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1、襄阳四中2011届高三物理电场、磁场测试题命题人：梅军 审核人：王政良一、选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1、如图所示，质子a（）和氘核b（）以相同的动量，都垂直磁场边界MN并垂直磁场方向进入足够大的匀强磁场区，不考虑质子和氘核的重力及相互作用力，以下说法正确的是：( )A它们所受洛仑兹力的大小相同B它们做圆周运动时的向心加速度大小相同C它们做圆周运动时的轨道半径相同D它们在磁场中运动时间相同2、法拉第曾做过如下的实验：在玻璃杯侧面底部装一导体柱并通过导线与电源负极相连，直立的细
2、圆柱形磁铁棒下端固定在玻璃杯底部的中心，往杯内加入水银。在玻璃杯的正上方O点吊一可自由摆动或转动的直铜棒，铜棒的上端与电源的正极相接，下端浸入玻璃杯中的水银中。由于水银的密度比铜大，铜棒会倾斜地与水银相连，此时铜棒静止，如图所示。这样，可动铜棒、水银、导电柱和电源就构成了一个回路。闭合开关S，则该实验可观察到的现象是：( )A铜棒与闭合S前相比，与竖直方向的夹角不变且仍静止B铜棒与闭合S前相比，与竖直方向的夹角会增大些但仍可静止C铜棒与闭合S前相比，与竖直方向的夹角会减小些但仍可静止D铜棒会以磁铁棒为轴转动3、在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子（不计重力）恰好能
3、沿直线MN从左到右通过这一区域。那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况：( )A. 匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外B. 匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里C. 匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右D. 匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上4、在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图6所示。在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是（ ）
4、A若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移5、如图所示，带电平行板中间的匀强磁场方向水平垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰能沿水平作直线运动，现使小球从较低的b点开始下滑经P点进入板间，则在板间的运动过程中( )A其动能将会增大 B其电势能将会增大C小球所受的洛伦兹力将会增大 D小球受到的电场力将会增大6、如图示，圆形区域内有垂直于纸面第匀强磁场，三个质量和电量都相同第带电粒子a、b、c，以不同速率
5、对准圆心O沿AO方向射入电场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是：( )Aa粒子动能最大Bc粒子动能最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期TaTbTc7、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E. 从两板左侧中点C处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束.则下列判断正确的是：( ) A这三束正离子的速度一定不相同B这三束正离子的比荷一定不相同Ca、b两板间的匀
6、强电场方向一定由a指向bD若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出8、如图所示，匀强电场水平向右，虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合。有一电荷量为q、质量为m的小球套在杆上并从杆左端由静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，在开始一小段时间内，小球：( )A可能做匀速直线运动B一定做变加速曲线运动C重力势能可能减小D电势能可能增加 9、如图所示，、是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，处于匀强磁场中，和处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点
7、k的过程中，下列说法中正确的有：( ) A在K处球b速度最大 B在K处球c对轨道压力最大C球b需时最长 D球c机械能损失最多10、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电。现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )A经过最高点时，三个小球的速度相等；B经过最高点时，甲球的速度最小；C甲球的释放位置比乙球的高；D运动过程中三个小球的机械能均保持不变。11、如图所示,回旋加速器是用来加
8、速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是：( )A加速的次数 B加速电压的大小C金属盒的半径 D匀强磁场的磁感应强度12、如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一个重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区，下列判断正确的是： ( )A如果粒子回到MN上时速度增大，则该空间存在的场一定是电场。B如果粒子回到MN上时速度大小不变，则该空间存在的场可能是电场。C若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到M
9、N上时与其所成的锐角夹角不变，则该空间存在的场一定是磁场。D若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN上所用的时间不变，则该空间存在的场一定是磁场。二、计算题。（6小题，共72分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明。方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13、(10分)实验室需要用电子打击静止在P点的粒子,先让电子在直线加速器中经过电压U加速，再从小孔O沿OO方向水平飞出。已知OP的距离为d，OP与OO的夹角为，电子的质量为m，电量为-e，要想电子能打到P点，可在直线加速器左侧加一个垂直于纸面的磁场，求磁感应强度的表达式并说明
10、方向。14、(12分)如图所示，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，y轴上离坐标原点3L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v0的电子（质量为m，电量为-e）。如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动.如果撤去磁场只保留电场，电子将从P点离开电场，P点的坐标是（2L,5L）.不计重力的影响，求：（1）电场强度E和磁感应强度B的大小及方向；（2）如果撤去电场，只保留磁场，电子将从D点（图中未标出）离开磁场，求D点的坐标及电子在磁场中运动的时间。15、(12分)如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R
11、=0.10m的圆形区域内，圆的左端点跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟荧光屏MN相切于x轴上的A点。置于坐标原点O的粒子源可沿x轴正方向射出速度v0=3.0106m/s的带电粒子流，比荷为q/m=1.0108C/kg。不计粒子重力。求：（1）粒子在磁场中运动的半径（2）粒子射到荧光屏MN上的点距A点的距离（3）现以O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90，在答题纸上用作图法画出此过程中粒子打在荧光屏上的最低点和最高点的位置。16、(12分)如图甲所示，M、N为竖直放置、彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度
12、随时间的变化如图乙所示(垂直纸面向里为B的正方向)。有一正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场，已知正离子质量为m、带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0。不考虑由于磁场变化而产生的电场，不计正离子所受重力。求： （1）磁感应强度B0的大小（2）若射入磁场时速度，正离子能否从O点射出？若不能，它将打到N板上离O点多远处？（3）要使正离子从O孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时速度v0应为多少？17、(12分)如图所示，在平行板电容器的两板之间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0105V
13、/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B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角AOy=45一束带电量q=8.010-19C的同位素正离子从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（0，0.2m）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，不计离子重力，求：（1）离子运动的速度为多大？（2）x轴上被离子打中的区间范围？（3）若只改变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？18、(14分)如图所示，在y轴右侧平面内存在方
14、向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=05T，坐标原点有一放射源，可以向y轴右侧平面沿各个方向放射比荷为Kg/C的正离子，这些离子速率分别在从0到最大值m/s的范围内，不计离子之间的相互作用。（1）求离子打到y轴上的范围；（2）若在某时刻沿方向放射各种速率的离子，求经过s时这些离子所在位置构成的曲线方程；（3）若从某时刻开始向y轴右侧各个方向放射各种速率的离子，求经过时已进入磁场的离子可能出现的区域面积。19、（选做题）如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场匀强磁场分为、两个区域其边界为MN、PQ，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，区域高度为d，区域的高度足够大一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电、磁复合场后，恰能做匀速圆周运动(1)若带电小球能进入区域，h应满足什么条件？(2)若带电小球经一定的时间后恰能回到O点，h应满足什么条件？(3)若带电小球第一次射出边界MN时与射入点相距为d，h应满足什么条件？襄阳四中2011届高三物理电场、磁场测试题答题卡姓名_学号_分数_13、（10分）14、（12分）15、（12分）16
