高考物理二輪復習 拉分題特訓 專題九 磁場.doc

2014高考物理二輪復習拉分題特訓：專題九 磁場1.(武漢市2013屆高中畢業(yè)生四月調研測試, 8) 如圖所示，在xoy平面內存在著磁感應強度大小為b 的勻強磁場, 第一、二、四象限內的磁場方向垂直紙面向里，第三象限內的磁場方向垂直紙面向外。p() 、q(0, -l) 為坐標軸上的兩個點?，F(xiàn)有一電子從p點沿pq方向射出，不計電子的重力a.若電子從p點出發(fā)恰好經原點o第一次射出磁場分界線, 則微粒運動的路程一定為b.若電子從p點出發(fā)經原點o到達q點，則微粒運動的路程一定為lc若電子從p點出發(fā)經原點o到達q點，則微粒運動的路程一定為2ld. 若電子從p點出發(fā)經原點o到達q點，則微粒運動的路程可能為l，也可能為2l2.(浙江省寧波市2013年高考模擬考試卷,7)如圖，一正方形盒子處于豎直向上勻強磁場中，盒子邊長為l，前后面為金屬板，其余四面均為絕緣材料，在盒左面正中間和底面上各有一小孔（孔大小相對底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中線mn間移動，現(xiàn)有一些帶-q電量的液滴從左側小孔以某速度進入盒內，由于磁場力作用，這些液滴會偏向金屬板，從而在間產生電壓，（液滴落在底部絕緣面或右側絕緣面時仍將向前后金屬板運動，帶電液滴達金屬板后將電量傳給金屬板后被引流出盒子），當電壓達穩(wěn)定后，移動底部小孔位置，若液滴速度在某一范圍內時，可使得液滴恰好能從底面小孔出去，現(xiàn)可根據(jù)底面小孔到m點的距離d計算出穩(wěn)定電壓的大小，若已知磁場磁感強度為b，則以下說法正確的是a穩(wěn)定后前金屬板電勢較低b穩(wěn)定后液滴將做勻變速曲線運動c穩(wěn)定電壓為d能計算出的最大穩(wěn)定電壓為3.（河北省石家莊市2013屆高三一模，8）如圖所示，空間存在水平垂直紙面向里的高度為a的有界勻強磁場，磁場邊界水平，磁 感應強度大小為b. 一個邊長為2a、質量為m的正方形線框abcd ，ab邊電阻為r1，cd邊電阻為r2，其它兩邊電阻不計， 從距離磁場上邊界某一高度處自由下落ab邊恰能勻速通過 磁場, 則a.線框勻速運動的速度為b.線框勻速運動時，ab邊消耗的電功率為c.線框通過磁場的整個過程中，電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向d.從開始到ab邊剛好進入磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量為4.(山東濰坊市2013屆高三3月第一次模擬考試，8)如圖所示，間距l(xiāng)0.4m的光滑平行金屬導軌與水平面夾角30，正方形區(qū)域abcd內勻強磁場的磁感應強度b0.2t，方向垂直于斜面甲乙兩金屬桿電阻r相同、質量均為m0.02kg，垂直于導軌放置起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處現(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，并同時在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的拉力f，使甲金屬桿始終以a5ms2的加速度沿導軌勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，取g=10m/s2，則a每根金屬桿的電阻 r0.016b甲金屬桿在磁場中運動的時間是0.4sc甲金屬桿在磁場中運動過程中f的功率逐漸增大d乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是0.1w5.(上海市黃浦區(qū)2013屆高三第一學期期末學科質量監(jiān)測物理試卷，20)如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，間距為l，底端接阻值為r的電阻。將質量為m的金屬棒懸掛在一個上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，除電阻r外其余電阻不計，導軌所在平面與一勻強磁場垂直，靜止時金屬棒位于a處，此時彈簧的伸長量為l?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（）（a）釋放瞬間金屬棒的加速度為g（b）電阻r中電流最大時，金屬棒在a處上方的某個位置（c）金屬棒在最低處時彈簧的拉力一定小于2mg（d）從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，電阻r上產生的熱量為mgl6.（2013無錫市高三期中考試，7）如圖所示，勻強電場水平向右，虛線右邊空間存在著方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場，虛線左邊有一固定的光滑水平桿，桿右端恰好與虛線重合。有一電荷量為q、質量為m的小球套在桿上并從桿左端由靜止釋放，帶電小球離開桿的右端進入正交電、磁場后，開始一小段時間內，小球（ ） a可能做勻速直線運動b一定做變加速曲線運動c電勢能可能增加d重力勢能可能減小7.（2012江西重點中學第二次聯(lián)考，21）如圖所示，一個半徑為r的導電圓環(huán)與一個軸向對稱的發(fā)散磁場處處正交，環(huán)上各點的磁感應強度b大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成角（環(huán)面軸線為豎直方向）。若導線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流i，則下列說法正確的是（ ）a導電圓環(huán)有收縮的趨勢b導電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上c導電圓環(huán)所受安培力的大小為2bir d導電圓環(huán)所受安培力的大小為2birsin8.（2012東北三省三校高三第一次聯(lián)考，20）如圖所示的正方形區(qū)域，在沒有磁場的情況下，帶電粒子(不計重力)以某一初速度從ab邊中點垂直于該邊方向射入時，穿過此區(qū)域的時間為t若在該區(qū)域加一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為b，帶電粒子仍從同一位置以同一速度入射，粒子從c點射出。若僅b、t為已知量，根據(jù)上述條件能求出的物理量為a帶電粒子的初速度b帶電粒子在磁場中運動的半徑c帶電粒子在磁場中運動的周期d帶電粒子的質量9.（2010沈陽教學質量監(jiān)測（二）如圖所示, l1和l2為兩條平行的虛線, l1上方和l2下方都是垂直紙面向外的磁感應強度相同的勻強磁場, a、b兩點都在l1上. 帶電粒子從a點以初速度v斜向下與l1成45角射出, 經過偏轉后正好過b點, 經過b點時速度方向也斜向下, 且方向與a點速度方向相同. 不計重力影響, 下列說法中正確的是（）a. 該粒子一定帶正電b. 該粒子一定帶負電c. 若將帶電粒子在a點時初速度變大（方向不變）, 它仍能經過b點d. 若將帶電粒子在a點時初速度變?。ǚ较虿蛔儯? 它不能經過b點10.（2012銀川一中高三第三次模擬，21）如圖所示, 寬d=2 cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大, 磁感應強度的方向垂直紙面向里. 現(xiàn)有一群帶正電荷粒子從o點以相同的速率沿紙面不同方向射入磁場. 若粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑r均為 5 cm, 不計粒子的重力, 則()a. 右邊界:-4 cmy4 cm和y8 cm內有粒子射出d. 左邊界:0y 0), 磁感應強度大小為b, 電場強度大小，粒子重力忽略不計。求：(1)粒子從原點o射入的速率v(2)粒子從原點o射人至到達光屏所經歷的時間t;(3)若大量上述粒子以（1) 問中所求的速率，在xoy平 面內沿不同方向同時從原點o射入，射入方向分布 在圖中45范圍內，不考慮粒子間的相互作用，粒子先后到達光屏的最大時間差t020.（河北省石家莊市2013屆高三一模，12）如圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域中存在垂直紙面向里，磁感應強度大小為b的勻強磁場. 在圓形區(qū)域中固定放置一絕緣材料制成的邊長為a的剛性等邊三角 形框架def，其中心位于圓心o上，de邊上中點s處有一粒子源，可沿垂直于de邊向下，以不同速率發(fā)射質量為m，電荷量為q的正電粒子. 若這些 粒子與三角形框架發(fā)生碰撞時，粒子速度方向均垂直于被碰 的邊并以原速率返回、電荷量不變，不考慮粒子間相互作用及 重力, 求：(1) 帶電粒子速度v的大小取哪些數(shù)值時，可使s點發(fā)出的粒 子最終又回到s點？(2) 這些粒子中，回到s點所用的最短時間是多少？21.(北京市西城區(qū)2013屆高三一模,12）如圖1所示，m、n為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為u0，s1、s2為板上正對的小孔。金屬板p和q水平放置在n板右側，關于小孔s1、s2所在直線對稱，兩板的長度和兩板間的距離均為l；距金屬板p和q右邊緣l處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板p和q；取屏上與s1、s2共線的o點為原點，向上為正方向建立x軸。m板左側電子槍發(fā)射出的電子經小孔s1進入m、n兩板間。電子的質量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計電子重力和電子之間的相互作用。（1）求電子到達小孔s2時的速度大小v；（2）若板p、q間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場，電子剛好經過p板的右邊緣后，打在熒光屏上。求磁場的磁感應強度大小b和電子打在熒光屏上的位置坐標x；（3）若金屬板p和q間只存在電場，p、q兩板間電壓u隨時間t的變化關系如圖2所示，單位時間內從小孔s1進入的電子個數(shù)為n。電子打在熒光屏上形成一條亮線。忽略電場變化產生的磁場；可以認為每個電子在板p和q間運動過程中，兩板間的電壓恒定。a. 試分析在一個周期（即2t0時間）內單位長度亮線上的電子個數(shù)是否相同。b.若在一個周期內單位長度亮線上的電子個數(shù)相同，求2t0時間內打到單位長度亮線上的電子個數(shù)n；若不相同，試通過計算說明電子在熒光屏上的分布規(guī)律。22.(北京市西城區(qū)2013屆高三一模,11）如圖1所示，兩根間距為l1的平行導軌pq和mn處于同一水平面內，左端連接一阻值為r的電阻，導軌平面處于豎直向上的勻強磁場中。一質量為m、橫截面為正方形的導體棒cd垂直于導軌放置，棒到導軌左端pm的距離為l2，導體棒與導軌接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻。（1）若cd棒固定，已知磁感應強度b的變化率隨時間t的變化關系式為，求回路中感應電流的有效值i；（2）若cd棒不固定，棒與導軌間最大靜摩擦力為fm，磁感應強度b隨時間t變化的關系式為b=kt。求從t=0到cd棒剛要運動，電阻r上產生的焦耳熱q；（3）若cd棒不固定，不計cd棒與導軌間的摩擦；磁場不隨時間變化，磁感應強度為b?，F(xiàn)對cd棒施加水平向右的外力f，使cd棒由靜止開始向右以加速度a做勻加速直線運動。請在圖2中定性畫出外力f隨時間t變化的圖象，并求經過時間t0 ，外力f的沖量大小i。23.(北京市2013年海淀一?？己竽M訓練，12)在同時存在勻強電場和勻強磁場空間中取正交坐標系（z軸正方向豎直向上），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，一質量為m、帶電量為的質點，從原點o出發(fā)能在坐標軸上以速度大小為v做勻速直線運動，求：質點在坐標軸上做勻速直線運動時，電場力與重力的大小之比。24.(山東濰坊市2013屆高三3月第一次模擬考試，13)如圖所示，在xoy坐標系中，x軸上n點到o點的距離是12cm，虛線np與x軸負向的夾角是30第象限內np的上方有勻強磁場，磁感應強度b1t，第iv象限有勻強電場，方向沿y軸正向一質量m810-10kg. 電荷量q=110-4c帶正電粒子，從電場中m（12，8）點由靜止釋放，經電場加速后從n點進入磁場，又從y軸上p點穿出磁場不計粒子重力，取3，求：（1）粒子在磁場中運動的速度v；（2）粒子在磁場中運動的時間t；（3）勻強電場的電場強度e。 25.(2013年長春市高中畢業(yè)班第二次調研測試，12)如圖所示，在xoy平面直角坐標系中，直線mn與y軸成30角，p點的 坐標為（a , 0), 在y軸與直線mn之間的區(qū)域內，存在垂直于xoy; 平面向里磁感強度為b的勻強磁場。電子束以相同的速度v0從y軸上的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場。己知從y軸上y = -2a點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經過o點，忽略電子間的相互作用，不計電子的重力。(1)求電子的比荷；(2)若在直角坐標系xoy的第一象限區(qū)域內，加 上方向沿y軸正方向大小為e = bv0的勻強電場，在x = 3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點為q，求：從磁場 中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距q點的最遠距離。26. （2012山東理綜，23，難）如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側為相同的勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為l的平行金屬極板mn和pq，兩極板中心各有一小孔、，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為，周期為. 在t=0時刻將一個質量為m、電量為-q（q0）的粒子由靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運動，在t=時刻通過垂直于邊界進入右側磁場區(qū). （不計粒子重力，不考慮極板外的電場）（1）求粒子到達時的速度大小v和極板間距d. （2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應強度的大小應滿足的條件. （3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t=3時刻再次到達，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場內運動的時間和磁感應強度的大小.27.（吉林普通中學2013屆高三期末考試,17）（19分）如圖所示，一帶電粒子以與水平方向成60角速度在豎直平面內做直線運動，經過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為b的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為l的勻強電場。電場強度大小為e，方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼谋?。已知帶電粒子的質量為m，電量為q，重力不計。求：（1）粒子帶什么電？簡述理由；（2）帶電粒子在磁場中運動時速度多大；（3）該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。28.(遼寧省五校協(xié)作體2013屆高三摸底考試理科綜合試題，12) 如圖所示，空間某平面內有一條折線是磁場的分界線，在折線的兩側分布著方向相反、與平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小都為b折線的頂角a90，p、q是折線上的兩點，ap=aq=l現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶負電微粒從p點沿pq方向射出，不計微粒的重力（1）若p、q間外加一與磁場方向垂直的勻強電場，能使速度為v0射出的微粒沿pq直線運動到q點，則場強為多大？（2）撤去電場，為使微粒從p點射出后，途經折線的頂點a而到達q點，求初速度v應滿足什么條件？（3）求第（2）中微粒從p點到達q點所用時間的最小值29.(北京市海淀區(qū)2013年高三年級第一學期期末練習，18) 圖18甲所示，平行金屬板pq、mn水平地固定在地面上方的空間，金屬板長 l=20cm，兩板間距d=10cm，兩板間的電壓ump=100v。在距金屬板m端左下方某位置有一粒子源a，從粒子源豎直向上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子，射出的帶電粒子在空間通過一垂直于紙面向里的磁感應強度b=0.20t的圓形區(qū)域勻強磁場(圖中未畫出) 后，恰好從金屬板 pq左端的下邊緣水平進入兩金屬板間，帶電粒子在電場力作用下恰好從金屬板mn的右邊緣飛出。已知帶電粒子的比荷=2.0106c/kg，粒子重力不計，計算結果保留兩位有效數(shù)字。求：(1) 帶電粒子射人電場時的速度大小；(2) 圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑；(3) 若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓，在哪些時刻進入兩金屬板間的帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間。30.(廣東省中山市2013屆高三上學期期末試題物理，16）如圖所示，相距為d、板間電壓為u的平行金屬板m、n間有垂直紙面向里、磁感應強度為b0的勻強磁場；在poy區(qū)域內有垂直紙面向外、磁感應強度為b的勻強磁場；pox區(qū)域為無場區(qū)一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動，從h（0，a）點垂直y軸進入第象限（1）求離子在平行金屬板間的運動速度；（2）若離子經op上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第象限，求離子在第象限磁場區(qū)域的運動時間；（3）要使離子一定能打在x軸上，則離子的荷質比應滿足什么條件？31.(2013屆河北唐山高三摸底考試，25)（18分）如圖所示，兩平行金屬板ab中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。a板帶正電荷，b板帶等量負電荷，電場強度為e；磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為b1。平行金屬板右側有一擋板m，中間有小孔o，oo是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場應強度為b2。cd為磁場b2邊界上的一絕緣板，它與m板的夾角=45，oc=a，現(xiàn)有大量質量均為m，含有各種不同電荷量、不同速度的帶電粒子（不計重力），自o點沿oo方向進入電磁場區(qū)域，其中有些粒子沿直線oo方向運動，并進入勻強磁場b2中，求： （1）進入勻強磁場b2的帶電粒子的速度； （2）能擊中絕緣板cd的粒子中，所帶電荷量的最大值； （3）絕緣板cd上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度。32.（2013屆武漢部分學校高三11月聯(lián)考，19）如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調的電源上。兩板之間的右側長度為3d的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為3d的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為b。噴墨打印機的噴口可在兩極板左側上下自由移動，并且從噴口連續(xù)不斷噴出質量均為m、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴。調節(jié)電源電壓至u，使墨滴在電場的左側區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運動。（重力加速度為g）（1）判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；（2）要使墨滴不從兩板間射出，求墨滴的入射速率應滿足的條件。33.(2013屆浙江省重點中學協(xié)作體高三摸底測試，25)（22分）如圖a所示，水平直線mn下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的o點由靜止釋放，經過105s后，電荷以v0=1.5l04ms的速度通過mn進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度b按圖b所示規(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mn時為t=0時刻）。求：（1）勻強電場的電場強度e（2）圖b中10-5s時刻電荷與o點的水平距離（3）如果在o點右方d= 68cm處有一垂直于mn的足夠大的擋板，求電荷從o點出發(fā)運動到擋板所需的時間。（，）34.（2012江西重點中學第二次聯(lián)考，25）電視機的顯像管中，電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現(xiàn)的。如圖所示，電子束經過電壓為4.55103v的加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直于圓面，磁場區(qū)的中心為o，半徑為r。當不加磁場時，電子束將通過o點而打到屏幕的中心m點。當加某一磁感應強度為104t的磁場時，電子束偏轉60射到屏幕邊緣p點，已知電子的電量e=1.61019c，質量m=9.11031kg。求：電子束打到屏幕上的速度為多大？圓形勻強磁場區(qū)的半徑r為多大？35.（2012東北三省三校高三第一次聯(lián)考，25）如圖所示，在水平面內建立一直角坐標系xoy，虛線mn與x軸正方向成角將第一和第三象限各分成兩個區(qū)域。區(qū)域l、分別存在磁感應強度大小均為b、方向相反的勻強磁場。第二象限有水平向右、電場強度為的勻強電場，mn右側有水平向左、電場強度大小未知的勻強電場?，F(xiàn)將一帶電量為q，質量為m的帶正電的粒子從p點由靜止釋放，粒子沿pq做直線運動，從y軸上坐標為(0，h)的q點垂直y軸射入磁場i區(qū)，偏轉后從mn上某點d(d點未畫出)沿y軸負方向進入電場，粒子重力不計。求： (1)釋放點p距q點的距離l。(2)欲使粒子從om邊界穿出后經過偏轉電場由0點進入磁場區(qū)，電場強度的大小。(3)粒子從o點進入磁場后，從mn上某點射出時，該點與d點間的距離s的大小。36.（2012武漢畢業(yè)生二月調研，25）如圖所示，在直角坐標系o-xyz中存在磁感應強度為、方向豎直向下的勻強磁場，在（0，0，h）處固定一電量為+q（q0）的點電荷，在xoy平面內有一質量為m、電量為-q的微粒繞原點o沿圖示方向作勻速圓周運動。若微粒的圓周運動可以等效為環(huán)形電流，求此等效環(huán)形電流的電流強度i。（重力加速度為g）37.（2012沈陽高三教學質監(jiān)，13）(21分)如圖所示，在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取空間直角坐標系oxyz(x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上)，勻強磁場方向與xoy平面平行，且與x軸的夾角為，已知重力加速度為g。(1)當電場方向與磁場方向相同時，一電荷量為+q質量為m的帶電質點沿平行于z軸正方向的速度做勻速直線運動，求電場強度e的大小及對應的磁感應強度b的大?。?2)當一電荷量為-q質量為m的帶電質點沿平行于z軸正方向以速度通過y軸上的點p(0，0.72h，0)時，改變電場強度大小和方向，同時也改變磁感應強度的大小，使帶電質點做勻速圓周運動且能夠經過x軸，問電場強度和磁感應強度的大小滿足什么條件?(3)在滿足(1)的條件下，當帶電質點通過y軸上的點p(0，0.72h，0)時，撤去勻強磁場，求帶電質點落在xoz平面內的位置坐標。38.（2012鄭州高三第一次質檢，25）如圖甲所示，兩平行金屬板長度l不超過0.2 m，兩板間電壓u隨時間t變化的圖象如圖乙所示。在金屬板右側有一左邊界為mn、右邊無界的勻強磁場，磁感應強度b =0.01 t，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度射入電場中，初速度方向沿兩板間的中線方向。磁場邊界mn與中線垂直。已知帶電粒子的比荷，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計。(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內，可以把板間的電場強度看作是恒定的。請通過計算說明這種處理能夠成立的理由；(2)設t=0.1 s時刻射人電場的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場射入磁場，求該帶電粒子射出電場時速度的大小；(3)對于所有經過電場射入磁場的帶電粒子，設其射人磁場的人射點和從磁場射出的出射點間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時間變化？若不變，證明你的結論；若變化，求出d的變化范圍。39.（2012福州市高三質量檢測，22）如圖所示，固定在水平桌面上平行光滑金屬導軌cd、eg之間的距離為l，d、e兩點接一個阻值為r的定值電阻，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中（磁場范圍足夠大）。有一垂直放在導軌上的金屬桿ab，其質量為m、電阻值為在平行導軌的水平拉力f的作用下做初速度為零的勻加速直線運動，f隨時間t變化規(guī)律為f= +kt，其中和k為已知的常量，經過 時間撤去拉力f軌道的電阻不計。求（1）時金屬桿速度的大??；（2）磁感應強度的大小b；（3）之后金屬桿ab運動速度大小v隨位移大小x變化滿足：，試求撤去拉力f到金屬桿靜止時通過電阻r的電荷量q。40.（2011江西重點中學盟校第一次聯(lián)考）（18分）如圖所示, 在一底邊長為2a, =30的等腰三角形區(qū)域內（d在底邊中點）, 有垂直紙面向外的勻強磁場, 現(xiàn)有一質量為m, 電荷量為q的帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為u的電場加速后, 從d點垂直于ef進入磁場, 不計重力和空氣阻力的影響.（1）若粒子恰好垂直于ec邊射出磁場, 求磁場的磁感應強度b為多少?（2）改變磁感應強度的大小, 粒子進入磁場偏轉后能打到ed板, 求粒子從進入磁場到第一次打到ed板的最長時間是多少?（3）改變磁感應強度的大小, 可以再延長粒子在磁場中的運動時間, 求粒子在磁場中運動的極限時間.（不計粒子與ed板碰撞的作用時間. 設粒子與ed板碰撞前后, 電荷量保持不變并以相同的速率被反彈）41.（2012云南統(tǒng)一檢測）如圖所示, 直角坐標系xoy位于豎直平面內, 在x0的區(qū)域內有沿x軸負方向的勻強電場, 在x0的區(qū)域內有一方向垂直紙面向里、磁感應強度大小b=4. 010-2 t、寬度d=2 m, 邊界垂直于x軸, 位置待定的勻強磁場. 一比荷為5. 0107 c/kg的負粒子從p（-3, 0）點以速度v0=2106 m/s沿y軸正方向射入電場, 從y軸上的a（0, 2）點射出勻強電場區(qū)域, 再經勻強磁場偏轉最終通過x軸上的q（9, 0）點（圖中未標出）, 不計粒子重力. 求:（1）勻強電場的電場強度e;（2）負粒子出電場時的速度v;（3）勻強磁場區(qū)域的左邊界的橫坐標.42.（2012湖北八校高三第一次聯(lián)考）（18分）如圖所示, 在正方形區(qū)域abcd內充滿方向垂直紙面向里的、磁感應強度為b的勻強磁場. 在t=0時刻, 一位于ad邊中點o的粒子源在abcd平面內發(fā)射出大量的同種帶電粒子, 所有粒子的初速度大小相同, 方向與od邊的夾角分布在0180范圍內. 已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場, 粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形邊長l, 粒子重力不計, 求:（1）粒子的比荷q/m;（2）假設粒子源發(fā)射的粒子在0180范圍內均勻分布, 此時刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比;（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間.43.（2012南昌高三第二次模擬，25）空間中有一直角坐標系, x軸保持水平、方向向右, 如圖所示, 在整個坐標空間有大小為b= 0. 1 t、方向垂直紙面向外的勻強磁場, 在此坐標系第四象限內同時存在著水平方向的勻強電場e, 一荷質比= 25 c/kg的帶負電微粒以某一速度沿與y軸正方向成53角方向從m點進入第四象限, m點的坐標為(0, -1. 8 m), 粒子恰好沿直線運動至x軸上的p點進入第一象限, 在第一象限空間有沿y軸負方向的、場強大小為e的勻強電場, g取10 m/s2. 已知sin 53= 0. 8, cos 53= 0. 6, 不計空氣阻力. 求:(1)第四象限內電場強度的大小和方向;(2)由m到p過程中帶電微粒的運動速度大小;(3)畫出粒子運動軌跡圖, 并求出粒子離開第一象限的位置坐標.44. （2011課標，25，難）如圖，在區(qū)域（0xd）和區(qū)域（d0）的粒子a于某時刻從y軸上的p點射入?yún)^(qū)域，其速度方向沿x軸正向. 已知a在離開區(qū)域時，速度方向與x軸正向的夾角為30；此時，另一質量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點沿x軸正向射入?yún)^(qū)域，其速度大小是a的1/3. 不計重力和兩粒子之間的相互作用力. 求（1）粒子a射入?yún)^(qū)域時速度的大??；（2）當a離開區(qū)域時，a、b兩粒子的y坐標之差.45.（2012湖北七市高三聯(lián)考，25）如圖所示, 在一平面直角坐標系所確定的平面內, 存在著兩個勻強磁場區(qū)域, 以一、三象限角平分線為界, 上方區(qū)域磁場b1垂直紙面向外, 下方區(qū)域磁場b2也垂直紙面向外, 且有b1=2b2=2b(b為已知量). 在邊界上坐標為(l, l)的位置有一粒子發(fā)射源s, 不斷向y軸負方向發(fā)射各種速率的帶電粒子, 所有粒子帶電荷量均為+q, 質量均為m, 這些粒子只受磁場力在平面內運動. 試問:(1)發(fā)射之后能夠在第一次經過兩磁場邊界時到達o點的粒子, 其速度應滿足什么條件?(2)發(fā)射之后能夠在第三次經過兩磁場邊界時到達o點的粒子, 其速度應滿足什么條件?(3)這些粒子中到達o點所走的最長路程為多少?46.（2012陜西五校高三第三次模擬，25）如圖所示, 在矩形abcd區(qū)域內, 對角線bd以上的區(qū)域存在有平行于ad向下的勻強電場, 對角線bd以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強磁場(圖中未標出), 矩形ad邊長為l, ab邊長為2l. 一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子(重力不計)以初速度v0從a點沿ab方向進入電場, 在對角線bd的中點p處進入磁場, 并從dc邊上以垂直于dc邊的速度離開磁場(圖中未畫出), 求:(1)電場強度e的大小和帶電粒子經過p點時速度v的大小和方向;(2)磁場的磁感應強度b的大小和方向.47.（2012大連沈陽高三第二次聯(lián)考，25）坐標原點o處有一放射源, 它向xoy平面內的x軸下方各個方向發(fā)射速度大小都是v0的粒子, 粒子的質量為m、電荷量為q;在0yd的區(qū)域內分布有指向y軸正方向的勻強電場, 在yd的區(qū)域內分布有垂直于xoy平面向里的勻強磁場, 磁感應強度b=, ab為一塊很大的平面感光板, 在磁場內平行于x軸放置, 如圖所示. 測得進入磁場的粒子的速率均為2v0, 觀察發(fā)現(xiàn)此時恰好無粒子打到ab板上. (粒子的重力忽略不計)(1)求電場強度的大小;(2)求感光板到x軸的距離;(3)磁感應強度為多大時所有粒子均能打到板上?并求出此時ab板上被粒子打中的區(qū)域的長度. 48.（2012東北四校第一次高考模擬，25）如圖所示的環(huán)狀軌道處于豎直平面內, 它由半徑分別為r和2r的兩個半圓軌道、半徑為r的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2r和4r的直軌道平滑連接而成. 以水平線mn和pq為界, 空間分為三個區(qū)域, 區(qū)域和有磁感應強度為b的水平向里的勻強磁場, 區(qū)域和有豎直向上的勻強電場. 一質量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內, 它與兩根直軌道間的動摩擦因數(shù)為(00）的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的p點處射入電場，在x軸上的q點處進入磁場，并從坐標原點o離開磁場. 粒子在磁場中的運動軌跡與y軸交于m點. 已知op=l，oq=2l. 不計重力. 求（1）m點與坐標原點o間的距離；（2）粒子從p點運動到m點所用的時間. 58.（2009天津理綜，11，難）如圖所示，直角坐標系xoy位于豎直平面內，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度為b，方向垂直xoy平面向里，電場線平行于y軸. 一質量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的a點水平向右拋出，經x軸上的m點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的n點第一次離開電場和磁場，mn之間的距離為l，小球過m點時的速度方向與x軸正方向夾角為. 不計空氣阻力，重力加速度為g，求（1）電場強度e的大小和方向；（2）小球從a點拋出時初速度的大?。唬?）a點到x軸的高度h. 59.（2010天津理綜，12，難）質譜分析技術已廣泛應用于各前沿科學領域. 湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質譜裝置示意如圖，m、n為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長為l，板右端到屏的距離為d，且d遠大于l，oo為垂直于屏的中心軸線，不計離子重力和離子在板間偏離oo的距離. 以屏中心o為原點建立xoy直角坐標系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向. （1）設一個質量為、電荷量為的正離子以速度沿oo的方向從o點射入，板間不加電場和磁場時，離子打在屏上o點. 若在兩極板間加一沿+y方向場強為e的勻強電場，求離子射到屏上時偏離o點的距離y0；（2）假設你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實驗結果計算未知離子的質量數(shù). 上述裝置中，保留原電場，再在板間加沿-y方向的勻強磁場. 現(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從o點沿oo方向射入，屏上出現(xiàn)兩條亮線. 在兩線上取y坐標相同的兩個光點，對應的x坐標分別為3. 24 mm和3. 00 mm，其中x坐標大的光點是碳12離子擊中屏產生的，另一光點是未知離子產生的. 盡管入射離子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板間運動時oo方向的分速度總是遠大于x方向和y方向的分速度. 60.（2010山東理綜，25，難）如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為d，兩側為相同的勻強磁場，方向垂直紙面向里. 一質量為m、帶電量+q、重力不計的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場做勻速圓周運動，后進入電場做勻加速運動，然后第二次進入磁