2=1 Ω，装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200 V，额定功率为1 000 W，其他电阻不计，并且忽略电热器电阻随温度的变化.问当接通几只电热器时(1)实际使用的电热器都能正常工作？(2)发电机输出功率最大？(3)电热器组加热物体最快？27．如图所示的电路中，三个电阻值均为R，E为电源，内阻不计，平行板电容器两极板间距离为d，两极板间有质量为m、电荷量为q的带电小球.当开关S闭合时，带电小球静止在两板间的中点O，现将S 断开，小球便向某极板运动，并与此极板碰撞，设碰撞时没有机械能损失，但带电小球的带电荷量发生变化，碰后小球带有与该极板同性质的电荷，而且所带的电荷量恰好能使它运动到另一个极板.求小球与某极板碰撞后所带的电荷量.磁场一．选择题1．如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。

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08高考最新模拟试题汇编之复合场1.如图所示，光滑绝缘、相互垂直的固定挡板PO 、OQ 竖直放置于匀强电场E 中，场强方向水平向左且垂直于挡板PO .图中A 、B 两球(可视为质点)质量相同且带同种正电荷.当A 球受竖直向下推力F 作用时，A 、B 两球均紧靠挡板处于静止状态，这时两球之间的距离为L .若使小球A 在推力F 作用下沿挡板PO 向O 点移动一小段距离后，小球A 与B 重新处于静止状态.在此过程中(AC ) A.A 球对B 球作用的静电力减小 B.A 球对B 球作用的静电力增大 C.墙壁PO 对A 球的弹力不变 D.两球之间的距离减小则F 增大2.如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面一正方形的匀强磁场区,下列判断正确的是:( .B )A.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时间一定不相同3．如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA /、BB /、CC /是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm,其中BB /为零势能面.一个质量为m ,带电量为+q 的粒子沿AA /方向以初动能E k ,自图中的P 点进入电场,刚好从C /点离开电场。

已知PA /=2cm 。

粒子的重力忽略不计。

下列说法中正确的是：（A ）A.该粒子到达C /点时的动能是2E k , B.该粒子通过等势面BB /时的动能是1.25E k , C.该粒子在P 点时的电势能是E k , D.该粒子到达C /点时的电势能是0.5E k ,4．一带电粒子射入点电荷+Q 的电场中，仅在电场力作用下，运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是 CDA ．运动粒子可能带正电B ．运动粒子一定是从A 运动到BC ．粒子在A 、B 间运动过程中加速度先变大后变小D ．粒子在A 、B 间运动过程中电势能先变小后变大5．不考虑重力作用，从t ＝0时刻开始，下列各种随时间变化的电场中哪些能使原来静止的带电粒子做单向直线运动（A 、C ，）P QFABOEA /B /C / C B Av v 0PE E E E E E E E0 T 2T t 0 T /4 3T /4 5T /4 t 0 T 2T t 0 T 2T t6．如图所示，光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的试管，试管底部有一带电小球．在水平拉力F 作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（ABD ） A ．小球带正电B ．小球运动的轨迹是抛物线C ．洛伦兹力对小球做正功D ．维持试管匀速运动的拉力F 应逐渐增大7．如图所示为某电场中的一条电场线，一带电q 、质量为m 粒子仅在电场力的作用下，以初速度v 沿ab 方向从a 点运动到b 点，到达b 点时速度为2v 。

已知ab 间距离为l ，则关于电场和粒子运动下列说法正确的是 ABD （）A ．电场中ab 两点间电势差为3mv 2/2q B ．粒子在ab 两点的加速度可能相等C ．粒子在ab 两点间运动时速度可能是先减少后增加D ．粒子在ab 两点间运动时电势能一直是减少的8．如图所示，平行金属板M 、N 之间的距离为d ，其中匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向外，有带电量相同的正负离子组成的等离子束，以速度v 沿着水平方向由左端连续射入，电容器的电容为C ，当S 闭合且平行金属板M 、N 之间的内阻为r 。

电路达到稳定状态后，关于电容器的充电电荷量Q 说法正确的是（BC ）A ．当S 断开时，CBdv Q >B ．当S 断开时，CBdv Q =C ．当S 闭合时，CBdv Q <D ．当S 闭合时，CBdv Q >9．如图，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关S 闭合。

两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板，以下说法正确的是（AB ）A ．保持开关S 闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B ．保持开关S 闭合，将滑片P 向下滑动一BF点，粒子将可能从下极板边缘射出C ．保持开关S 闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出D ．如果将开关S 断开，粒子将继续沿直线穿出10．空气中的负离子对人的健康极为有益. 人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法．如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000 V 左右，使空气发生电离，从而产生负一价氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距为5mm ，且视为匀强电场，电场强度为E ，电场对负氧离子的作用力为F ，则（ D ） A ．E =103N/C ，F =1.6×10—16NB ．E =106 N/C ，F =1.6×10—16NC ．E =103 N/C ，F =1. 6×10—13N D ．E =106N/C ，F =1. 6×10—13N11.如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。

两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v 匀速穿过两板。

以下说法正确的是：A A. 保持开关闭合，将滑片p 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B. 保持开关闭合，将滑片p 向下滑动一点，粒子将不可能从下极板边缘射出 C. 保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D. 如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出12．如图所示，MN 是负点电荷产生的电场中的一条电场线。

当一个带正电的粒子（不计重力）从a 到b穿越这条电场线的轨迹如图中的虚线所示。

那么下列表述正确的是 DA ．负点电荷一定位于M 点的右侧B ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度C ．带电粒子在a 点时的电势能大于在b 点时的电势能D ．带电粒子从a 到b 的过程中，动量逐渐减小13．.如图所示，在屏MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．P 为屏上的一个小孔．PC 与MN 垂直．一群质量为m 、带电量为－q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC 夹角为θ的范围内，则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为 C A ．qBmv2 ab MNB ．qBmv θcos 2 Ｃ．qB mv )cos 1(2θ-Ｄ．qBmv )sin 1(2θ-14.如图2所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M 、N 水平正对放置，两板间有一带电微粒以速度v 0沿直线运动，当微粒运动到P 点时，迅速将M 板上移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是 CA ．沿轨迹①做曲线运动B ．方向改变沿轨迹②做直线运动C ．方向不变沿轨迹③做直线运动D ．沿轨迹④做曲线运动15.如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E.在两板之间及右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度均为B .现有两个带电粒子在同一竖直平面内,分别从端以水平速度射入两平行板之间,恰好都做匀速直线运动,射入点相距22mE d eB=(已知e 为元电荷的电荷量,m 为质子质量, 21H 、42He 的质量分别为2m ,4m ,不计重力和粒子间的作用力).要使两粒子离开平行金属板之间的区域后能够相遇,求两粒子射入平行板的时间差t ∆.解:(1)如图所示,由于两粒子均能匀速通过平行板,则有: qvB qE = (4分)Ev B=(1分) 两粒子的速度相等,通过平行板的时间相同,两粒子离开平行板后均做匀速圆周运动,轨迹如图所示.设粒子质量为M2v qvB M r = (4分)Mvr qB=(1分) 21×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××42MN④ 图2故有1222mv mEr d eB eB === (1分) 22422mv mE r d eB eB=== (1分) 因为r 1=r 2=d ，所以必相遇在A 点，因为12O O A ∆为等边三角形，所以21H 粒子在磁场中转过1200角，42He 粒子在磁场中转过600角。

由2MT qBπ=得： 21H 的周期：14mT eBπ=(2分) 42He 的周期：2842m m T eB eBππ== (2分) 所以1211223663T T T mt t t eBπ∆=-=-== (4分)16．（本题14分）如图（a ）所示，在真空中，半径为b 的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．在磁场右侧有一对平行金属板M 和N ，两板间距离也为b ，板长为2b ，两板的中心线O 1O 2与磁场区域的圆心O 在同一直线上，两板左端与O 1也在同一直线上．有一电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子，以速率v 0从圆周上的P 点沿垂直于半径OO 1并指向圆心O 的方向进入磁场，当从圆周上的O 1点飞出磁场时，给M 、N 板加上如图（b ）所示电压u ．最后粒子刚好以平行于N 板的速度，从N 板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．（1）求磁场的磁感应强度B ；（2）求交变电压的周期T 和电压U 0的值；（3）若t = T2 时，将该粒子从MN 板右侧沿板的中心线O 2O 1，仍以速率v 0射入M 、N 之间，求粒子从磁场中射出的点到P 点的距离．（1）粒子自P 点进入磁场，从O 1点水平飞出磁场，运动的半径必为b ，………（1分）图（a ）图（b ）2M-U Ubmv B qv 200＝ ………………………………………………………………（1分）解得 bqmv B 0＝…………………………………………………………………（1分）由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外………………………………………（1分）（2）粒子自O 1点进入电场，最后恰好从N 板的边缘平行飞出，设运动时间为t ，则2b = v 0t ……………………………………………………………………………（1分）222122⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=T mbqU n b …………………………………………………………（1分）t = nT （n ＝1，2，…） ……………………………………………………………（1分）解得 02nv bT ＝（n ＝1，2，…） ………………………………………………（1分） qnmv U 220＝（n ＝1，2，…） …………………………………………………（1分）（3）当t = T2粒子以速度v 0沿O 2O 1射入电场时，则该粒子恰好从M 板边缘以平行于极板的速度射入磁场，且进入磁场的速度仍为v 0，运动的轨道半径仍为b ． (2)17．（13分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为m 的带电小球A 和B ，A 球的电荷量为＋2q ，B 球的电荷量为－3q ，组成一静止的带电系统。