高考物理二轮复习 第1部分 专题讲练突破三 电场和磁场限时规范训练2-人教版高三全册物理试题.doc

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1、限时规范训练建议用时：45分钟1如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变()A粒子速度的大小B粒子所带的电荷量C电场强度D磁感应强度解析：选B.粒子作直线运动，有qvBqE，即EvB，与q无关2如图所示，空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，图中虚线为匀强电场的等势线，一不计重力的带电粒子在M点以某一初速度垂直等势线进入正交电磁场中，运动轨迹如图所示(粒子在N点的速度比在M点的速度大)则下列说法正确的是()A粒子一定带正电B粒子的运动轨迹一定是抛物线

2、C电场线方向一定垂直等势面向左D粒子从M点运动到N点的过程中电势能增大解析：选C.根据粒子在电、磁场中的运动轨迹和左手定则可知，粒子一定带负电，选项A错误；由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故粒子受到的合力是变力，而物体只有在恒力作用下做曲线运动时，轨迹才是抛物线，选项B错误；由于空间只存在电场和磁场，粒子的速度增大，说明在此过程中电场力对带电粒子做正功，则电场线方向一定垂直等势面向左，选项C正确；电场力做正功，电势能减小，选项D错误3(2016河北石家庄一模)(多选)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c

3、，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个侧面内分别固定有金属板作为电极污水充满管口并从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，则下列说法中正确的是()AN端的电势比M端的高B若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零C电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关D电压表的示数U跟污水的流量Q成正比解析：选AD.正负离子向右移动，受到洛伦兹力作用，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，所以前表面比后表面电势低，即N端的电势比M端的高，选项A正确，B错误；最终正负离子受到电

4、场力、洛伦兹力作用而平衡，有qEqvB，又E，得v，而污水流量Qvbc，得U，即电压表的示数U跟污水的流量Q成正比，跟c成反比，选项C错误，D正确4如图所示是回旋加速器的工作原理图，两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2间窄缝宽为d，两金属电极间接有高频电压U，中心O处粒子源产生的质量为m、带电荷量为q的粒子在两盒间被电压U加速，匀强磁场垂直两盒面，粒子在磁场中做匀速圆周运动，令粒子在匀强磁场中运行的总时间为t，则下列说法正确的是()A粒子的比荷越小，时间t越大B加速电压U越大，时间t越大C磁感应强度B越大，时间t越大D窄缝宽度d越大，时间t越大解析：选C.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛

5、伦兹力提供向心力Bqvm及粒子最大偏转半径为R得带电粒子获得的最大动能为Ekm，设加速次数为n，则nqUEkm，粒子每加速一次后，在磁场中运动半个周期，所以粒子在匀强磁场中运行的总时间tn，联立得t，C正确，A、B、D错误5如图所示，a、b为竖直正对放置的两平行金属板，其中a板带正电，两板间的电压为U，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为B，一比荷为的带正电粒子以速度v0从两板中间位置沿与a、b平行方向射入两板间的偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场，运动一段时间后又从P

6、Q边界上的N点射出磁场，设M、N两点距离为x(M、N点在图中未画出)则以下说法中正确的是()A只减小磁感应强度B的大小，则x减小B只增大初速度v0的大小，则x减小C只减小带电粒子的比荷，则x不变D只减小偏转电场的电压U的大小，则x不变解析：选D.粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设粒子进入磁场时速度方向与磁场边界的夹角为，速度大小为v，轨道半径R，由几何关系可知x2Rsin ，只减小磁感应强度B、只增大初速度v0或只减小带电粒子的比荷时，都可使x增大，而x与偏转电场的电压U无关，故选项A、B、C错误，D正确6如图所示，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在

7、匀强电场，方向沿x轴负向在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场不计重力若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为.求(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间解析：(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为R0.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得qv0Bm由题给条件和几何关系可知R0d设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx

8、.由牛顿第二定律及运动学公式得Eqmaxvxaxttd由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有tan 联立式得v0tan2(2)联立式得t.答案：(1)v0tan2(2)7如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中Q(2h，h)点以速度v0水平向右射出，经过坐标原点O处射入第象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h)，不计粒子的重力，求：(1)电场强度E的大小以及带电粒子从O点射出匀强电场时与水平方向的夹角；(2

9、)磁感应强度B的大小；(3)带电粒子从Q点运动到射出磁场的时间t.解析：(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，由平抛运动规律及牛顿运动定律得2hv0that2又qEma联立以上各式解得E设粒子到达O点时的速度为v，沿y轴正方向的分速度为vy则有vyatv0，vv0速度v与x轴正方向的夹角满足tan 1即45，因此粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场(2)又因为粒子垂直于PN射出磁场，所以P点为圆心轨道半径RMPh由牛顿第二定律有qvBm联立解得B.(3)带电粒子在电场中运动的时间t1，从O点运动到磁场边界的时间t2，在磁场中运动的时间t3带电粒子从Q点运动到射出磁场的时间tt1t2t3.答案：见解

10、析8使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为r的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B.为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于O点(O点图中未画出)引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出已知OQ长度为L，OQ与OP的夹角为.(1)求离子的电荷量q并判断其正负；(2)离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B，求B；(3

11、)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小解析：(1)离子做圆周运动，Bqvq，正电荷(2)如图所示OQR，OQL，OORr引出轨迹为圆弧，Bqv得R根据几何关系得R故B(3)电场强度方向沿径向向外引出轨迹为圆弧，BqvEqE答案：(1)正电荷(2)(3)沿径向向外9(2016百校联盟押题卷)如图甲所示，水平放置的两平行金属板长l6.34 cm，两板间距为d2 cm，两板间有磁感应强度按图乙所示规律变化的匀强磁场和电场强度按图丙所示规律变化的匀强

12、电场，其中B00.5 T，E01.0105 V/m.t0时刻金属板上极板带正电，磁场方向垂直纸面向里一比荷为1.0108 C/kg的带正电粒子(不计重力)以速度v02.0105 m/s平行金属板从两板左侧中间位置垂直磁场方向射入求：(1)粒子在运动过程中与上极板的最近距离；(2)粒子在两极板间运动的总时间和在两极板间的偏转距离(取3.14)解析：(1)在0108 s时间内，由于qE0qB0v0，粒子做匀速直线运动在1082108 s时间内，粒子只受洛伦兹力作用，根据牛顿第二定律可得qB0v0m解得r4103m，T04108s，即粒子逆时针转了T0同理，在21083108 s时间内，粒子顺时针转了T0在31084108 s时间内，由于qE0qB0v0，粒子做匀速直线运动作出粒子轨迹如图所示带电粒子在运动过程中与上极板的最近距离为y12r2103 m(2)从轨迹图可知，粒子在一个周期T6108 s时间内沿极板方向运动的位移为l04r2v0t12.856102 m而l6.34102 m2l06.28103 m所以带电粒子在两极板间运动的总时间t2Tt14.082107 s在两极板间偏转的距离为0，即从两极板右侧中央位置射出答案：见解析