2013年高考必考点挖井系列训练（12）带电粒子在电磁场中运动

2013年高考必考点挖井系列训练（12）带电粒子在电磁场中运动内容摘要：

1、“挖井”系列训练带电粒子在电磁场中运动河北省藁城市第九中学 高立峰 编辑整理1983 年高考作文挖井给我们 2013 年高考备考的启示，明明知道这个点要考，我们偏偏缺乏毅力，而让考生在考场中为试题而惋惜。 本系列训练就是为帮助考生训练解题毅力而编辑整理的，希望给大家一些启发。 资料来源于网络，不合适地方，敬请告之，91260812。 答案后附加成功贵在恒。 备考攻略，考卷的高档题知识点多、综合性强，题意深邃，含有临界点，主要为多过程现象、也有多物体系统以定量计算为主，对解答表述要求较规范一般设置为或递进、或并列的 23 小问，各小问之间按难度梯度递增, 定斜面的倾角 30，轻弹簧下端固定在斜面底端 2、C 点，弹簧处于原长时上端位于 B 点，空间有平行斜面向下的匀强电场。 质量为 m，电荷量为+ q 的小物块，从与 B 点相距 L A 点由静止开始下滑，小物块将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B 点。 已知物块与斜面间的动摩擦因数为 ，场强大小为 E ，取重力加速度34810m/s 2，不计空气阻力，小物块电荷量不变，求：(1)小物块第一次运动到 B 点时的速度大小；(2) 弹簧的最大压缩量。 解得弹簧的最大压缩量 2 分x矩形 域内，对角线 上的区域存在有平行于 下的匀强电场，对角线 下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)，矩形 长为 L，m、电荷量为q 的带电粒子(重力不计)以初速度 3、点沿 向进入电场，在对角线 中点 P 处进入磁场，并从 上以垂直于 的速度离开磁场(图中未画出)，求：(1) 带电粒子经过 P 点时速度 v 的大小和方向；(2) 电场强度 E 的大小；(3) 磁场的磁感应强度 B 的大小和方向1) 带电粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向：Lv 0， M、 N 为竖直放置的两块平行金属板，圆形虚线为与 N 相连且接地的圆形金属网罩（不计电阻）。 与圆形网罩同心的金属收集屏，通过阻值为 孔 s1、s 2、圆心 O 与 点位于同一水平线上。 圆心角 2 =120、半径为 R 的网罩内有大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。 M、 N 间相距 且接有如图乙所示的 4、随时2R间 t 变化的电压，0 t T） ， 0U（ t T） （式中 T 已知） ，质量为 m 电荷量为 e 的质子连续不断地经 、 N 间的电场，接着通过 （质子通过 M、 N 的过程中，板间电场可视为恒定，质子在 子的重力及质子间相互作用均不计。 ）（1）若质子在 t T 时刻进入 使质子能打到收集屏的中心需在圆形磁场区域加上一个匀强电场，求所加匀强电场的大小和方向。 （2）质子在哪些时间段内自 出磁场后均能打到收集屏。 （3）若毎秒钟进入 n，则收集屏 势稳定后的发热功率为多少。 （1 分） 热所以收集板发热功率 0202总总总（用其他正确解法同样给分）。 4.(如图甲所示，偏转电场的 5、两个平行极板水平放置，板长 L=距足够大，两板的右侧有水平宽度 l=直宽度足够大的有界匀强磁场一个比荷为的带负电粒子（其重力不计）以 105m/s 速度从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场，进入偏转电场时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直磁场右边界射出求：（1）粒子在磁场中运动的速率 v；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径 R；（3）磁场的磁感应强度 B1）电子在偏转电场中的运动时间对比乙图可知，电子在极板间运动的时间是偏转电压的一个周期在第一个t=5 s 时间内，电子在垂直于极板方向上做初速为 0 的匀加速运动，在第二个 t=5 s 时间内，电 6、子做匀速直线运动 在第一个 t=5 s 时间内，（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 线 方有平行于纸面且与 45的有界匀强电场，电场强度大小未知；方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B今从 的 O 点向磁场中射入一个速度大小为 v、方向与 45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为 R 该粒子从 O 点出发记为第一次经过直线 第不计粒子的重力。 求出电场强度 E 的大小；求该粒子再次从 O 点进入磁场后， 运动轨道的半径 r；求该粒子从 O 点出发到再次回到 O 点所需的时间 t如图甲所示，在整个矩形区域 有由 M 指向 N 方向的匀强电场 E（图甲中未画出）和垂 7、直矩形区域向外的匀强磁场 B（图甲中未画出） ，E 和 B 随时间变化的规律如图乙所示在 t=0 时刻，将带正电、比荷为 25C/粒子从 中点无初速释放，粒子在第 8s 内经 离开矩形区域已知 足够长，粒子重力不计，。 （1）求矩形区域 长满足的条件；（2）若要粒子从 飞出，释放粒子的时刻 t 应满足什么条件?（1）第 1s 内粒子在电场力的作用下作匀加速直线运动，设加速度为 a，由牛顿第二定律有：（1 分） 2s 内粒子在库仑力作用下作匀速圆周运动，有：（1 分）2入已知数据可得 T=1s，所以可得粒子在 1s、3s、5s、7s 内作匀加速运动，2s ，4s，6s 内作匀速圆周运动。 （1 8、分）可作出粒子在第 8s 内刚好不从 离开矩形区域的运动示意图，如图所示。 粒子在奇数秒内的整体运动可以等效为初速度为 0 的匀加速直线运动。 （1 分）设前 7s 内的位移为 （1 分）271(3)设粒子第 7s 末的速度为 7，第 8s 内粒子圆周运动的半径为 ：7=a（7（1 分）（1 分）278由图可知，粒子要在第 8s 内从 离开矩形区域，要满足（2 分） 778由以上各式联立求解，可得：8 （2 分）由式可得：t1 分）结合电场和磁场的周期性可得要粒子从 飞出，粒子释放的时刻 t 满足：(2n+带电粒子以速度 v 从位于直线 的 P 点，坐标为（L，L） ，竖直向下射出，经测量发现， 9、此带电粒子每经过相同的时间 T，会再将回到 P 点，已知距感应强度。 （不计粒2重力）（1）请在图中画出带电粒子的运动轨迹，并求出匀强磁场 2的比值；（B 1、B 2磁场足够大）（2）求出带电粒子相邻两次经过 P 点的时间间隔 T；（3）若保持磁感应强度 变 不改变其方向，使。 现12 P 点向下先后发射速度分别为 的与原来相同的带电粒子（不计两个带电粒子43且此时算作第一次经过直线 ，如果它们第三次经过直线 C 的交点分别 记为 E 点和 F 点（图中未画出） ，试求 点间的距离。 （4）若要使（3）中所说的两个带电粒子同时第三次经过直线 两带电粒子第一次从 P 点射出时的时间间隔t 要多长 10、。 ，M、N 为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为 D，其右侧有一边长为 2a 的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板 M、N 之间加上电压U 后，M 板电势高于 N 板电势现有一带正电的粒子，质量为 m，电荷量为 q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板 M 的中央小孔 过小孔 点 的 P 处垂直 向进入磁场，试求：3a（1）粒子到达小孔 2）若粒子从 P 点进入磁场后经时间 t 从 离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；（3）若粒子能从 离开磁场，磁感应强度应满足什么条件。 ： 2)3m ，：B 2= .+3B。 63下面没有水，再换个地方挖”，画面风趣，富有哲 11、理，看后颇有启发：成功贵在“恒”。 某君挖井，挖了一个又一个，可都没有成功，原因何在。 从画面上我们不难看出有些井只要某君再努力一下，是可以挖成的，这其实就是因为缺少“恒”。 “恒”与成功往往是统一的。 “恒”的结果可导致成功，成功的原因少不了“ 恒”。 很多科学史实都说明了这一点。 漫画“这下面没有水，再换个地方挖”，画面风趣，富有哲理，看后颇有启发：成功贵在“恒”。 某君挖井，挖了一个又一个，可都没有成功，原因何在。 从画面上我们不难看出有些井只要某君再努力一下，是可以挖成的，这其实就是因为缺少“恒”。 “恒”与成功往往是统一的。 “恒”的结果可导致成功，成功的原因少不了“ 恒”。 很多科学史实都说明了这 12、一点。 大发明家爱迪生为了研究出理想的白炽灯丝，进行了上千次的试验，先用竹叶，后用金属，几乎所有的金属都被他试验过了，正是由于他能做到“恒”，才取得了理想的结果。 曾两次获得诺贝尔奖的居里夫人，从上千吨的矿石中提炼出几克的“镭”，终于取得成功。 也许有人说，既然成功贵在“恒”，那么某君挖“ 井”挖了一个又一个不也是“ 恒”吗。 其实我们所说的“恒” ，就是要持之以恒，而不是浅尝辄止，功亏一篑。 而某君虽然挖了不少井，但缺乏坚持不懈的精神，所以还是以失败告终，这当然不能叫做“恒”。 爱迪生、居里夫人为了研究新成果，虽然经历过失败，甚至比某君挖“井”失败的次数还要多，但他们能从失败中吸取教训，把失败作为成功之母，发扬“恒”的精神，而不像某君在挖“井”时，刚挖了一段就主观认为“这里没有水”，另起炉灶，结果是可想而知的。 其实，不光某君挖井是这样，在现实生活中又何尝没有这样的人呢。 有些人在学习上不知难而进，一遇到困难就畏缩不前，缺少“恒”心，也有些人办事虎头蛇尾，开始信心十足，正像某君那样“裤子卷到膝盖”，可是五分钟热度，常常是。