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1、172013届浙江理综之电磁场选编二（供2013届使用）(一)浙江省宁波市鄞州区2012届高三5月适应性考试25（22分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，圆形磁场区域半径为r。当一带正电的粒子（质量为m，电荷量为q）从A点静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，磁感应强度为B，粒子恰好从N点射出，O为圆心，MON120，粒子重力忽略不计。求：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度v的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子在电场、磁场中运动的总时间t；（3）
2、若粒子在离开磁场前某时刻，磁感应强度方向不变，大小突然变为B1，此后粒子恰好被束缚在该磁场中，则B1的最小值为多少？（二）浙江省名校新高考研究联盟2012届第二次联考25（22分）某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如图所示，材料表面上方矩形区域PPNN充满竖直向下的匀强电场，电场宽为d；矩形区域NNMM充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，长为3s，宽为s；NN为磁场与电场之间的薄隔离层。一个电荷量为e、质量为m、初速为零的电子，从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，时间极短、运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%，最后电子仅能从磁场边界
3、MN飞出。不计电子所受重力。（1）控制电子在材料表面上方运动，最大的电场强度为多少？（2）若电子以上述最大电场加速，经多长时间将第三次穿越隔离层？（3）A是MN的中点，若要使电子在A、M间垂直于AM飞出，求电子在磁场区域中运动的时间。（三）浙江省温州市2012届高三第二次适应性测试25. (22分）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直绑面向里的勻强磁场，磁感应强度为B,两板及其上侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一带电粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从O1点竖直向下以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场、电场复合区域，然后恰好从左极板下边缘飞出，在极板间运动的
4、时间为t0。若仅撤去磁场，该粒子仍从O1点以相同的速度射入，经时间打到极板上。(1)试判断该粒子带何种电荷；(2)求两极板间电压U;(3)若两极板不带电，保持磁场不变，带电粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使带电粒子不打在极板上，粒子的速度应满足什么条件？ (已知（四）2012年稽阳联谊学校高三联考25、(22分)2012电影里说2012年将是太阳峰年，但是现在的预报，在国际太阳物理界普遍接受的一个风期大概在20132014年之间。一个活动周中太阳黑子的相对数目年平均值最大的那一年称为太阳峰年，也叫太阳活动极大年。在太阳峰年会产生太阳风暴，太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动
5、。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流(正、负等离子体)，严重影响地球的空间环境，破坏臭氧层，干扰无线通信，对人体健康也有一些危害。为此某科研小组设计了一装置来吸收部分等离子体，假设一束单位体积内正、负离子的总数目为n0的等离子体，以速度水平射来，设每个离子的质量为m0，电荷量绝对值均为q0，离子束的横截面是边长为2oL的正方形(如图所示)，MNPQ是离子束的某个横截面。在MNPQ右侧空间有一磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与等离子体运动的速度垂直且与MN平行，在磁场中放置mnpqm1n1p1q1的长方体金属收集器，它的横截面是边长为L的正方形，其位置如图所示，长方体侧面mnpq平行于横
6、截面MNPQ，平面M1N1P1Ql是截面MNPQ及长方体侧面mnpq的中垂面，且mqM1Q1，M1Q1=3L，mn=20L。(假设等离子体落到金属收集器表面被吸收，速度立刻变为零，忽略离子间的相互作用) (1)若没有金属收集器，则打在直线M1Q1上的离子，离M1最远的距离是多少? (2)M到Q哪些位置的离子能被金属收集器吸收?(3)此金属收集器单位时间吸收的离子的质量为多少?（五）2011学年浙江省第二次五校联考axyO25（22分）如图所示，在坐标原点有一放射源放出质量为m、带电量为+q的粒子，假设粒子的速率都为v，方向均沿纸面现在xT）（式中，T已知），质量为m、电荷量为e的质子连续不断地
7、经s1进入M、N间的电场，接着通过s2进入磁场。（质子通过M、N的过程中，板间电场可视为恒定，质子在s1处的速度可视为零，质子的重力及质子间相互作用均不计。）（1）质子在哪些时间段内自s1处进入板间，穿出磁场后均能打到收集屏PQ上？（2）质子从进入s1到穿出金属网罩经历的时间记为，写出与UMN之间的函数关系（tanx=a 可表示为x=arctana）r0OUMNtT2T3T乙U0+eBMNOPQ甲s2s1v0m（3）若毎秒钟进入s1的质子数为n，则收集屏PQ电势稳定后的发热功率为多少？（八）台州市2012年高三年级调考试题第25题图25（22分）如图所示，在xoy坐标系中分布着三个有界场区：第
8、一象限中有一半径为r =0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度B1=1T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C；第四象限中，由y轴、抛物线FG（y= -10x2+x - 0.025，单位：m）和直线DH（ y = x - 0.425，单位：m）构成的区域中，存在着方向竖直向下、强度E=2.5N/C的匀强电场；以及直线DH右下方存在垂直纸面向里的匀强磁场B2=0.5T。现有大量质量为110-6 kg（重力不计），电量大小为210-4 C，速率均为20m/s的带负电的粒子从处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角在0至180度之间。 （1）求这些粒子在圆形磁场区域中运动的半
9、径； （2）试证明这些粒子经过x轴时速度方向均与x轴垂直； （3）通过计算说明这些粒子会经过y轴上的同一点，并求出该点坐标（九）浙江省杭州市2012届高三下学期高考理科综合模拟试题（6）25（22分）如图所示，直角坐标系的y轴左方为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B；垂直x轴竖直放置一个足够大接收屏PQ，它离原点距离为og=L/2；直角坐标系的第一象限和第四象限的abco、ocdf均是边长为L的正方形，内各有一垂直纸面方向的半径为L的1/4圆形匀强磁场区域, 磁感应强度的大小均为B。bd为一线状发射装置，射出一束质量为m、电荷量为e的电子，以相同的初速度沿纸面垂直于bd边射入两个正方
10、形区域，电子从bd边上的任意点入射，都只能从原点o射出进入y轴左方磁场。（不考虑电子之间的相互作用，不计重力）求（1）第一象限和第四象限中匀强磁场区域的磁感应强度的方向（2）电子沿纸面垂直于bd边射入初速度大小（3）电子打到接收屏PQ上的范围（4）打在接收屏上的电子在磁场中运动的最长时间t（十）绍兴市2012年高三教学质量调测25（22 分）相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0 ，质量为m，电量为-e，在AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0 k 1，；紧靠B 板的偏转电场电压也等于U0 ，
11、板长为L，两板间距为d，距偏转极板右端处垂直放置很大的荧光屏PQ。不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。（1）在0T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。（结果用L、d 表示，第2 小题亦然）（2）只调整偏转电场极板的间距（仍以虚线为对称轴），要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什么要求？（3）撤去偏转电场及荧光屏，当k 取恰当的数值，使在0T 时间内通过电容器B 板的所有电子，能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求k 值。（十一）浙江省2012届重点中学协作体高三第二学期3月调研试题25（22分）如图a所示，水平直线MN下
12、方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过105s后，电荷以v0=15l04ms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（2）图b中10-5s时刻电荷与O点的水平距离（3）如果在O点右方d= 68cm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。（，）（十二）浙江省2012年高三调研理科综合测试卷25（22分）S1S2U0BOdld如图所示，电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧
13、光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两平板，两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量为 e的电子，经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出，经磁场偏转后，最后打到荧光屏上。若，不计电子在进入加速电场前的速度。(1) 求电子进入磁场时的速度大小；(2) 求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和磁感应强度B的大小；(3) 若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极，加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变，允许改变板长的前提下，求所加偏转电压的最小值。(一)25.解： （1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动
