2013年高考模拟试题汇编二轮复习资料 12.电磁学计算题

2013年高考模拟试题汇编二轮复习资料 12.电磁学计算题内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （2013 年滨州一模） （18 分）如图所示，边长为 L 的正方形 边界）区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，左侧有水平向右的匀强电场，场强大小为 E，质量为 m，电量为q 的带正电粒子（不计重力）从 O 点静止释放，O、P、Q 三点在同一水平线上， ，带电粒子恰好从 M 点离开磁场，求：（1 ）磁感应强度 B 的大小；（2 ）粒子从 O 到 M 的时间；（3 ）若磁感应强度 B 可以调节（不考虑磁场变化产生的电磁感应） ，带电粒子从边界的 O离开磁场，O到 N 的距离为 L，求磁感应强度 B 的最大值。 37【解析】光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2、（2013 年德州一模）（18 分）电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成偏转电场由两块水平平行放置的长为 l 相距为 d 的导体板组成，如图甲所示大量电子（其重力不计，质量为 m、电荷量为 e）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地水平向右从两板正中间射入偏转电场当两板不带电时，电子通过两板之间的时间均为2在两板间加如图乙所示的周期为 2大值恒为 有电子均可射出偏转电场，并射入垂直纸面向里的匀强磁场，最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上磁场的水平宽度为 s，竖直高度足够大。 求：（1）加速电场的电压（2）电子在离开偏转电场时的最大侧向位移；（3）要使侧向位移最大的电子能垂直打在 3、荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多大。 【解析】 （注：电量用 q 表示，扣 1 分）（1）电子离开加速电场时的速度为 （1 分）02 （2 分）20 （1 分）208）要使电子的侧向位移最大，应让电子从 0、2 等时刻进入偏转电场（1 分）0（2 分）2201（1 分）0 甲e光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （1 分）202（2 分）20123t（3）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为 ，要电子垂直打在荧光屏上，则电子在磁场中运动半径应为： （2 分）设电子从偏转电场中出来时的速度为 v，垂直偏转极板的速度为 电子从偏转电场中出来时的偏向角为： （1 分）0 （2 分） （2 分）0（ 4、2013 年济南一模）（18 分）如图 l 所示，带有小孔的平行极板 A、B 间存在匀强电场，电场强度为 板间距离为 L。 其右侧有与 A、B 垂直的平行极板 C、D，极板长度为 L，C、D 板加不变的电压。 C、D 板的右侧存在宽度为 2L 的有界匀强磁场，磁场边界与A、B 板平行。 现有一质量为 m，带电量为 e 的电子（重力不计），从 A 板处由静止释放，经电场加速后通过 B 板的小孔飞出；经 C、D 板间的电场偏转后恰能从磁场的左侧边界 度方向与边界夹角为 60，此时磁场开始周期性变化，如图 2 所示（磁场从 t=0 卸时刻开始变化，且以垂直于纸面向外为正方向），电子运动一段不少于 ； 点飞 5、出，飞出时速度方向与边界夹角为 60，MN 连线与磁场边界垂直。 求：（1 ）电子在 A、B 间的运动时间（2 ）C、D 间匀强电场的电场强度（3 ）写出磁感应强度 的大小各应满足的表达式光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【解析】 (1) 电子在 A、B 间直线加速，加速度 子在 A、B 间的运动时间为 ，则22）设电子从 B 板的小孔飞出时的速度为 ，则电子从平行板 C、D 间射出时沿电场方向030、D 间匀强电场的电场强度 032E（3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为 （如图）所以，在磁场变化的半个周期6内，粒子在 轴方向上的位移等于 ，粒子到达 N 点而且速度符合要求的空间条件 6、是：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电子进入磁场时的速度 0032 ( ),1电子在磁场中作圆周运动的周期 场变化周期 与 间应满足的关系是2得 ( )0323,12013 年济宁一模）(18 分)在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示的匀强电场和足够大的匀强磁场，各区域磁场的磁感应强度大小均为 B，匀强电场方向竖直向下，大小为E= ；倾斜虚线与 x 轴之间的夹角为 60o，一带正电的 C 粒子从 O 点以速度 y 轴030子经过倾斜虚线后进入匀强电场，恰好从图中 A 点射入右侧 x 轴下方磁场。 已知带正电粒子的电荷量为 q，质量为 m(粒子重力忽略不计)。 试求：(1)带电粒子通过倾 7、斜虚线时的位置坐标；(2)粒子到达 A 点时速度的大小和方向以及匀强电场的宽度 L；(3)若在 C 粒子从 O 点出发的同时，一不带电的 D 粒子从 A 点以速度 v 沿 x 轴正方向匀速运动，最终两粒子相碰，求 D 粒子速度 v 的可能值。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【解析】 （1 ） 解得 （1 分）（1 分）（1 分）1位置坐标为：( ， )（1 分）由几何关系可知粒子垂直电场线进入匀强电场做类平抛运动（1 分） （1 分）子到达 A 点的速度大小 （1 分）00v设速度与 x 轴的夹角为 ，则： ， =45 （1 分）1y由 解得： （ 1 分） （1 分）102（1 分） 8、(3)粒子在磁场中运动周期： （1 分）T由几何关系可知， C 粒子在左侧磁场运动轨迹为 1/3 圆周，运动时间 （1 分）几何关系可知， C 粒子在右侧磁场运动轨迹可能为多个 圆弧，如图，C 粒子到达41轴时可能运动时间：x（n = 1 ，2，3) （1 分）C 粒子在右侧磁场运动轨迹半径 (1 分） 粒子在 轴与 C 粒子相遇距 A 点的可能距离：x（ n=1、2、3)（1 分）1光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ， D 粒子速度 的可能值v= （ n=1，2，3) （2 分）21018430 2013 年聊城市一模）（18 分）如图甲所示，平行虚线“a、b 将空间分为三个区域，两侧 9、存在方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，左侧的磁场方向垂直纸面向里，右侧的磁场方向垂直纸面向外：中间存在变化的电场，电场强度随时间变化的图象如图乙所示，选垂直边界向右为正方向。 ，在电场内紧靠虚线 a 的某处无初速度释放一个电荷量为0tq、质量为 m 的带正电的粒子，在 时刻，粒子第一次到达虚线 b 进入磁场，已知1a、b 之间的距离为 d，不计粒子所受重力。 求：(1)大小；(2)若已知在 时刻粒子第一次进人左侧磁场，求粒子在左侧磁场中做圆周运动的半73；(3)在 时刻，粒子距释放点的距离。 35【解析】光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （2013 年青岛一模）（18 分）如图所示 10、，在直角坐标系 第一象限内存在沿 y 轴负方向、场强为 E 的匀强电场,在第四象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场，在磁场与电场分界线的 x 轴上有一无限大的薄隔离层一质量为 m 、电量为+ q 、初速度为零的带电粒子，从坐标为（ x 0 ， y 0 ）的 P 点开始被电场加速，经隔离层垂直进入磁场，粒子每次穿越隔离层的时间极短，且运动方向不变，其穿越后的速度是每次穿越前速度的 k 倍（ k d 区域内分布着足够大且垂直于 面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度 04Be。 一块很大的平面感光板，在磁场内平行于光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，电子打到板上时会在板上形成一 11、条亮线。 不计电子的重力和电子之间的相互作用。 (1)求电子进入磁场时速度的大小；(2)当感光板 x 轴方向移到某一位置时，恰好没有电子打到板上，求感光板到 y 轴的距离 1x(3)保持(2) 中感光板位置不动，若使所有电子恰好都能打到感光板上，求磁感应强度的大小以及电子打到板上形成亮线的长度。 【答案】见解析(1)根据动能定理： 2021 (3 分 )得 0v (1 分 )(2)由 知，对于沿 y 轴负方向射出的电子进入磁场时与边界线夹角 60 此电子不能打到 上，则所有电子均不能打到 上。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，根据洛伦兹力提供向心力有2 分 )又 2r (1 分 )由几何知识 60(1 分 )解得 (1 分 )（3）易知沿 y 轴正方向射出的电子若能打到 上，则所有电子均能打到板上。 其临界情况就是此电子轨迹恰好与 相切 此时 0 (1 分 )故 (1 分 )由 解得 (2 分 )此时，所有粒子恰好都能打到板上。