【真品】高中物理磁場(chǎng)大題

1、uomp) 9. 山東省濰坊市2010屆高三上學(xué)期階段性測(cè)試電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.電子束經(jīng)過(guò)電壓為u的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示.磁場(chǎng)方向垂直于圓面.磁場(chǎng)區(qū)的中心為o，半徑為r.當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)o點(diǎn)而打到屏幕的中心m點(diǎn).為了讓電子束射到屏幕邊緣p，需要加磁場(chǎng)，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b應(yīng)為多少？(電子荷質(zhì)比為e/m,重力不計(jì))解：電子加速時(shí)，有：eu=mv2 （2分）在磁場(chǎng)中，有：evb= （2分）由幾何關(guān)系，有：tan （2分）由以上各式解得：b= （2分）frbnm10湖南省雅禮中學(xué)2010屆高三上學(xué)期第五次月考如

2、圖所示，足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)體框架的寬度l=0.5 m，電阻忽略不計(jì)，定值電阻r=2。磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.8 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=0.2 kg、有效電阻r=2的導(dǎo)體棒mn垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力f=1.2n的作用下由靜止開(kāi)始沿框架運(yùn)動(dòng)到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體棒截面的電量共為q=2 c，求：（1）導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；（2）導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)這一過(guò)程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱。（g取10 m/s2）解：(1)當(dāng)物體開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有： (1分) 又 ： (2分)解得 m/s (1分) (2) 設(shè)在此過(guò)程中mn運(yùn)

3、動(dòng)的位移為x，則 解得：m (1分) 設(shè)克服安培力做的功為w，則： 解得：w=1.5j (2分)所以電路產(chǎn)生的總電熱為1.5j，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱為0.75j (1分)11河南省開(kāi)封高中2010屆高三上學(xué)期1月月考如圖所示，在足夠在的空間范圍內(nèi)，同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面固定在水平面上，斜面傾角為30。有一帶電的物體p靜止于斜面頂端有物體p對(duì)斜面無(wú)壓力。若給物體p一瞬時(shí)沖量，使其獲得水平的初速度向右拋出，同時(shí)另有一不帶電的物體q從a處?kù)o止開(kāi)始沿靜止斜面滑下（p、q均可視為質(zhì)點(diǎn)），p、q兩物體運(yùn)動(dòng)軌跡在同一堅(jiān)直平面內(nèi)。一

4、段時(shí)間后，物體p恰好與斜面上的物體q相遇，且相遇時(shí)物體p的速度方向與其水平初速度方向的夾角為60。已知重力加速度為g，求： （1）p、q相遇所需的時(shí)間； （2）物體p在斜面頂端客觀存在到瞬時(shí)沖量后所獲得的初速度的大小。解：（1）物體p靜止時(shí)對(duì)斜面無(wú)壓力p獲得水平分速度后做勻速圓周運(yùn)動(dòng) （2）在時(shí)間t內(nèi)，q物體在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)xyaomnv0由幾何關(guān)系知r=5解得12山東省費(fèi)縣一中2010屆高三第一次調(diào)研測(cè)試如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為b,方向垂直xoy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從

5、y軸上的a點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的m點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的n點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，mn之間的距離為l，小球過(guò)m點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求(1) 電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小和方向；(2) 小球從a點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??；(3) a點(diǎn)到x軸的高度h.答案：（1），方向豎直向上 （2） （3）【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)和帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。（1）小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），有 xyaomnv0o/p 重力的方向豎直向下，電場(chǎng)力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向

6、豎直向上。（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，o為圓心，mn為弦長(zhǎng)，如圖所示。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有 由速度的合成與分解知 由式得 （3）設(shè)小球到m點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 由式得 13浙江省溫州市十校聯(lián)合體2010屆高三期中聯(lián)考如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。已知：靜電分析器通道的半徑為r，均勻輻射電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為e。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為b。問(wèn)：（1）為了使位于a處電量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛

7、線通過(guò)靜電分析器，加速電場(chǎng)的電壓u應(yīng)為多大？（2）離子由p點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的q點(diǎn)，該點(diǎn)距入射點(diǎn)p多遠(yuǎn)？ 解：（1）離子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有 (2分)離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，有 (2分)解得 (2分)（2）離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有 (3分)由、式得 (2分) (1分)14. 江蘇省淮陰中學(xué)2010屆高三摸底考試如圖所示，直線mn下方無(wú)磁場(chǎng)，上方空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其分界線是半徑為r的半圓，兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為b?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從p點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出，最

8、終打到q點(diǎn)，不計(jì)微粒的重力。求：（1）微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期；（2）從p點(diǎn)到q點(diǎn)，微粒的運(yùn)動(dòng)速度大小及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）若向里磁場(chǎng)是有界的，分布在以o點(diǎn)為圓心、半徑為r和2r的兩半圓之間的區(qū)域，上述微粒仍從p點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出，且微粒仍能到達(dá)q點(diǎn)，求其速度的最大值。nompqbb解：（1）由 （2分） （2分）得 （1分） （2）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡將磁場(chǎng)邊界分成n等分（n=2，3，4）由幾何知識(shí)可得： ； ； （1分）又 （1分）得 （n=2，3，4） （1分）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，由對(duì)稱性可得 （n=2，4，6） （1分）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，t為周期的整數(shù)倍加上第一段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即 （n=3，5，7） （1

9、分）nompqo1哦bo21哦bbo1nompqo219anompqo1哦bo21哦bo321哦bo4321哦bbb（3）由幾何知識(shí)得 ； (1分)且不超出邊界須有： （1分）得 （1分）o1哦bo21哦bbmpqno 當(dāng)n=2時(shí) 不成立，如圖 （1分）比較當(dāng)n=3、n=4時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑，知 當(dāng)n=3時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑最大，粒子的速度最大 （2分）bo1nmo21o31opqnompqo1哦bo21哦bo321哦bo4321哦bccb得： （1分）+u1ab15. 山東省濰坊市2010屆高三上學(xué)期階段性測(cè)試如圖所示的裝置，在加速電場(chǎng)u1內(nèi)放置一根塑料管ab（ab由特殊絕緣材料制成，不會(huì)影響電場(chǎng)的分布）

10、，緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板，板長(zhǎng)為l，兩板間距離為d一個(gè)帶負(fù)電荷的小球，恰好能沿光滑管壁運(yùn)動(dòng)小球由靜止開(kāi)始加速，離開(kāi)b端后沿金屬板中心線水平射入兩板中，若給兩水平金屬板加一電壓u2，當(dāng)上板為正時(shí)，小球恰好能沿兩板中心線射出；當(dāng)下板為正時(shí)，小球射到下板上距板的左端處，求：（1）u1：u2；（2）若始終保持上板帶正電，為使經(jīng)u1加速的小球，沿中心線射入兩金屬板后能夠從兩板之間射出，兩水平金屬板所加電壓u的范圍是多少？（請(qǐng)用u2表示）解：（1）設(shè)粒子被加速后的速度為v，當(dāng)兩板間加上電壓u如上板為正時(shí)，mg，u （1分）如下板為正時(shí)，a2g （1分）2g（） （1分）qumv （1分）解

11、得 （1分）（2）當(dāng)上板加最大電壓um時(shí)，粒子斜向上偏轉(zhuǎn)剛好穿出：t （1分） （1分） （1分）得um （1分）若上板加上最小正電壓un時(shí)，粒子向下偏轉(zhuǎn)恰穿出： （1分） 得un（1分）電壓的范圍為： （1分）16河南省武陟一中2010屆高三第一次月考如圖甲所示，建立oxy坐標(biāo)系，兩平行極板p、q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子。在03t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）。已知t = 0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)

12、刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、l0、b為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）（1）求電壓u的大小。（2）求 t0時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。（3）何時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？求此最短時(shí)間。圖乙圖甲答案：（1）（2）（3）【解析】（1）t=o時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負(fù)方向偏移的距離為l/2，則有 eq=ma l/2=at02/2 聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為。（2）t0/2時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前t0/2時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后t0/2時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速

13、直線運(yùn)動(dòng)。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為v0=l/t0 帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為 帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小為 設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則有 聯(lián)立式解得 。（3）2t0時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短。帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為 ，設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為，則，聯(lián)立式解得，帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖如圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角為，所求最短時(shí)間為,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為，聯(lián)立以上兩式解得。17浙江省金華一中2010屆高三12月聯(lián)考如圖甲所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xoy平

14、面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在坐標(biāo)原點(diǎn)o處放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q（）和初速為的帶電粒子。已知重力加速度大小為g。 （1）當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時(shí)，這些帶電微粒將沿圓形磁場(chǎng)區(qū)域的水平直徑方向離開(kāi)磁場(chǎng)，并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。求電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。 （2）調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)。處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第1象限，如圖乙所示?，F(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則在保證勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

15、強(qiáng)度及方向不變的條件下，應(yīng)如何改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分布區(qū)域?并求出符合條件的磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。解：（1）由題目中“帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)o處沿y軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)后，最終沿圓形磁場(chǎng)區(qū)域的水平直徑離開(kāi)磁場(chǎng)并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)”可知，帶電微粒所受重力與電場(chǎng)力平衡。設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為e，由平衡條件得：1分1分電場(chǎng)方向沿軸正方向帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且圓運(yùn)動(dòng)半徑r=r。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b。由牛頓第二定律得：1分1分磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外1分 （2）設(shè)由帶電微粒發(fā)射裝置射入第象限的帶電微粒的初速度方向與軸承夾角，則滿足0，由于帶電微粒最終將沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，故b應(yīng)垂直于平面向外，帶電微粒在

16、磁場(chǎng)內(nèi)做半徑為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于帶電微粒的入射方向不同，若磁場(chǎng)充滿紙面，它們所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示。2分為使這些帶電微粒經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后沿軸正方向運(yùn)動(dòng)。由圖可知，它們必須從經(jīng)o點(diǎn)作圓運(yùn)動(dòng)的各圓的最高點(diǎn)飛離磁場(chǎng)。這樣磁場(chǎng)邊界上p點(diǎn)的坐標(biāo)p（x，y）應(yīng)滿足方程：，所以磁場(chǎng)邊界的方程為：2分由題中0的條件可知，以的角度射入磁場(chǎng)區(qū)域的微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡即為所求磁場(chǎng)的另一側(cè)的邊界。2分因此，符合題目要求的最小磁場(chǎng)的范圍應(yīng)是圓與圓的交集部分（圖中陰影部分）。1分由幾何關(guān)系，可以求得符合條件的磁場(chǎng)的最小面積為：1分18. 湖南師大附中2010屆高三第五次月考試卷如圖所示，某放射源a中均勻地向外輻射出平行于y軸的

17、速度一定的粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q為測(cè)定其從放射源飛出的速度大小，現(xiàn)讓粒子先經(jīng)過(guò)一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為b、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板n的熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)當(dāng)觸頭p從右端向左移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過(guò)顯微鏡頭q看到屏上的亮點(diǎn)恰好能消失已知電源電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總電阻r0=2 r0，求：(1) 粒子從放射源飛出速度的大小；(2)滿足題意的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；(3)該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）nabcdse370b19湖南省雅禮中學(xué)2010屆高三上學(xué)期第五次月考如圖所

18、示，真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.332t，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長(zhǎng)，cd為厚度不計(jì)的金箔，金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度e=3.32105n/c；方向與金箔成37角.緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀粒子放射源s，可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的粒子，已知：粒子的質(zhì)量m=6.641027kg，電荷量q = 3.21019c，初速度v = 3.2106m/s。（sin37= 0.6，cos37= 0.8）求： （1）粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r； （2）金箔cd被粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度l； （3）設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的粒子穿出金箔進(jìn)入電場(chǎng)

19、，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通過(guò)n點(diǎn)，snab且sn = 40cm，則此粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能ek為多少？nabcdse370bo1mo2q解：（1）粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即 （1分）則 （2分） （2）設(shè)cd中心為o，向c端偏轉(zhuǎn)的粒子，當(dāng)圓周軌跡與cd相切時(shí)偏離o最遠(yuǎn)，設(shè)切點(diǎn)為p，對(duì)應(yīng)圓心o1，如圖所示，則由幾何關(guān)系得：(1分)向d端偏轉(zhuǎn)的粒子，當(dāng)沿sb方向射入時(shí)，偏離o最遠(yuǎn)，設(shè)此時(shí)圓周軌跡與cd交于q點(diǎn)，對(duì)應(yīng)圓心o2，如圖所示，則由幾何關(guān)系得：（1分）故金箔cd被粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度（1分） （3）設(shè)從q點(diǎn)穿出的粒子的速度為v，因半徑o2q場(chǎng)強(qiáng)e，則ve，故穿出的粒子

20、在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示。 沿速度v方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 位移（1分） 沿場(chǎng)強(qiáng)e方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移（1分） 則由 得： （2分） 故此粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能為（2分）2007兩屏幕熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別去垂直于兩屏交線的直線為x和y軸，交點(diǎn)o為原點(diǎn)，如圖所示。在y0，0x0，xa的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b。在o點(diǎn)出有一小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q（q0）的粒子沿x周經(jīng)小孔射入磁場(chǎng)，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0xa的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比

21、為25，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為7t/12，其中t為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。試求兩個(gè)熒光屏上亮線的范圍（不計(jì)重力的影響）。xoyebac2008（17分） 如圖所示，在xoy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線oc之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上a點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為，a點(diǎn)與原點(diǎn)o的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并垂直于oc飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。若oc與x軸的夾角也為，求：質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大??；勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

22、大小。2009.如圖，在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b，方向垂直于x y平面向外。p是y軸上距原點(diǎn)為h的一點(diǎn)，n0為x軸上距原點(diǎn)為a的一點(diǎn)。a是一塊平行于x軸的擋板，與x軸的距離為，a的中點(diǎn)在y軸上，長(zhǎng)度略小于。帶點(diǎn)粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m，電荷量為q（q0）的粒子從p點(diǎn)瞄準(zhǔn)n0點(diǎn)入射，最后又通過(guò)p點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。2009. 【解析】設(shè)粒子的入射速度為v,第一次射出磁場(chǎng)的點(diǎn)為,與板碰撞后再次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置為.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,有,粒子速率不變,每次進(jìn)入磁場(chǎng)與射出磁場(chǎng)位置間距離保持不變有,粒子射

23、出磁場(chǎng)與下一次進(jìn)入磁場(chǎng)位置間的距離始終不變,與相等.由圖可以看出設(shè)粒子最終離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),與檔板相碰n次(n=0、1、2、3).若粒子能回到p點(diǎn),由對(duì)稱性,出射點(diǎn)的x坐標(biāo)應(yīng)為-a,即,由兩式得若粒子與擋板發(fā)生碰撞,有聯(lián)立得n3聯(lián)立得把代入中得2010(18分) 如圖所示，在0xa、oy范圍內(nèi)有垂直手xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b。坐標(biāo)原點(diǎn)0處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0范圍內(nèi)。己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于a2到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中

24、做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一。求最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的 (1)速度的大?。?2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦。2011.（19分）如圖，在區(qū)域i（0xd）和區(qū)域ii（dx2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為b和2b，方向相反，且都垂直于oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q（q0）的粒子a于某時(shí)刻從y軸上的p點(diǎn)射入?yún)^(qū)域i，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開(kāi)區(qū)域i時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為30；因此，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域i，其速度大小是a的1/3。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求（1）粒子a射入?yún)^(qū)域i時(shí)速度的大?。唬?）當(dāng)a離開(kāi)區(qū)域ii時(shí)，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差。2012.（18分）如圖，一半徑為r的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，離開(kāi)時(shí)速度方向與直線垂直。圓心o到直線的距離為 。現(xiàn)將磁場(chǎng)換為平等于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，