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1、2015磁场复合场高中物理组卷.解答题(共 20小题)1. (2015?巴中模拟)如图所示，在直角坐标系的第I象限和第m象限存在着电场强度均为E的匀强电场，其中第I象限电场沿 x轴正方向，第m象限电场沿 y轴负方向.在第n象限和第IV 象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里.有一个电子从 y轴的P点以垂直于y轴的初速度vo进入第m象限，第一次到达 x轴上时速度方向与 x轴负方向夹角为 45。，第一次进入第I象限时，与 y轴夹角也是45。，经过一段时间电子又回到了 P点，进行周 期性运动.已知电子的电荷量为 e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求：(1) P点距原点。的距离
2、；(2)电子从P点出发到第一次回到 P点所用的时间.第#页(共43页)2. (2014洽肥校级模拟)如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的 Q点处有一质量为 m,带电量为负q的粒子沿与左边界成 30 的方向射入磁场，粒子重力不计.求：(1)带电粒子能从 AB边界飞出的最大速度?(2)若带电粒子能垂直 CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不 碰到负极板，则极板间电压多大？(3)若带电粒子的速度是 空变，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的范围？3. (2014友河州一模)如图所示，匀强电场区域和匀
3、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，而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从O点以速度 vo沿垂直电场方向进入电场，在电场力的作用下发生偏转，从 A点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半，当粒子从速度方向一致，(带电粒子重力不计)求：(1)粒子从C点穿出磁场时的速度 v；(2)电场强度 E和磁感应强度 B的比值上;B(3)粒子在电、磁场中运动的总时间.C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的JuX X XXX X 二EX X X X X X X X X X X xrf 取法 甘:x:x;xl4. (2014?广州三模)如图(甲)所示， MN
4、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 OO正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图(乙)所示.有一群正离子在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To.不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力.求：(1 )磁感应强度 Bo的大小；(2)要使正离子从 。孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度vo的可能（乙）5. ( 2014?咸阳一模)如图所示，在 xoy平面内，第I象限中有匀强电场，场强大小为E,方向沿y轴正方向，在x轴的下方有匀
5、强磁场，磁感强度大小为B,方向垂直于纸面向里，今有一个质量为m,电荷量为e的电子(不计重力)，从 y轴上的P点以初速度vo垂直于电场方向进入 电场.经电场偏转后，沿着与x轴正方向成45。进入磁场，并能返回到原出发点P.求：(1)作出电子运动轨迹的示意图，并说明电子的运动情况.(2) P点离坐标原点的距离h.(3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点？X X XX X X X X X X X X X X X XXX X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X6. （2014?四川二模）如图，竖直平面坐标系xoy的第一象限，有垂直 xoy面向外的水平匀强磁场和
6、竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E;第四象限有垂直 xoy面向里的水平匀强电场，大小也为E;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点O相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于N. 一质量为 m的带电小球从y轴上（y0）的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动（已知重力加速度为g）.（1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；（2） P点距坐标原点 O至少多高;N点开始计时,（3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过O的距离s为多远?经时间t
7、=25小球距坐标原点7. （2014油宁三模）如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿 y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小Bi=,方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域I、区域n的宽度均为L,高度均为3L .质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为（- 2L,-寸，L）的A 点以速度vo沿+x方向射出，恰好经过坐标为0,（加-1） L的C点射入区域I.粒子重力忽略不计.（1）求匀强电场的电场强度大小E;（2）求粒子离开区域I时的位置坐标；（3）要使粒子从区域n上边界离开磁场，可在区域n内加垂直纸面向内的匀强磁场.试确定磁 感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域n时的速度方向.8
8、. (2014?临沂模拟)如图所示，在 xOy坐标系中，x轴上N点到。点的距离是12cm,虚线 NP与x轴负向的夹角是 30.第I象限内 NP的上方有匀强磁场，磁感应强度B=1T,第IV象限有匀强电场，方向沿 y轴正向.一质量 m=8 10 10kg.电荷量q=1 X10 0) , MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平 面的圆形有界匀强磁场(图中未画出).现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线 MN上 的P点，以平行于x轴正方向的初速度 vo射入电场，并从 y轴上A点(0, 0.5l)射出电场，射 y轴负方向成30。角，此后，电子做匀速直线运动，进入磁
9、场并从圆形有界磁场c带正电粒子，从电 场中M (12, -8)点由静止释放，经电场加速后从 N点进入磁场，又从y轴上P点穿出磁场.不 计粒子重力，取n=3求：(1)粒子在磁场中运动的速度v;(2)粒子在磁场中运动的时间t;(3)匀强电场的电场强度E.京 |I XX9. (2014?凉州区模拟)如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线 MN平行于y轴，N点坐标(-第#页(共43页)出时速度方向与边界上Q点-1)射出，速度沿x轴负方向.不计电子重力，求:(1)匀强电场的电场强度 E的大小？(2)匀强磁场的磁感应强度 B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少?(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大
10、？10. ( 2014前州四模)如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场.有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直. 现有一质量为 m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从 A处穿过绝缘板，而后从 x轴上的D处以与x轴负向夹角为30的方向进入第四象 限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出).已知OD长为1,不计粒子的重力.求：(1)粒子射入绝缘板之前的速度(2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能(3)所加电场的电场强度和带电粒子在y周的右侧运行的总时间.11.
11、 ( 2014?瓯海区校级模拟)如图所示，真空室内存在宽度为 d=8cm的匀强磁场区域，磁感应 强度B=0.332T ,磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32X105N;方向与金箔成37。角.紧挨边界ab放一点状a粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的a粒子，已知：a粒子的质量 m=6.64X 1027kg,电荷量 q=+3.2 10 19C,初速度 v=3.2 X06m/s.不计粒子重力(sin37 = 0.6, cos37 =0.8) 求：(1) a粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;(2)金箔cd被a粒
12、子射中区域的长度L;(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的a粒子，速度方向不变穿出金箔进入电场.在电场中运动通过N点，SNXab且SN=40cm ,则此a粒子从金箔上穿出时的速度大小为多少？12. (2014阴口平区三模)如图所示，两块平行金属极板 MN水平放置，板长L=1m.间距d=上m,3两金属板间电压 UMN=1 X104 V；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，正三角形 ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场Bi,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
13、知A、F、G处于同一直线上.B、C、H也处于同一直线上.AF两点距离为-m.现从平行金属极板 MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒3子质量 m=3 10 10kg,带电量 q=+1 X10 4 C,初速度 vo=1 X105 m/s.(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B1(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.13. ( 2014凯江三模)如图所示，在xoy平面内y轴与MN边界之间有沿x轴负方向的匀强电场，y轴左侧和MN边界右侧的空间有垂直纸
14、面向里、磁感应强度大小相等的匀强磁场，MN边界与y轴平行且间距保持不变.一质量为m、电荷量为-q的粒子以速度 vo从坐标原点 O沿x轴负方向射入磁场，每次经过磁场的时间均为to,粒子重力不计.XXXXHl xXXXXXXX：XXXXXXXX2LXXXXXX 1;XXX 1XXXX1；XXXXXXXXXX(1)求磁感应强度的大小B.d和此时的电场强度Eo.(2)若t=5to时粒子回到原点O,求电场区域的宽度(3)若带电粒子能够回到原点0,则电场强度 E应满足什么条件？14. (2014?甘肃二模)如图所示，在以坐标原点。为圆心、半径为 R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为
15、B,磁场方向垂直于 xOy平面向里.一带负电的粒子(不计重力)从 A点沿y轴正方向以vo速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从 P点 射出.(1)求电场强度的大小和方向；(2)若仅撤去电场，带电粒子仍从 A点以相同的速度射入，恰从圆形区域的边界 M点射出.已知OM与x轴的夹角为 0 =30；求粒子比荷IT(3)若仅撤去磁场，带电粒子仍从A点射入，恰从圆形区域的边界N点射出(M和N是关于y轴的对称点)，求粒子运动初速度的大小.15. ( 2014砌北校级二模)如图，在0xWa区域内存在与 xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带
