压轴题08 电磁场综合专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题08 电磁场综合专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题08电磁场综合专题1.如图所示,真空区域中存在匀强电场与匀强磁场;每个磁场区域的宽度均为0.20m h =,边界水平,相邻两个区域的距离也为h ,磁感应强度大小 1.0T B =、方向水平且垂直竖直坐标系xoy 平面向里;电场在x 轴下方的整个空间区域中,电场强度的大小 2.5N/C E =、方向竖直向上。
质量41.010kg m -=⨯、电荷量44.010C q -=⨯的带正电小球,从y 轴上的P 点静止释放,P 点与x 轴的距离也为h ;重力加速度g 取10m/s 2,sin 370.6=,cos370.8=,不计小球运动时的电磁辐射。
求小球:(1)射出第1区域时的速度大小v(2)射出第2区域时的速度方向与竖直方向之间的夹角θ(3)从开始运动到最低点的时间t 。
2.如图甲所示,平行金属板M 、N 水平放置,板长L =5m 、板间距离d =0.20m 。
在竖直平面内建立xOy 直角坐标系,使x 轴与金属板M 、N 的中线OO ′重合,y 轴紧靠两金属板右端。
在y 轴右侧空间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B =5.0×10-3T 的匀强磁场,M 、N 板间加随时间t 按正弦规律变化的电压u MN ,如图乙所示,图中T 0未知,两板间电场可看作匀强电场,板外电场可忽略。
比荷q m=1.0×107C/kg 、带正电的大量粒子以v 0=1.0×105m/s 的水平速度,从金属板左端沿中线OO ′连续射入电场,进入磁场的带电粒子从y 轴上的 P 、Q (图中未画岀,P 为最高点、Q 为最低点)间离开磁场。
在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定不变,忽略粒子重力,求:(1) 进入磁场的带电粒子在电场中运动的时间t 0及在磁场中做圆周运动的最小半径r 0;(2) P 、Q 两点的纵坐标y P 、y Q ;(3) 若粒子到达Q 点的同时有粒子到达P 点,满足此条件的电压变化周期T 0的最大值。
压轴题07 动量专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题07动量专题1.激光由于其单色性好、亮度高、方向性好等特点,在科技前沿的许多领域有着广泛的应用。
根据光的波粒二象性可知,当光与其他物体发生相互作用时,光子表现出有能量和动量,对于波长为λ的光子,其动量p=h。
已知光在真空中的传播速度为c,普朗克常量为h。
(1)科研人员曾用强激光做过一个有趣的实验:一个水平放置的小玻璃片被一束强激光托在空中。
已知激光竖直向上照射到质量为m的小玻璃片上后,全部被小玻璃片吸收,重力加速度为g。
求激光照射到小玻璃片上的功率P;(2)激光冷却和原子捕获技术在科学上意义重大,特别是对生物科学将产生重大影响。
所谓激光冷却就是在激光的作用下使得做热运动的原子减速,其具体过程如下:一质量为m的原子沿着x轴负方向运动,频率为ν的激光束迎面射向该原子。
运动着的原子就会吸收迎面而来的光子从基态跃迁,而处于激发态的原子会立即自发地辐射光子回到基态。
原子自发辐射的光子方向是随机的,在上述过程中原子的速率已经很小,因而光子向各方向辐射光子的可能性可认为是均等的,因而辐射不再对原子产生合外力的作用效果,并且原子的质量没有变化。
①设原子单位时间内与n个光子发生相互作用,求运动原子做减速运动的加速度a的大小;②假设某原子以速度v0沿着x轴负方向运动,当该原子发生共振吸收后跃迁到了第一激发态,吸收一个光子后原子的速度大小发生变化,方向未变。
求该原子的第一激发态和基态的能级差ΔE?2.如图所示,质量m1=0.1kg的长木板静止在水平地面上,其左、右两端各有一固定的半径R=0.4m 的四分之一光滑圆弧轨道,长木板与右侧圆弧轨道接触但无粘连,上表面与圆弧轨道最低点等高。
长木板左端与左侧圆弧轨道右端相距x0=0.5m。
质量m3=1.4kg的小物块(看成质点)静止在右侧圆弧轨道末端。
质量m2=0.2kg的小物块(看成质点)从距木板右端1718x m处以v0=9m/s的初速度向右运动。
小物块m2和小物块m3发生弹性碰撞(碰后m3不会与长木板m1发生作用)。
2020年高考物理电磁场压轴精选14道(答案和解析)
物理电磁场压轴精炼14道(有答案和精细解析)1.(16分)如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在-3m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d = 2m。
一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =--3.2×10-19C的带电粒子从P点以速度v = 4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。
求:⑴带电粒子在磁场中运动时间;⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
2.(18分)如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷qm=106 C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过15π×10-5 s后,电荷以v0=1.5×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).求:(1)匀强电场的电场强度E的大小;(保留2位有效数字)(2)图b中t=45π×10-5 s时刻电荷与O点的水平距离;(3)如果在O点右方d=68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间.(sin 37°=0.60,cos 37°=0.80) (保留2位有效数字)3.(20分)一个质量m =0.1kg的正方形金属框,其电阻R=0.5Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AB重合),由静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边CD平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与CD重合)。
2020年全国高考冲刺压轴卷(样卷) 物理(含答案)
2020年全国高考冲刺压轴卷(样卷)物理注意事项:1.本卷满分300分,考试时间150分钟。
答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡,上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡,上的非答题区域均无效。
5.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.在大约50至60亿年之后,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗殆尽,核心将发生坍缩。
在太阳核心发生坍缩前,太阳的能量来源于内部的核反应,下列关于太阳的核反应的说法正确的是A.核反应是太阳内部的核裂变B.核反应需要达到一个临界体积C.核反应前后核子的平均质量减小D.核反应前后核子总质量数减少15.如图所示为某质点做直线运动的v-t图象,其中在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2。
则质点在t1~t2运动过程中,下列说法正确的是A.质点的速度方向和加速度方向相同B.质点的速度大小和加速度大小都逐渐变小C.合力对质点做正功D.质点运动的平均速度大于122v v 16.如图所示,将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接,构成一闭合的边长为L 的等边三角形线框,a 、b 、c 为三个顶点,在ab 边中点和bc 边中点下方存在垂直于线框平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。
用导线将a 、c 两点接入电流恒定的电路中,输入的总电流为I 。
2020年全国3卷高考物理冲刺压轴卷以及答案汇总
2020年新课标Ⅲ卷高考物理冲刺压轴卷理科综合·物理(考试时间:55分钟 试卷满分:110分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
14.卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程41412781He+N O+H n →中,n 的数值为A .18B .17C .16D .815.2018年12月12日由中国研制的“嫦娥四号”探测器实现在月球背面软着陆。
“嫦娥四号”探测器到达月球引力范围时,通过变轨先进入绕月圆轨道,再经变轨,进入椭圆轨道,其中A 、B 两点分别为近月点和远月点,如图所示。
已知月球质量为M ,半径为R ,引力常量为G ,绕月圆轨道半径为r ,忽略地球引力的影响,则嫦娥四号探测器从B 点飞A 点所用的时间为A ()32π2R r GM +B ()32π8R r GM +C 234πR GM D 23πr GM 16.两只相同的电阻,分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电,两种交流电的最大值相等,且周期相等(如图所示)。
在正弦波形交流电的一个周期内,正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1,其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1:Q2等于A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.4:317.小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,篮球运动轨迹如下图所示,不计空气阻力,关于篮球从抛出到撞击篮板前,下列说法正确的是A.两次在空中的时间可能相等B.两次抛出的水平初速度可能相等C.两次抛出的初速度竖直分量可能相等D.两次抛出的初动能可能相等18.在平直公路上行驶的a车和b车,其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b。
压轴题05 板块专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题05板块专题1.如图(a),两端分别为M、N的长木板A静止在水平地面上,木板上长0.5m的PN段上表面光滑,N端上静止着一个可视为质点的滑块B。
给木板施加一个水平向右的力F,F与木板的位移x 的关系如图(b),当x=1.5m时撤去力F,撤力F前B仍在木板上。
已知A、B的质量均为m=1kg,A的MP段上表面与B及A与地面间的动摩擦因数均为=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
求:(1)当x1=0.5m时,木板A的速度大小;(2)木板A的最小长度;(3)整个运动过程中,A与地面间因摩擦产生的热量。
2.(2020·宜宾市叙州区第一中学校高三三模)如图甲所示,长木板B静止在水平地面上,质量M=1 kg,t=0 时,物块A以v0=3m/s的初速度从左端滑上长木板。
A 可视为质点,质量m=2 kg,0-1 s两者运动的v-t图像如图乙所示。
t=1 s时在物块上施加一变力F,t=2 s时撤去F,F-t 图像如图丙所示,最终物块恰好到达长木板的最右端。
取g=10 m/s2,求:(1)物块与长木板间的动摩擦因数μ1及长木板与地面间的动摩擦因数μ2;(2)t=2 s 时物块与长木板各自的速度大小;(3)若已知1-2s内物块的位移为116m,求木板的长度。
3.(2020·江西省都昌蔡岭慈济中学高三月考)如图所示,长L=1.0m 木板B放在水平面上,其右端放置一小物块A(视为质点).B的质量m B=2.0kg ,A的质量m A=3.0kg ,B与水平面间的动摩擦因数μ1=0.20 ,A、B间的动摩擦因数μ2=0.40 ,刚开始两者均处于静止状态,现给A一水平向左的瞬间冲量I,I=9.0N∙S ,重力加速度g取10m/s2 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)A开始运动的速度;(2)A、B之间因摩擦产生的热量;(3)整个过程A对地的位移.4.(2020·广东省高三二模)如图所示,质量为m B=2kg的足够长的长木板静止在水平桌面上,B上表面的右端有一质量为m A=1kg的物块A,质量为m C=3kg物块C以5m/s的速度向右与木板B碰撞后粘在一起。
2020届全国金太阳联考新高考押题信息考试(八)物理试卷
2020届全国金太阳联考新高考押题信息考试(八)物理试卷★祝你考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考考查范围。
2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答:用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非主观题答题区域的答案一律无效。
5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁,不折叠,不破损。
7、本科目考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
二、选择题:本題共8小题,毎小题6分.在毎小题给出的四个选项中,第14-~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分.1.下列说法正确的是( )A. 牛顿第一定律也称惯性定律,一切物体都有惯性,惯性的大小与物体的质量和速度有关B. 由C=QU可知,电容器的电容由Q 和U 共同决定 C. 在轻核聚变(23411120H+H He+n →)过程中,因为质量数和核电荷数守恒,故没有质量亏损D. 卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型 【答案】D 【解析】【详解】A .惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与其它因素无关,故A 错误。
B .公式C=QU是电容的定义式,电容器的电容C 与电荷量Q 和电压U 无关,故B 错误。
2020年全国高考冲刺压轴卷(样卷) 物理 Word版包含答案
2020年全国高考冲刺压轴卷(样卷)物理注意事项:1.本卷满分300分,考试时间150分钟。
答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡,上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡,上的非答题区域均无效。
5.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.在大约50至60亿年之后,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗殆尽,核心将发生坍缩。
在太阳核心发生坍缩前,太阳的能量来源于内部的核反应,下列关于太阳的核反应的说法正确的是A.核反应是太阳内部的核裂变B.核反应需要达到一个临界体积C.核反应前后核子的平均质量减小D.核反应前后核子总质量数减少15.如图所示为某质点做直线运动的v-t图象,其中在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2。
则质点在t1~t2运动过程中,下列说法正确的是A.质点的速度方向和加速度方向相同B.质点的速度大小和加速度大小都逐渐变小C.合力对质点做正功D.质点运动的平均速度大于122v v 16.如图所示,将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接,构成一闭合的边长为L 的等边三角形线框,a 、b 、c 为三个顶点,在ab 边中点和bc 边中点下方存在垂直于线框平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。
用导线将a 、c 两点接入电流恒定的电路中,输入的总电流为I 。
2020年全国2卷高考物理冲刺压轴卷以及答案
2020年新课标Ⅱ卷高考物理冲刺压轴卷理科综合·物理(考试时间:55分钟试卷满分:110分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
14.如图所示,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若将42NF 的力沿逆时针方向转动90,其余三个力的大小和方向不变,则此时物体所受合力的大小为A.0 B.2 N C.22N D2N15.关于原子学物理知识,下列说法正确的是A.升高放射性物质的温度,其半衰期变短B.发生光电效应现象时,增大照射光的频率,同一金属的逸出功变大C.23793Np经过7次α衰变和5次β衰变后变成20983BiD.根据玻尔理论,氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子16.中国自行研制的北斗卫星导航系统,由35颗卫星组成,其中静止同步轨道卫星、中地球轨道卫星距离地面的高度分别约为3.6×104 km、2.2×104 km。
下列说法中正确的是A.静止同步轨道卫星的机械能大于中地球轨道卫星的机械能B.所有静止同步轨道卫星在同一轨道上C.静止同步轨道卫星的运行速度大于中地球轨道卫星的运行速度D.静止同步轨道卫星的加速度大于中地球轨道卫星的加速度17.某做直线运动的质点的位置–时间图象(抛物线)如图所示,P(2,12)为图线上的一点。
PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q(0,4)。
【推荐】2020届高考物理专题卷8:磁场 答案与解析
绝密★启用前高考物理专题八考试范围:磁场一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.电子作近核运动的时候,产生了垂直于相对运动方向的磁场。
如下图所示,为某种用束缚原子的磁场的磁感线分布情况,以O点(图中白点)为坐标原点,沿轴正方向磁感应强度大小的变化最有可能为()2.如右图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子,恰好从e点射出,则()A.如果粒子的速度增大为原的二倍,将从d点射出B.如果粒子的速度增大为原的三倍,将从f点射出C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原的二倍,也将从d点射出D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从f点射出所用时间最短3.“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理,挑选出具有所需速度的粒子的装置。
右图是某粒子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线。
在圆柱形桶的某直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,离子束以不同角度入射,先后有不同速度的离子束射出,现有一离子发射的比荷为2×1011C/g的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当θ=45°时,出射粒子的速度v的大小是()A.2×106m/s B.22×106 m/sC.22×108 m/s D.42×106 m/s4.如右图所示,竖直光滑的墙面上有一闭合导线框a,在导线框a的下方有一面积比导线框a稍小的磁场区域b。
导线框a从图示位置自由下落,在其整个下落过程中,下列说法正确的是()A .导线框做自由落体运动B .导线框通过磁场区域后做曲线运动C .导线框通过磁场区域时机械能会减少D .导线框在穿过磁场区域时,上下两个导线受到的安培力方向都向上5.2010年,上海成功举办盛大的世界博览会。
压轴题07 动量专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题07动量专题1.激光由于其单色性好、亮度高、方向性好等特点,在科技前沿的许多领域有着广泛的应用。
根据光的波粒二象性可知,当光与其他物体发生相互作用时,光子表现出有能量和动量,对于波长为λ的光子,其动量p=h。
已知光在真空中的传播速度为c,普朗克常量为h。
(1)科研人员曾用强激光做过一个有趣的实验:一个水平放置的小玻璃片被一束强激光托在空中。
已知激光竖直向上照射到质量为m的小玻璃片上后,全部被小玻璃片吸收,重力加速度为g。
求激光照射到小玻璃片上的功率P;(2)激光冷却和原子捕获技术在科学上意义重大,特别是对生物科学将产生重大影响。
所谓激光冷却就是在激光的作用下使得做热运动的原子减速,其具体过程如下:一质量为m的原子沿着x轴负方向运动,频率为ν的激光束迎面射向该原子。
运动着的原子就会吸收迎面而来的光子从基态跃迁,而处于激发态的原子会立即自发地辐射光子回到基态。
原子自发辐射的光子方向是随机的,在上述过程中原子的速率已经很小,因而光子向各方向辐射光子的可能性可认为是均等的,因而辐射不再对原子产生合外力的作用效果,并且原子的质量没有变化。
①设原子单位时间内与n个光子发生相互作用,求运动原子做减速运动的加速度a的大小;②假设某原子以速度v0沿着x轴负方向运动,当该原子发生共振吸收后跃迁到了第一激发态,吸收一个光子后原子的速度大小发生变化,方向未变。
求该原子的第一激发态和基态的能级差ΔE?2.如图所示,质量m1=0.1kg的长木板静止在水平地面上,其左、右两端各有一固定的半径R=0.4m 的四分之一光滑圆弧轨道,长木板与右侧圆弧轨道接触但无粘连,上表面与圆弧轨道最低点等高。
长木板左端与左侧圆弧轨道右端相距x0=0.5m。
质量m3=1.4kg的小物块(看成质点)静止在右侧圆弧轨道末端。
质量m2=0.2kg的小物块(看成质点)从距木板右端1718x m处以v0=9m/s的初速度向右运动。
小物块m2和小物块m3发生弹性碰撞(碰后m3不会与长木板m1发生作用)。
压轴题09 电路与电磁感应综合专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题09电路与电磁感应综合专题θ=︒,导轨间距为1.如图所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角为30 L=0.5m,接在两导轨间的电阻为R=3Ω,在导轨的中间矩形区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=2T。
一质量为m=0.2kg、有效电阻为r=6Ω的导体棒从距磁场上边缘d=2m处由静止释放,在磁场中运动了一段距离加速度变为零,然后再运动一段距离离开磁场,磁场区域的长度为4d,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直。
不计导轨的电阻,取g=10m/s2。
求:(1)导体棒刚进入磁场时导体棒两端的电压U0;(2)导体棒通过磁场的过程中,导体棒产生的焦耳热Q;(3)求导体棒从开始运动到离开磁场经历的时间t。
2.如图所示,固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MN 和PQ长度也为l、电阻均为R,两棒与导轨始终接触良好。
MN两端通过开关v与电阻为R的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k。
图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
PQ的质量为m,金属导轨足够长,电阻忽略不计。
(1)闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;(2)断开S,PQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W。
3.如图甲所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长的光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L,导轨的电阻忽略不计。
整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。
现将质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直于导轨放置,不可伸长的绝缘细线一端系在金属棒b 的中点。
另一端N通过轻质小滑轮与质量为M的物体相连,细线与导轨平面平行。
运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好,不计一切摩擦,物体始终未与地而接触,重力加速度g取10m/s2:(1)若金属棒a固定,M=m,由静止释放b,求释放瞬间金属捧b的加速度大小;(2)若金属棒固定,L=1m,B=1T,m=0.2kg,R=1Ω,改变物体的质量M,使金属棒b沿斜面向上运动,请推导出金属棒b获得的最大速度v与物体质量M的关系式,并在乙图中画出v—m图像;(3)若将N端的物体去掉,并对细线的这一端施加竖直向下的恒力F=mg,同时将金属棒a、b由静止释放。
压轴题09 电路与电磁感应综合专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题09电路与电磁感应综合专题θ=︒,导轨间距为1.如图所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角为30 L=0.5m,接在两导轨间的电阻为R=3Ω,在导轨的中间矩形区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=2T。
一质量为m=0.2kg、有效电阻为r=6Ω的导体棒从距磁场上边缘d=2m处由静止释放,在磁场中运动了一段距离加速度变为零,然后再运动一段距离离开磁场,磁场区域的长度为4d,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直。
不计导轨的电阻,取g=10m/s2。
求:(1)导体棒刚进入磁场时导体棒两端的电压U0;(2)导体棒通过磁场的过程中,导体棒产生的焦耳热Q;(3)求导体棒从开始运动到离开磁场经历的时间t。
2.如图所示,固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MN 和PQ长度也为l、电阻均为R,两棒与导轨始终接触良好。
MN两端通过开关v与电阻为R的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k。
图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
PQ的质量为m,金属导轨足够长,电阻忽略不计。
(1)闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;(2)断开S,PQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W。
3.如图甲所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长的光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L,导轨的电阻忽略不计。
整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。
现将质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直于导轨放置,不可伸长的绝缘细线一端系在金属棒b 的中点。
另一端N通过轻质小滑轮与质量为M的物体相连,细线与导轨平面平行。
运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好,不计一切摩擦,物体始终未与地而接触,重力加速度g取10m/s2:(1)若金属棒a固定,M=m,由静止释放b,求释放瞬间金属捧b的加速度大小;(2)若金属棒固定,L=1m,B=1T,m=0.2kg,R=1Ω,改变物体的质量M,使金属棒b沿斜面向上运动,请推导出金属棒b获得的最大速度v与物体质量M的关系式,并在乙图中画出v—m图像;(3)若将N端的物体去掉,并对细线的这一端施加竖直向下的恒力F=mg,同时将金属棒a、b由静止释放。
电磁感应现象中的单双棒问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)
压轴题08电磁感应现象中的单双棒问题考向一/选择题:电磁感应现象中的单棒问题考向二/选择题:电磁感应现象中的含容单棒问题考向三/选择题:电磁感应现象中的双棒棒问题考向一:电磁感应现象中的单棒问题模型规律阻尼式(导轨光滑)1、力学关系:22A B l vF BIl R r==+;22()A FB l va m m R r ==+2、能量关系:20102mv Q-=3、动量电量关系:00BIl t mv -⋅∆=-;Bl sq n R r R rφ∆⋅∆==++电动式(导轨粗糙)1、力学关系:((B A E E E lv F B l B lR r R r--=++反))=;(B ()B F mg E lv a B l g m m R r μμ--=-+)=2、动量关系:0m BLq mgt mv μ-=-3、能量关系:212m qE Q mgS mv μ=++4、稳定后的能量转化规律:min min ()2min mI E I E I R r mgv μ=+++反5、两个极值:(1)最大加速度:v=0时,E 反=0,电流、加速度最大。
m E I R r =+;m m F BI l =;mm F mg a mμ-=(2)最大速度:稳定时,速度最大,电流最小。
min ,m E Blv I R r -=+min min mE Blv mgF BI l B l R rμ-===+发电式(导轨粗糙)1、力学关系:22--==--+()B F F mg F B l va gm m m R r μμ2、动量关系:0m Ft BLq mgt mv μ--=-3、能量关系:212mFs Q mgS mv μ=++4、稳定后的能量转化规律:2()m m mBLv Fv mgv R rμ=++5、两个极值:(1)最大加速度:当v=0时,m F mg a mμ-=。
(2)最大速度:当a=0时,220--==--=+()m B B l v F F mg Fa g m m m R r μμ考向二:电磁感应现象中的含容单棒问题模型规律放电式(先接1,后接2。
专题08 磁场(原卷版)--2020年高考物理十年真题精解(全国Ⅰ卷)
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!三观一统十年高考真题精解 08十年树木,百年树人,十年磨一剑。
本专辑按照最新2020年考纲,对近十年高考真题精挑细选,去伪存真,挑选符合最新考纲要求的真题,按照考点/考向同类归纳,难度分层精析,对全国卷Ⅰ具有重要的应试性和导向性。
三观指的观三题(观母题、观平行题、观扇形题),一统指的是统一考点/考向,并对十年真题进行标灰(调整不考或低频考点标灰色)。
(一)2020考纲主题内容要求 说明磁场磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ 1. 安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形2. 洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 Ⅰ安培力、安培力的方向 Ⅰ匀强磁场中的安培力Ⅱ洛伦兹力、洛伦兹力的方向 Ⅰ 洛伦兹力的公式Ⅱ带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ 质谱仪和回旋加速器Ⅰ原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(二)本节考向题型研究汇总题型导向考点/考向匀强磁场中的安培力(1)电流的磁效应;(2)通过左手定则判断安培力的方向; (3)有关安培力的受力分析问题。
带电粒子在匀强磁场中的运动(1)通过左手定则判断洛伦兹力的方向;(2)带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。
带电粒子在复合场中的运动(1)带电粒子在叠加场中的运动;(2)带电粒子在组合场中的运动。
一、考向题型研究一:匀强磁场中的安培力(2019年新课标Ⅰ卷T17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!A .2FB .1.5FC .0.5FD .0(2017年新课标Ⅰ卷T19)如图,三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距,均通有电流I ,L 1中电流方向与L 2中的相同,与L 3中的相反,下列说法正确的是( )A .L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B .L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3D .L 1、L 2和L 333原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2011年新课标Ⅰ卷T18)电磁轨道炮工作原理如图所示。
原卷版-2020年高考物理原创电磁组合场压轴计算题
2020年高考物理原创电磁组合场压轴计算题1.如图所示,在一二象限内范围内有竖直向下的运强电场E,电场的上边界方程为。
在三四象限内存在垂直于纸面向里,边界方程为的匀强磁场。
现在第二象限中电场的上边界有许多质量为m,电量为q的正离子,在处有一荧光屏,当正离子达到荧光屏时会发光,不计重力和离子间相互作用力。
(1)求在处释放的离子进入磁场时速度。
(2)若仅让横坐标的离子释放,它最后能经过点,求从释放到经过点所需时间t.(3)若同时将离子由静止释放,释放后一段时间发现荧光屏上只有一点持续发出荧光。
求该点坐标和磁感应强度。
2.如图所示,相距3L的AB,CD两直线间的区域存在着两个大小不同,方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场I的场强方向竖直向下,PT下方的电场II的场强方向竖直向上,电场I的场强大小是电场Ⅱ的场强大小的两倍,在电场左边界AB上有点Q,PQ间距离为L。
从某时刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场的带电粒子,电量为+q,质量为m。
通过PT上的某点R进入匀强电场I后从CD边上的y点水平射出,其轨迹如图,若PR两点的距离为2L。
不计粒子的重力。
试求:(1)匀强电场I的电场强度E的大小和yT之间的距离;(2)有一边长为a,由光滑弹性绝缘壁围成的正三角形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧且紧挨CD边界,若从Q点射入的粒子经AB,CD间的电场从S孔水平射入容器中。
欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无机械能和电量损失),并返回Q点,需在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于,求磁感应强度B的大小应满足的条件以及从Q出发再返回到Q所经历的时间。
3.如图所示为带电平行板电容器.电容为C.板长为L,两板间距离d,在PQ板的下方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为,质量为m的带电粒子以速度从上板边缘沿平行于板的方向射入两板间.结果粒子恰好从下板右边缘飞进磁场,然后又恰好从下板的左边缘飞进电场.不计粒子重力.试求:(1)板间匀强电场向什么方向?带电粒子带何种电荷?(2)求出电容器的带电量Q(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(4)粒子再次从电场中飞出时的速度大小和方向.4.如图,在直角坐标xoy平面内有足够长的OP,OQ两挡板,O与平面直角坐标系xoy的坐标原点重合,竖直挡板OQ位于y轴上,倾斜挡板OP与OQ成θ=60°角。
2020年高考物理压轴题预测之电磁综合计算题压轴题
2020年高考物理压轴题预测之电磁综合计算题压轴题1.如图,M 、N 是电压U =10V 的平行板电容器两极板,与绝缘水平轨道CF 相接,其中CD 段光滑,DF 段粗糙、长度x =1.0m .F 点紧邻半径为R 的绝缘圆筒(图示为圆筒的横截面),圆筒上开一小孔与圆心O 在同一水平面上,圆筒内存在磁感应强度B =0.5T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场E .一质量m =0.01kg 、电荷量q =-0.02C 的小球a 从C 点静止释放,运动到F 点时与质量为2m 、不带电的静止小球b 发生碰撞,碰撞后a 球恰好返回D 点,b 球进入圆筒后在竖直面内做圆周运动.不计空气阻力,小球a 、b 均视为质点,碰时两球电量平分,小球a 在DF 段与轨道的动摩因数μ=0.2,重力加速度大小g=10m/s 2.求(1)圆筒内电场强度的大小;(2)两球碰撞时损失的能量;(3)若b 球进入圆筒后,与筒壁发生弹性碰撞,并从N 点射出,则圆筒的半径.2.如图所示,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里的有界矩形匀强磁场区域(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 轴上坐标为(),0L -的A 点。
粒子源沿y 轴正方向释放出速度大小为0v 的电子,电子通过y 轴上的C 点时速度方向与y 轴正方向成45α=o 角,电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x 轴正方向成15β=o角的射线OM 已知电子的质量为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匀强电场的电场强度E 的大小;()2电子在电场和磁场中运动的总时间t()3矩形磁场区域的最小面积min S 。
3.如图所示,在xOy 平面直角坐标系中,直角三角形ACD 内存在垂直平面向里磁感应强度为B 的匀强磁场,线段CO=OD=L ,CD 边在x 轴上,∠ADC=30°。
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压轴题08电磁场综合专题1.如图所示,真空区域中存在匀强电场与匀强磁场;每个磁场区域的宽度均为0.20m h =,边界水平,相邻两个区域的距离也为h ,磁感应强度大小 1.0T B =、方向水平且垂直竖直坐标系xoy 平面向里;电场在x 轴下方的整个空间区域中,电场强度的大小 2.5N/C E =、方向竖直向上。
质量41.010kg m -=⨯、电荷量44.010C q -=⨯的带正电小球,从y 轴上的P 点静止释放,P 点与x 轴的距离也为h ;重力加速度g 取10m/s 2,sin 370.6=,cos370.8=,不计小球运动时的电磁辐射。
求小球:(1)射出第1区域时的速度大小v(2)射出第2区域时的速度方向与竖直方向之间的夹角θ(3)从开始运动到最低点的时间t 。
2.如图甲所示,平行金属板M 、N 水平放置,板长L =5m 、板间距离d =0.20m 。
在竖直平面内建立xOy 直角坐标系,使x 轴与金属板M 、N 的中线OO ′重合,y 轴紧靠两金属板右端。
在y 轴右侧空间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B =5.0×10-3T 的匀强磁场,M 、N 板间加随时间t 按正弦规律变化的电压u MN ,如图乙所示,图中T 0未知,两板间电场可看作匀强电场,板外电场可忽略。
比荷q m=1.0×107C/kg 、带正电的大量粒子以v 0=1.0×105m/s 的水平速度,从金属板左端沿中线OO ′连续射入电场,进入磁场的带电粒子从y 轴上的 P 、Q (图中未画岀,P 为最高点、Q 为最低点)间离开磁场。
在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定不变,忽略粒子重力,求:(1) 进入磁场的带电粒子在电场中运动的时间t 0及在磁场中做圆周运动的最小半径r 0;(2) P 、Q 两点的纵坐标y P 、y Q ;(3) 若粒子到达Q 点的同时有粒子到达P 点,满足此条件的电压变化周期T 0的最大值。
3.(2020·银川唐徕回民中学高三三模)如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°,紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2为电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b.结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出;粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场.不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知.求:(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度v a、v b;(2)粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t;(3)如果金属板间交变电场的周期4mTqB,粒子b从图乙中t=0时刻进入电场,求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件.4.某科研小组设计了一个粒子探测装置。
如图1所示,一个截面半径为R的圆筒(筒长大于2R)水平固定放置,筒内分布着垂直于轴线的水平方向匀强磁场,磁感应强度大小为B。
图2为圆筒的入射截面,图3为竖直方向过筒轴的切面。
质量为m、电荷量为q的正离子以不同的初速度垂直于入射截面射入筒内。
圆筒内壁布满探测器,可记录粒子到达筒壁的位置,筒壁上的P点和Q点与入射面的距离分别为R和2R。
(离子碰到探测器即被吸收,忽略离子间的相互作用与离子的重力)(1)离子从O点垂直射入,偏转后到达P点,求该入射离子的速度v0;(2)离子从OC线上垂直射入,求位于Q点处的探测器接收到的离子的入射速度范围;并在图3中画出规范的轨迹图;(3)若离子以第(2)问求得最大的速度垂直入射,从入射截面入射的离子偏转后仍能到达距入射面为2R的筒壁位置,画出入射面上符合条件的所有入射点的位置。
5.如图甲所示,正方形导线框abcd用导线与水平放置的平行板电容器相连,线框边长与电容器两极板间的距离均为L.O点为电容器间靠近上极板的一点,与电容器右端的距离为72Lπ,与水平线MN的距离为等1(1)4Lπ+).线框abcd内和电容器两极板间都存在周期性变化的磁场,导线框内匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,电容器间匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图丙所示,选垂直纸面向里为正方向.现有一带正电微粒在0时刻自O点由静止释Lg内恰好做匀速圆周运动.已知重力加速度为g,求:(1)此带电微粒的比荷qm;(2)自0时微粒距O点的距离;(3)自0时刻起经多长时间微粒经过水平线MN.6.(2020·重庆一中高三月考)一种太空飞船磁聚焦式霍尔推进器,其原理如下:由栅极(金属网)MN、PQ 构成磁感应强度为B1的区域I 如图,宇宙中大量存在的等离子体从其下方以恒定速率v1射入,在栅极间形成稳定的电场后,系统自动关闭粒子进入的通道并立即撤去磁场B1。
区域Ⅱ内有磁感应强度为B2 (方向如图)的匀强磁场,其右边界是直径为D、与上下极板RC、HK 相切的半圆(与下板相切于A)。
当区域I 中粒子进入的通道关闭后,在A 处的放射源向各个方向发射速率相等的氙原子核,氙原子核在区域Ⅱ中的运动半径与磁场的半圆形边界半径相等,形成宽度为D 的平行于 RC 的氙原子核束,通过栅极网孔进入电场,加速后从 PQ 喷出,让飞船获得反向推力。
不计粒子之间相互作用与相对论效应。
已知栅极MN 和 PQ 间距为 d ,氙原子核的质量为 m 、电荷量为 q 。
求:(1)在栅极 MN 、PQ 间形成的稳定电场的电场强度 E 的大小;(2)氙原子核从 PQ 喷出时速度 v 2 的大小;7.如图所示,在坐标系xOy 中,第一和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度OG ,第三象限内存在y 轴负方向的匀强电场,电场强度大小可调,并有一平行x 轴的金属挡板BE ,在y 轴正半轴上有一接收屏CD ,现有一比荷为810C/kg q m=带正电的粒子(不计重力)以速度40510m/s v =⨯从A 点沿x 轴正方向入射,若电场强度为零,则粒子经磁场偏转后从F 点穿出磁场,已知AO =BE =OG =L =40cm ,OE =OD =2CD =2CF =d =20cm ,求:(1)磁场的磁感应强度;(2)若要保证粒子被接收屏接收,第三象限匀强电场的电场强度E 的大小范围。
8.控制带电粒子的运动在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。
如图,以竖直向上为y 轴正方向建立直角坐标系,该真空中存在方向沿x 轴正方向、电场强度大小E =的匀强电场和方向垂直xOy 平面向外、磁感应强度大小B=0.5T 的匀强磁场。
原点O 处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量6110kg m -=⨯、电荷量q =-2×10-6C 的粒子束,粒子恰能在xOy 平面内做直线运动,重力加速度为g=10m/s 2,不计粒子间的相互作用。
(1)求粒子发射速度的大小;(2)若保持E 初始状态和粒子束的初速度不变,在粒子从O 点射出时立即取消磁场,求粒子从O 点射出运动到距离y 轴最远(粒子在x >0区域内)的过程中重力所做的功(不考虑磁场变化产生的影响);(3)若保持E 、B 初始状态和粒子束的初速度不变,在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为5E '=N/C ,求从O 点射出的所有粒子第一次打在x 轴上的坐标范围(不考虑电场变化产生的影响)。
9.在平面坐标系第Ⅰ、Ⅱ象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,在第Ⅲ象限内有M 、N 两个竖直平行金属板,板间的电压为U ,在第Ⅳ象限内有沿y 轴正方向的匀强电场。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近M 板的S 点由静止开始做加速运动,从y 轴上y =-l 处的A 点垂直于y 轴射入电场,从x =2l 的C 点离开电场,经磁场后再次到达x 轴时刚好从坐标原点O 处经过。
求:(1)粒子运动到A 点的速度大小;(2)电场强度E 和磁感应强度B 的大小;(3)带正电粒子从A 运动到O 经历的时间。
10.(2020·重庆市育才中学高三开学考试)如图所示,直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在第四象限内有一半径为R的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁场的边界刚好与x轴相切于A点,A点的坐标为),0,一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子在A点正上方的P点由静止释放,粒子经电场加速后从A点进入磁场,经磁场偏转射出磁场后刚好经过与O点对称的O'点(OA=A O'),匀强磁场的磁感应强度大小为B,不计粒子的重力,求:(1)P点的坐标;(2)粒子从P运动到O'的时间?11.如图所示,在竖直分界线MN的左侧有垂直纸面的匀强磁场,竖直屏与MN之间有方向向上的匀强电场。
在O处有两个带正电的小球A和B,两小球间不发生电荷转移。
若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧(不计弹簧长度),解锁弹簧后,两小球均获得沿水平方向的速度。
已知小球B的质量是小球A的1n倍,电荷量是小球A的2n倍。
若测得小球A在磁场中运动的半径为r,小球B击中屏的位置的竖直偏转位移也等于r。
两小球重力均不计。
(1)将两球位置互换,解锁弹簧后,小球B在磁场中运动,求两球在磁场中运动半径之比、时间之比;(2)若A小球向左运动求A、B两小球打在屏上的位置之间的距离。
12.如图,在纸面内有一圆心为O、半径为R的圆,圆形区域内存在斜向上的电场,电场强度大小未知,区域外存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的正粒子从圆外P点在纸面内垂直于OP射出,已知粒子从Q点(未画出)进入圆形区域时速度垂直Q点的圆弧切线,随后在圆形区域内运动,并从N点(ON连线的方向与电场方向一致,ON 与PO的延长线夹角37θ︒=)射出圆形区域,不计粒子重力,已知OP=3R(1)求粒子第一次在磁场中运动的速度大小;(2)求电场强度和粒子射出电场时的速度大小。
13.(2020·重庆一中高三月考)如图所示,两块平行极板AB、CD正对放置,极板CD的正中央有一小孔,两极板间距离AD为2h,板长AB为4h,两极板间电势差为U,在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场,电场方向水平向右。
在ABCD矩形区域外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场。
极板厚度不计,电场、磁场的交界处为理想边界。
将一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点由静止释放,带电粒子能够垂直电场方向再次进入匀强电场,带电粒子的重力不计。