高考新课标三维物理 通用版 考前再忆基础知识，保持状态满怀信心入考场 三 电场与磁场 保温训练

高考新课标三维物理 通用版 考前再忆基础知识，保持状态满怀信心入考场 三 电场与磁场 保温训练内容摘要：

1、保温训练，考场信心增 所示，图中两组曲线中实线代表电场线(方向未画出) ，虚线 a、b、c 代表等势线，已知 a 与 b、b 与 c 之间的电势差相等，b 等势线的电势为零，虚线 一个带电荷量为 q0 10 C 的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，若带电粒子过 a、c 等势线时的动能分别为 09 09 下列说法正确的是() 图 1A相邻等势线间的电势为 10 VBa 等势线的电势为 5 V，c 等势线的电势为5 电粒子一定是从 A 点运动到 B 点D带电粒子运动到 b 等势线时电场力的方向一定是沿电场线的切线方向斜向下解析：选 带电粒子从 A 到 B，则动能增加，由功能关系可知电势能减小，则电场 2、力做正功，根据 U V10 V，故相邻等势线间的电0 9 0 0 10势差为 5 V，因为 b 等势线为零，故 a 等势线的电势为 5 V，c 等势线的电势为5 V，故A 错，B 对；带电粒子可以是从 A 点运动到 B 点，也可以是从 B 点运动到 A 点，但过等势线 b 时所受电场力的方向可以由曲线运动的条件判断一定是沿电场线的切线方向斜向下，故 C 错， D 对。 所示，由 成的一闭合线框，其中 a、b、c 三点的坐标分别为(0，L, 0)、(L ， L,0)、( L,0,0)，整个空间处于沿 y 轴正方向的匀强磁场中，通入电流 I，方向如图所示，关于各边所受的安培力的大小，下列说法中正确 3、的是()A与 受到的安培力大小相等，方向相互垂直 图 2B受到的安培力最大，方向平行于 面C与 受到的安培力大小相等，方向平行于 面D不受安培力作用解析：选 B由 F知， 所受的安培力大小为 IL；与磁感应强度 B 平行，所以 所受的安培力为零，即 ，A 错误。 所受的安培力大小IL 向平行于 面；所受安培力 IL d，方向垂直于 面，由数学知识可知 以 B 正确，C、D 错误。 所示，纸面内的一条直线，其所在空间内充满了与纸面平行的匀强电场和与纸面垂直的匀强磁场中的一种(场区都足够大，电场和磁场均不会随时间变化)，现有一重力不计的带电粒子从 的 O 点以水平初速度 入场区，下列判断正确的是() 4、A若只改变粒子的水平初速度 小，发现粒子再回到 时所 图 3用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场B若只改变粒子的水平初速度 小，发现粒子再回到 时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场C如果粒子再回到 时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场D如果粒子再回到 时速度增大，则该空间存在的有可能是磁场解析：选 电粒子在磁场中运动的周期 T ，与带电粒子的初速度大小无关，2现粒子再回到 时所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场，A 正确；由带电粒子在直线边界磁场中运动的对称性可知，若只改变粒子的水平初速度 现粒子再回到 时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场，B 正确；若该空间存在的是 5、磁场，由于洛伦兹力不做功，故粒子回到的速度大小不变，C 错误；如果粒子回到 时速度增大，只有电场力对粒子做功，则该空间存在的一定是电场，D 错误。 所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力 )，从点 A 以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成 角，则正负离子在磁场中 () 图 4A运动时间相同B运动轨道的半径相同C重新回到边界时速度的大小和方向相同D重新回到边界的位置与 A 点距离相等解析：选 图所示，正离子的轨迹为磁场边界上方的 ，轨道半径为 O ，两项 B 正确；运动时间和轨道对应的圆心角成正比，所以正离子运动时间较长，选项 A 错误；由几 6、何知识可知 C，选项 D 正确。 重新回到边界时的速度的大小和方向相同，选项 C 正确。 5如图 5 甲所示，水平放置的平行金属板 A 和 B 间的距离为 d，金属板长L2 d，B 板的右侧边缘恰好是倾斜挡板 的一个小孔 K，现有质量为 m、带正电且3电荷量为 q 的粒子组成的粒子束，从 中点 O 以平行于金属板方向 速度 断射入，不计粒子所受的重力。 图 5(1)若在 A、B 板间加一恒定电压 UU 0，则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔 K，求 大小。 (2)若在 A、B 板间加上如图乙所示的电压，电压为正表示 A 板比 B 板的电势高，其中T ，且粒子只在 0 时间内入射，则能打到小孔 K 的粒 7、子在何时从 O 点射入。 22解析：(1)带电粒子做类平抛运动，则 Lv 0t 2 2 d 代入式，联立以上几式可得：U 0 3)粒子在水平方向做匀速直线运动，粒子运动的时间均为 t ，设粒子在 2进入金属板，粒子平抛运动的时间为 t 平 ，则： t 平 2 2 q4及 L2 d 可得：t 平 3。 1) (2)46如图 6 所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于 垂直于磁场方向。 一个质量为m，电荷量为q 的带电粒子从 P 孔以初速度 垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角 60，粒子恰好从 C 孔垂直于 入 8、匀强电场，最后打在 Q 点，已知 计粒子的重力，求：图 6(1)粒子从 P 运动到 Q 所用的时间 t；(2)电场强度 E 的大小；(3)粒子到达 Q 点的动能 析：(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹为三分之一圆弧，由 m得 r。 得带电粒子在磁场中运动的时间2Q2Lv 0tE，可知Lr0 23 运动到 Q 所用的时间tt Bt E(3 )。 23 )粒子在电场中沿电场方向做匀加速直线运动：。 )根据动能定理，粒子到达 Q 点时的动能 kQm 案：(1)(3 ) (2) (3) 分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。 (1)用的回旋加速器示意图如图 9、7 所示，其中置于高真空中的金属 D 形盒的半径为 R，两盒间距为 d，在左侧 D 形盒圆心处放有粒子源 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向如图所示。 质子质量为 m，电荷量为 q。 设质子从粒子源 S 进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为 t(其中已略去了质子在加速电场 图 7中的运动时间)，质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。 求此加速器所需的高频电源频率 f 和加速电压 U。 (2)试推证当 Rd 时，质子在电场中加速的总时间相对于在 D 形盒中回旋的时间可忽略不计( 质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响 )。 解析：(1)设质子加速后 10、最大速度为 v，由牛顿第二定律有 2f 1T k n，则 Ekt。 )在电场中加速的总时间为 形盒中回旋的总时间为 t2 1，即当 Rd 时， 1) (2) 见解析图 8 所示，坐标系 竖直平面内，长为 L 的水平轨道 滑且绝缘，B 点坐标为(0 ， L)。 有一质量为 m、电荷量为q 的带电小球( 可看成质点) 被固定在 A 点。 已32知在第一象限内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小，磁场为水平方向(在图中垂直纸面向外)，磁感应强度大小为 B；在第二象限内分x 轴正方向的水平匀强电场，场强大小。 现将带电小球从 A 点由静止释放，求：图 8(1)小球运动到 B 点时的速度大小；(2)小球第一次落地点与 O 点之间的距离；(3)小球从开始运动到第一次落地所经历的时间。 解析：(1)小球从 A 点运动到 B 点的过程中，由动能定理得 点时的速度。 22)小球在第一象限内做匀速圆周运动，如图所示，设半径为 R，由 得 3设图中 C 点为小球做圆周运动的圆心，它第一次的落地点为 D 点，则 BR L L 3 36所以，第一次落地点到 O 点的距离为。 33L2 36L2 )小球从 A 到 B 所需时间 3220小球从 B 到 D 所用的时间为 t (2 )。 23 23 1) (2) (3)(2 )32 3 23 mqB。