《专题12电磁学综合2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题12电磁学综合2（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 1专题 12：电磁学综合 21、如图所示，两块平行金属极板 MN水平放置，板长 L=1 m，间距 ，两金属板间电d3压 ；在平行金属板右侧依次存在 ABC和 FGH两个全等的正三角形区域，正三40MNUV角形 ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场 Bl，三角形的上顶点 A与上金属板 M平齐，BC 边与金属板平行，AB 边的中点 P恰好在下金属板 N的右端点；正三角形 FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场 B2，已知 A、F、G 处于同
2、一直线上，B、C、H 也处于同一直线上，AF 两点距离为 。现从平行金属极板 MN左端沿中轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质23m量 ，带电量 ，初速度 。10kg410q501/vms(1)求带电粒子从电场中射出时的速度 v的大小和方向(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在 AC边上，求该区域的磁感应强度 Bl(3)若要使带电粒子由 FH边界进入 FGH区域并能再次回到 FH界面，求 B2应满足的条件 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 22、如 下
3、左 图 所 示 ， 真 空 中 有 两 水 平 放 置 的 平 行 金 属 板 C、 D， 上 面 分 别 开 有 正 对 的 小 孔 O1和 O2金属 板 C、 D接 在 正 弦 交 流 电 源 上 ， 两 板 间 的 电 压 uCD 随 时 间 t变 化 的 图 线 如 下 右 图 所 示 。 t=0时 刻 开始 ， 从 D板 小 孔 O1处 连 续 不 断 飘 入 质 量 为 m=3.210-25 kg， 电 荷 量 为 q=1.610-19 C的 带 正 电 的粒 子 （设飘入速度很小，可视为零） 。在 C板外侧有以 MN为上边界 CM为左边界的匀强磁场， MN与 C金属板平行，相距
4、d=10cm， O2C 的长度 L=10cm，匀强磁场磁感应强度的大小为 B=0.10T，方向如图所示，粒 子 的 重 力 及 粒 子 间 相 互 作 用 力 忽 略 不 计 。 平 行 金 属 板 C、 D之 间 的 距 离 足够 小 ， 粒 子 在 两 板 间 的 运 动 时 间 可 忽 略 不 计 。 求 ： 带 电 粒 子 经 小 孔 O2进 入 磁 场 后 ， 能 飞 出 磁 场 边 界 MN 的 最 小 速 度 为 多 大 ？ 从 0到 0.04s末 时 间 内 哪 些 时 间 段 飘 入 小 孔 O1的 粒 子 能 穿 过 电 场 并 飞 出 磁 场 边 界 MN ？ 磁 场 边
5、 界 MN 有 粒 子 射 出 的 长 度 范 围 有 多 长 。 （ 计 算 结 果 保 留 三 位 有 效 数 字 ） 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 33、 （2009年海南）如图所示，ABCD 是边长为 的正方形。质量为 、电荷量为 e的电子以大小为 的初速度沿纸面垂直于 BC边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从 BC边上的任意点入射，都只能从 A点射出磁场。不计重力，求：（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；（2）此匀强磁场区
6、域的最小面积。 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 44如图所示，在 xOy坐标系所在的平面内，第一象限中存在如图所示方向的匀强电场，虚线一侧存在如图所示方向的匀强磁场，虚线与 y轴正方向成 45o。一带电量+q，质量 m的粒子从 P点由静止释放，到达 M点的速度为 v，P 到 M的距离为 L，带电粒子从图中的 M点出发在第二象限进入磁场并经磁场偏转后从 N点回到电场区域，并由 M点射出，NO 距离也为L。(粒子重力不计)试求：(1)电场强度大小； (2)O 到 M的
7、距离；(3)磁感应强度大小；(4)带电粒子从第一次经过 M点开始到再次回到 M点经历的时间。 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 51、 （1）设带电粒子在电场中做类平抛运动时间 t，加速度 a故 （1分）（1分）竖直方向的速度为 （1分）射出时的速度为 （1分）速度 v与水平方向夹角为 ， ，故 =30即垂直于 AB方向出射（2分）（2）带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移 即粒子由 P1点垂直 AB射入磁场，由几何关系知在磁场 ABC区域内做圆周运动的半径为 （2分
8、）由 知： （2分）（3）分析知当轨迹与边界 GH相切时，对应磁感应强度 B2最大，运动轨迹如图所示： 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 6（1分）由几何关系可知 （2分）故半径 （1分）又故 （2分）所以 B2应满足的条件为大于2 （1）设粒子飞出磁场边界 MN的最小速度为 v0，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力知： qv0B=mv02/R0 (2分)粒子恰好飞出磁场，则有：R 0=d (2分)所以最小速度 v 0=qBd/m=5*103m/s
9、(2分)(2)由于 C、D 两板间距离足够小，带电粒子在电场中运动时间可忽略不计，故在粒子通过电场过程中，两极板间电压可视为不变，设恰能飞出磁场边界 MN的粒子在电场中运动时 CD板对应的电压为 U0，则根据动能定理知：qU0=mv02/2 (2分) 得：U 0=mv02/2q=25V (2分)根据图像可知：U CD=50sin50t，25V(或-25V)电压对应的时间分别为： 7/300s和11/300s，所以粒子在 0到 0.04s内飞出磁场边界的时间为 7/300s11/300s (2分)（3）设粒子在磁场中运动的最大速度为 vm，对应的运动半径为 Rm，则有：qUm=mvm2/2 (1
10、分) qvmB=mvm2/Rm (1分) uCDCDM NBO2O1 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 7粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为： x=Rm-(Rm2-d2)1/2=0.1(21/2-1)m0.0414m (2 分)磁场边界 MN有粒子射出的长度范围为：x=d-x=0.0586m (2 分)3.解：（1）设匀强磁场的磁感应强度的大小为 B。令圆弧 是自 C点垂直于 BC入射的电子在磁场中的运行轨道。电子所受到的磁场的作用力 应指向圆弧的圆心，
11、因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧 的圆心在 CB边或其延长线上。依题意，圆心在 A、C 连线的中垂线上，故 B 点即为圆心，圆半径为 a按照牛顿定律有 联立式得 （2）由（1）中决定的磁感应强度的方向和大小，可知自 C点垂直于 BC入射电子在 A点沿DA方向射出，且自 BC边上其它点垂直于入射的电子的运动轨道只能在 BAEC区域中。因而，圆弧 是所求的最小磁场区域的一个边界。为了决定该磁场区域的另一边界，我们来考察射中 A点的电子的速度方向与 BA的延长线交角为 （不妨设 ）的情形。该电子的运动轨迹 qpA如图所示图中，圆 的圆心为 O，pq 垂直于 BC边，由式知，圆弧 的半径仍为 a，
12、在 D为原点、DC为 x轴，AD 为 y轴的坐标系中，P 点的坐标 为这意味着，在 范围内，p 点形成以 D为圆心、a 为半径的四分之一圆周 ，它是 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 8电子做直线运动和圆周运动的分界线，构成所求磁场区域的另一边界因此，所求的最小匀强磁场区域时分别以 B和 D为圆心、a 为半径的两个四分之一圆周和 所围成的，其面积为4. 微山一中高三物理复习学案 编制：马怀连 审核：何吉明 日期：2014-4-16 班级 姓名 高三激励自己的 话：如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。 9.
