《高考物理 第四篇 高考计算题对接练习-人教版高三全册物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理 第四篇 高考计算题对接练习-人教版高三全册物理试题（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四篇 高考计算题对接练习带电粒子在复合场运动1在真空中，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m21010kg，带电荷量q5106 C，不计重力，磁感应强度B1 T，粒子运动速度v05103 m/s，圆形区域半径r0.2 m，求粒子第一次回到P点所需时间(结果用表示)2如图所示，一束极细的可见光照射到金属板上的A点，可以从A点向各个方向发射出速率不同的电子，这些电子被称为光电子金属板左侧有一个方向垂直纸面向里、磁感应强度为B，且面积足够大
2、的匀强磁场，涂有荧光材料的金属小球P(半径忽略不计)置于金属板上的A点的正上方，A、P同在纸面内，两点相距L.从A点发出的光电子，在磁场中偏转后，有的能够打在小球上并使小球发出荧光。现已测定，有一个垂直磁场方向、与金属板成30角射出的光电子击中了小球求这一光电子从金属板发出时的速率v和它在磁场中运动的可能时间t.已知光电子的比荷为e/m.3如图所示，某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场，此区域的宽度d8 cm，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一质量为m，电荷量为e的电子以一定的速度沿水平方向射入此区域，若电场与磁场共存，电子穿越此区域时恰好不发生偏转；若射入时撤去
3、磁场，电子穿越电场区域时，沿电场方向偏移量y3.2 cm；若射入时撤去电场，电子穿越磁场区域时也发生了偏转，不计重力作用，求：(1)电子射入时的初速度v的表达式；(2)电子比荷的表达式；(3)画出电子穿越磁场区域时(撤去电场时)的轨迹并标出射出磁场时的偏转角；(4)电子穿越磁场区域后(撤去电场时)的偏转角.4如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B10.40 T，方向垂直纸面向里，电场强度E2.0105 V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B20.25 T，磁场边界AO和y轴的夹角AOy45.
4、一束带电量q8.01019 C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2 m)的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在4590之间则：(1)离子运动的速度为多大？(2)离子的质量应在什么范围内？(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2应满足什么条件？5如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球以水平初速度v0从离地高为h的地方做平抛运动，落地点为N，不计空气阻力，求：(1)若在空间加一个竖直方向的匀强电场，使小球沿水平方向做匀速直线运动，则场强E为多大？(2)若在空间
5、再加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场，小球的落地点仍为N，则磁感应强度B为多大？6质谱仪可测定同位素的组成现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后，沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中，如图所示测试时规定加速电压大小为U0，但在实验过程中加速电压有较小的波动，可能偏大或偏小U.为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠，U不得超过多少？(不计离子的重力)7如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移
6、为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，已知d、v0(带电粒子重力不计)，求：(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.8 如图所示，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界，是一个半径为r的圆，圆心O1在x轴上，OO1距离等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切于P点，在MN的上方是正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为E，方向沿x轴的负方向，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。有一群相同的正粒子，以相同的速率，在纸面内沿不同方向从原点O射入第象限，粒子的速度方向在与x轴成=30角的范围内，其中沿x轴正方向进
7、入磁场的粒子经过P点射入MN后，恰好在正交的电磁场中做直线运动。粒子的质量为m，电荷量为q（不计粒子的重力）。求：（1）粒子的初速率；（2）圆形有界磁场的磁感应强度；（3）若只撤去虚线MN上面的磁场B，这些粒子经过y轴的坐标范围。9如图所示，在轴上方有一竖直向下的匀强电场区域，电场强度为。轴下方分布有很多磁感应强度为的条形匀强磁场区域，其宽度均为为，相邻两磁场区域的间距为。现将一质量为、电荷量为的带正电的粒子（不计重力）从轴上的某处静止释放。（1）若粒子从坐标（0,）点由静止释放，要使它经过轴下方时，不会进入第二磁场区，应满足什么条件？（2）若粒子从坐标（0,）点由静止释放，求自释放到第二次过
8、轴的时间。10如图所示，在 xy坐标系中的一个矩形区域里，存在着沿y轴负方向的匀强电场，场强E1.010N/C，该区域的水平宽度为L3.0，竖直宽度足够大一带电粒子从y轴上的A点（纵坐标为h2.0m）以初动能Ek 1.0108J沿x轴正方向射出，粒子的带电量为q1.01010 C，为使粒子通过x轴上的B点（横坐标为d 4.0m），则该电场区域应处于何位置，求出其左边界位置对应的横坐标？（不计粒子的重力作用）11如右图所示，在矩形ABCD区域内，对角钱BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长L，AB边长为2L。一个质
9、量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度vo从A点沿AB方向进入电场，在对角线 BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直 于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向：（2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。12如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，虚线CD与坐标轴分别交于C点和D点，在虚线CD的上方存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴左侧与虚线CD下方相交的区域存在电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场，现有一群质量为m、电荷量为+q的带电粒子在纸面内以大小不同的速度从D点沿y轴正方向射入磁场，所有
10、粒子经磁场偏转后，均能够沿x轴负方向垂直进入电场中，已知D点与原点O之间的距离为d，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。（1）如果某带电粒子的运动路径恰好通过C点，求该带电粒子射入磁场时的速度v；（2）假如带电粒子射入磁场时的速度为vo，且vo小于（1）中的v，求带电粒子从D点出发到返回x轴所用的时间。13如图所示为某一仪器的部分原理示意图，虚线OA、OB关于y轴对称，且AOB=90， OA、OB将xOy平面分为、三个区域，区域、内存在水平方向的匀强电场，电场强度大小均为E、方向相反。现有质量为m，电量为+q（q0）的大量带电粒子从x轴上的粒子源P处以速度v0沿y轴正方向射出，到达OA上的M点
11、时速度与OA垂直。（不计粒子的重力及粒子间的相互作用）求：（1）粒子从P点运动到M点的时间；（2）为使粒子能从M点经区域通过OB上的N点，M、N点关于y轴对称，可在区域内加一垂直xOy平面的匀强磁场，求该磁场的磁感应强度的最小值和粒子经过区域到达x轴上Q点的横坐标；（3）当匀强磁场的磁感应强度取（2）问中的最小值时，且该磁场仅分布在区域内的一个圆形区域内。由于某种原因的影响，粒子经过M点时的速度并不严格与OA垂直，成散射状，散射角为，但速度大小均相同，如图所示。求所有粒子经过OB时的区域长度。14如图所示，空间内存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场沿y轴负方向，匀强磁场垂直于xOy
12、平面向里图中虚线框内为由粒子源S和电压为U0的加速电场组成的装置，其出口位于O点，并可作为一个整体在纸面内绕O点转动。粒子源S不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(初速不计)，经电场加速后从O点射出，且沿x轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动不计粒子的重力及彼此间的作用力，粒子从O点射出前的运动不受外界正交电场、磁场的影响(1)求粒子从O点射出时速度v的大小。(2)若只撤去磁场，从O点沿x轴正方向射出的粒子刚好经过坐标为(L，-L/2)的N点，求匀强电场的场强E；(3)若只撤去电场，要使粒子能够经过坐标为(L，0)的P点，粒子应从O点沿什么方向射出?15如图所示，在直角坐标系Oxy平面的第三、
13、四象限内分别存在着垂直于Oxy平面的匀强磁场，第三象限的磁感应强度大小是第四象限的2倍，方向相反。质量、电荷量相同的负粒子a、b，某时刻以大小相同的速度分别从x轴上的P、Q两点沿y轴负方向垂直射入第四、三象限磁场区域。已知a粒子在离开第四象限磁场时，速度方向与y轴的夹角为60o，且在第四象限磁场中运行时间是b粒子在第三象限磁场中运行时间的4倍。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求：a、b两粒子经Y轴时距原点O的距离之比。16如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M
14、，中间有小孔O，OO是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角=45，OC=a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子（不计重力），自O点沿OO方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO方向运动，并进入匀强磁场B2中，求：（1）进入匀强磁场B2的带电粒子的速度；（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。17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=1.5l04ms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
