高考物理二轮复习 电场与磁场的综合应用专题训练.doc

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1、高考物理二轮复习 电场与磁场的综合应用专题训练一、选择题1(2008学年越秀区高三摸底调研测试)如图所示虚线所围的区域内(为真空环境),存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转.设重力可忽略,则在这区域中的E和B的方向可能是（ ）E,BA、E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同B、E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反 C、E竖直向上,B水平、垂直纸面向外D、E竖直向上,B水平、垂直纸面向里答案：ABC2(山东嘉祥一中2008届高考冲刺)如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球

2、（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（ ）答案：CD3（江苏省连云港市2008届高三第一次调研考试）如图所示，有一带电小球，从两竖直的带电平行板上方某高度处自由落下，两板间匀强磁场方向垂直纸面向外，则小球通过电场、磁场空间时（ ） A可能做匀加速直线运动 B一定做曲线运动 C只有重力做功 D电场力对小球一定做正功答案：BB4(2008年南海区普通高中高考题例研究)回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电

3、粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和粒子（）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大答案：Boabcde5（2008年高考理科综合试题预测卷）在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一

4、与磁场方向垂直长度为L金属杆aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c与磁场中以O为圆心的同心圆金属轨道始终接触良好.一电容为C的电容器接在轨道上,如图所示,当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴,以角速度顺时针匀速转动时（ ）A.Uac=2Uab B.Uac=2Ub0 C.电容器带电量Q D.若在eO间连接一个理想电压表,则电压表示数为零答案：BC6(常州市20072008学年度第二学期期中质量调研) 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）

5、垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（ ）A图中A板是电源的正极 B图中B板是电源的正极C电源的电动势为Bvd D电源的电动势为Bvq答案：BC7(2008年福州市第二轮高中毕业班质检)由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪原理图如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿尔法国际航空站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质。反物质由反粒子组成，反粒子的质量与正粒子相同，带电量与正粒子相等但电性符号相反，例如反质子是。假若使一束质子、反质子、粒子、反粒子组成的射线，通过进入匀强磁场B2而形成4条径迹，如图所示，则反粒子的径迹为（ ）A

6、1 B2 C3 D4答案：B 8(常州市20072008学年度第二学期期中质量调研)如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴（可视为质点）自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a =2g（g为重力加速度）作匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变），随后液滴进入y0的空间内运动液滴在y0的空间内运动过程中 （ ） A重力势能一定是不断减小 B电势能一定是先减小后增大 C动能不断增大 D动能保持不变答案：D9

7、.（江苏省苏北四市2008年高三第三次调研试题）如图所示，相距为d的两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电板间存在垂直纸面向里的匀强磁场一个带电粒子恰能以水平速度v向右匀速通过两板间在以下方法中，要使带电粒子仍能匀速通过两板，(不考虑带电粒子所受重力)正确的是 （ ）A把两板间距离减小一倍，同时把粒子速率增加一倍B把两板的距离增大一倍，同时把板间的磁场增大一倍C把开关S断开，两板的距离增大一倍，同时把板间的磁场减小一倍D把开关S断开，两板的距离减小一倍，同时把粒子速率减小一倍答案：AhBCDEF10（江苏省苏北四市2008年高三第三次调研试题）如图所示，虚线EF的下方存在着正交

8、的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出. 下列说法正确的是（ ）A微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B微粒做圆周运动的半径为 C从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小D从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之 和在最低点C最小答案：ABC11（江苏省金陵中学20072008学年高三一轮复习检测一）如图所示，平行金属板M、N之间的距离为d，其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，有带电量相同的正负离子组成的等离子束，以速度v沿着水平方向由左端连续射入，电容器的电容 为

9、C，当S闭合且平行金属板M、N之间的内阻为r。电路达到稳定状态后，关于电容器的充电电荷量Q说法正确的是（ ）A当S断开时，B当S断开时，C当S闭合时，D当S闭合时，答案：BC12(常州市20072008学年度第二学期期中质量调研)如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止释放，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动现在使小球从稍低些的b点由静止释放，经过轨道端点P进入两板之间的场区关于小球和小球现在的运动情况，以下判断中正确的是（ ）A小球可能带负电B小球在电、磁场中运动的过程动能增大C小球在电

10、、磁场中运动的过程电势能增大 D小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变答案：BC13（江苏省金陵中学20072008学年高三一轮复习检测一）如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关S闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板，以下说法正确的是（ ）A保持开关S闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B保持开关S闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C保持开关S闭合，将a极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出D如果将开关S断开，粒子将继续沿直线穿出答案：AB14（2008年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二）某制药厂的污水处

11、理站的管道中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，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压U，就可测出污水流量Q（单位时间内流出的污水体积）则下列说法正确的是（ ）A后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关B若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零C流量Q越大，两个电极间的电压U越大D污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大答案：AC图142007032715(山东嘉祥一中2

12、008届高考冲刺)地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴能沿一条与竖直方向成角的直线MN运动（MN在垂直于磁场方向的平面内），如图14所示，则以下判断中正确的是 （ ）A如果油滴带正电，它是从M点运动到N点B如果油滴带正电，它是从N点运动到M点C如果电场方向水平向左，油滴是从M点运动到N点D如果电场方向水平向右，油滴是从M点运动到N点16（山东济宁市2008届三校联考）地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里此时一

13、带电宇宙粒子，恰以速度钐垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是（ ）A仍作直线运动 B立即向左下方偏转C立即向右上方偏转 D可能做匀速圆周运动答案：ABC二、计算题17（江苏省徐州市20072008学年度高三第一次质量检测）如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)粒子从O1孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场，再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，方向如图虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B2(图中未画出)有一块折成直角的硬质塑料板

14、abc(不带电，宽度很窄，厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图)，a、c两点恰在分别位于PQ、MN上，ab=bc=L，= 45现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域(1) 求加速电压U1(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少？SO1O2O3B2B1U1EPQabc+ + + + + + + MN解析：（1）粒子源发出的粒子，进入加速电场被加速，速度为v0，根据能的转化和守恒定律得： 要使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域，则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等，得

15、到 将式代入式，得 （2）粒子从O3以速度v0进入PQ、MN之间的区域，先做匀速直线运动，打到ab板上，以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动粒子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动，转动一周后打到ab板的下部由于不计板的厚度，所以质子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间，即一个周期T由和运动学公式，得 粒子在磁场中共碰到2块板，做圆周运动所需的时间为 粒子进入磁场中，在v0方向的总位移s=2Lsin45，时间为 则t=t1+t2= 18(2008-2009年度棉湖中学高三平时考试)如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象

16、限有沿y轴负方向的匀强电场；第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点，设OM=L,ON=2L.求：（1）带电粒子的电性，电场强度E的大小；（2）带电粒子到达N点时的速度大小和方向；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；（4）粒子从M点进入电场，经N、P点最后又回到M点所用的时间。解析：（1）粒子从M至N运动过程有： 加速度 运动时间 由得电场强度 则 (2)设vN与x成角带电粒子到N点速度 MxPBBOyMVNV0V0RO（3）带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，圆心在O处

17、，设半径为R，由几何关系知带电粒子过P点的速度方向与x成角，则OP=OM=L则 由牛顿第二定律得： 由解得：(4)粒子从M至N时间： 粒子在磁场中运动时间： 粒子从P至M运动时间 从M点进入电场，经N、P回M所用时间 19(江苏省盐城市庆丰中学20082009学年高三第二次月考)在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示不计粒子重力，求：

18、v0BMOxNPyM、N两点间的电势差UMN；粒子在磁场中运动的轨道半径r；粒子从M点运动到P点的总时间t解析：设粒子过N点的速度为v，有v2v0粒子从M点到N点的过程，有粒子在磁场中以O为圆心做匀速圆周运动，半径为ON，有由几何关系得：ON rsin设粒子在电场中运动的时间为t1，有ON v0t1粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期设粒子在磁场中运动的时间为t2，有tt1t2解得：20 (2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)在如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角为450且斜向上方. 现有一质量为

19、m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为450. 不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大. 求：（1）C点的坐标；（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；（3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.yx0A B E解析：（1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有，同时有yx0A B Ey/x/01020/vtC粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，xC（rrcos450） 故，C点坐标为（，0） （2）设粒子从A到C的时间为t1，设粒子

20、从A到C的时间为t1，由题意知 设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，由牛顿第二定律和运动学知识，有 及， 联立解得 设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3，由题意知 故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为 （3）粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动，即沿着v0的方向（设为x轴）做匀速运动，即 沿着qE的方向（设为y轴）做初速为0的匀变速运动，即， ； 设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为.由图中几何关系知， ， 综合上述得 21(2008年3月济南市高三统一考试)如图所示，在竖直平面内放置一长为L的薄壁

21、玻璃管，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为q、质量为m。玻璃管右边的空间存在着匀强电场与匀强磁场的复合场。匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为B；匀强电场方向竖直向下，电场强度大小为mg/q。电磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动，由于水平外力F的作用，玻璃管进入磁场后速度保持不变，经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在竖直平面内自由运动，最后从左边界飞离电磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变，不计一切阻力。求：（1）小球从玻璃管b端滑出时速度的大小。（2）从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中，外力F随

22、时间t变化的关系。（3）通过计算画出小球离开玻璃管后的运动轨迹。解析：（1）由，即重力与电场力平衡 如图所示，所以小球管中运动的加速度为：设小球运动至b端时的y方向速度分量为vy，则： 所以小球运动至b端时速度大小为 （2）由平衡条件可知，玻璃管受到的水平外力为：解得外力随时间变化关系为： （3）设小球在管中运动时间为t，小球在磁场中做圆周运动的半径为R，轨迹如图所示，t时间内玻璃管的运动距离 由牛顿第二定律得：由几何关系得：所以可得故，即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左。小球运动轨迹如图所示22(山东省济宁市20072008学年度高三复习第一阶段质量监测)在如图所示的直角坐标系中，轴

23、的上方有与轴正方向成45角的匀强电场，场强的大小为Vm轴的下方有垂直于面的匀强磁场，磁感应强度的大小为. 把一个比荷为q/m=2108C/kg的正电荷从坐标为（0，1）的A点处由静止释放. 电荷所受的重力忽略不计，求： （1）电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间； （2）电荷在磁场中运动轨迹的半径； （3）电荷第三次到达x轴上的位置.解析：（1）电荷从A点匀加速运动到x轴的C点，位移为 加速度为所用的时间为 （2）电荷到达C点的速度为，速度方向与x轴正方向成45在磁场中运动时，有得轨道半径 （3）轨迹圆与x轴相交的弦长为电荷从坐标原点O再次进入电场中，速度方向与电场方向垂直，电荷在电场中做类

24、平抛运动，运动轨迹如图所示，与x轴第三次相交时，设运动的时间为，则 得 即电荷第三次到达x轴上的点的坐标为（8m，0）23 (山东省潍坊市2008年高三教学质量检测)如图甲所示，在直角坐标系y轴右侧虚线区域内，分布着场强的匀强电场，方向竖直向上；在y轴左侧虚线区域内，分布着、方向垂直纸面且随时间作周期性变化的磁场，如图乙所示（以垂直纸面向外为正）。虚线所在位置的横坐标在图中已标出。T=0时刻，一质量m=1.61027kg，电荷量的带电粒子（不计重力），从点处以的速度平行于x轴向右射入磁场。（磁场改变方向的瞬间，粒子速度不变）（1）求磁场方向第一次改变时，粒子所处位置的坐标。（2）在图甲中画出粒

25、子从射入磁场到射出电场过程中运动的轨迹。（3）求粒子射出电场时的动能。解析：（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r， 由牛顿运动定律 得 粒子运动的周期 设磁场方向第一次改变时，粒子运动到点，如图所示，运动的时间解得 （2）粒子运动轨迹如图所示。 （3）粒子离开磁场后以速度v水平向右射入匀强电场。粒子在电场中沿电场方向运动的位移 由动能定理得 粒子射出电场时的动能 24 (常州市20072008学年度第二学期期中质量调研)如图所示，某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场，此区域的宽度d = 8 cm，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一电子以一定的速度沿水平方向射入

26、此区域若电场与磁场共存，电子穿越此区域时恰好不发生偏转；若射入时撤去磁场，电子穿越电场区域时，沿电场方向偏移量y = 3.2 cm；若射入时撤去电场，电子穿越磁场区域时也发生了偏转不计重力作用，求：（1）电子射入时的初速度的表达式；（2）电子比荷的表达式；（3）画出电子穿越磁场区域时（撤去电场时）的轨迹并标出射出磁场时的偏转角；（4）电子穿越磁场区域后（撤去电场时）的偏转角解析：（1）电子在复合场中不发生偏转，所受电场力和洛仑兹力平衡： 得初速度的表达式： （2）电子垂直进入匀强电场，向上偏转作类平抛运动： 得电子比荷： （3）正确作出轨迹和标出偏转角（4）电子垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动，

27、洛仑兹力提供向心力： 代入比荷的表达式得 由图可知， 或 25(常州市20072008学年度第二学期期中质量调研)如图所示，地面上方竖直界面N左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=2.0 T与N平行的竖直界面M左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E1=100 N/C在界面M与N之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E2=200 N/C在紧靠界面M处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1810-4 kg的带正电的小物体b（可视为质点），电荷量q2=1010-5 C一个质量m1=1.810-4 kg，电荷量q1=3.010-5 C的

28、带负电小物体（可视为质点）a以水平速度v0射入场区，沿直线运动并与小物体b相碰，a、b两个小物体碰后粘合在一起成小物体c，进入界面M右侧的场区，并从场区右边界N射出，落到地面上的Q点（图中未画出）已知支架顶端距地面的高度h=1.0 m，M和N两个界面的距离L=0.10 m，g取10 m/s2求：（1）小球a水平运动的速率；（2）物体c刚进入M右侧的场区时的加速度；（3）物体c落到Q点时的速率 解析：（1）a向b运动过程中受向下的重力，向上的电场力和向下的洛伦兹力小球a的直线运动必为匀速直线运动，a受力平衡，因此有q1E1q1v0Bm1g=0 解得v0=20 m/s （2）二球相碰动量守恒m1v

29、0=（m1+m2）v，解得v =10 m/s 物体c所受洛伦兹力f=（q1q2）vB=4.010-4 N，方向向下 物体c在M右场区受电场力：F2=（q1q2）E2=4.010-3 N，方向向右物体c受重力：G=（m1+m2）g= 3.610-3 N，方向向下物体c受合力：F合=210-3 N 物体c的加速度：a= = m/s2=15.7 m/s2 设合力的方向与水平方向的夹角为，则tan =1.0，解得=45加速度指向右下方与水平方向成45角 （3）物体c通过界面M后的飞行过程中电场力和重力都对它做正功，设物体c落到Q点时的速率为vt，由动能定理（m1+m2）gh+（q1q2）E2L= （m

30、1+m2）vt2 （m1+m2）v2 解得vt=m/s=11 m/sBv0L0L1+26(常州市20072008学年度第二学期期中质量调研)如图，真空中有一个平行板电容器，极板长L0=10cm，间距d= cm，两极板接在电压u=200sin（100t ）V的交流电源上，在平行板电容器右端L1=20cm处有一个范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=10-2T一束带正电的粒子以v0= 105m/s的速度沿着两极板的中轴线飞入电场，粒子的比荷q/m=1108C/kg，不计粒子的重力问：（1）何时飞入的粒子在电场中不发生偏转？这样的粒子进入磁场的深度多大？（2）何时飞入的粒子在离

31、开电场时偏转最大？这样的粒子进入磁场的深度多大？（3）第（2）问中的粒子从飞入电场到离开磁场经过的总时间为多大？解析：（1）粒子飞越电场的时间t0= L0/ v0 t0=(/3) 10-6s T=0.02s t0 T 所以，每个粒子飞越电场的过程中，可以认为此时的电场是恒定的，要在电场中不偏转，条件是u=0 即 100t=n n=0、1、2、3所以进入的时刻为：t=n/100s 或 t1=0、10-2 s、210-2 s、310-2 s、410-2s 在磁场中有B v0q=m v02/R R= m v0/Bq R=0.1m 即深度（2）粒子飞越电场的最大偏转距离最多为d/2 假设这时的电压为U

32、0 = U0 = 代入得：U0=100V由100=200sin100t 并考虑到对称性可得：t= 或 t2=10-2 s、（1）10-2 s、（2）10-2 s、（3）10-2 s、粒子的出射角度tan= tan= =300 出射速度v= R/ = R/=cm 打入深度D= R/(1+sin) D=10cm考虑到向上偏转的情况，打入深度D= R （1-sin） D= cm（3）在电场和磁场之间飞行时间t3= t3=10-6s 在磁场中的飞行时间Bv0t4=2T/3 T= t4= t总= t0+t3+t4=(1+)10-6s考虑到向上偏转的情况，在磁场中的飞行时间t5 =T/3t总= t0+t3

33、+t5=(1+)10-6s (27 (广东省2009届高三第一次六校联考试卷物理试卷)如图所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1也在同一直线上有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，以速率v0从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进人磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如右边图所示电压u最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力(1)求磁场的磁感应强

34、度B的大小；(2)求交变电压的周期T和电压U0的值；(3)若t=时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以速率v0射人M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离解析：（1）粒子自P点进入磁场，从O1点水平飞出磁场，运动的半径必为b，则 解得 （2）粒子自O1点进入磁场，最后恰好从N板的边缘平行飞出，设运动时间为t，则2bv0t tnT（n1，2，） 解得 （n1，2，） （n1，2，） （3）当t=粒子以速度v0沿O2O1射入电场时，则该粒子恰好从M板边缘以平行于极板的速度射入磁场，且进入磁场的速度仍为v0，运动的轨道半径仍为b设进入磁场的点为Q，离开磁场的点为R，圆心为O3，如图

35、所示，四边形OQ O3R是菱形，故O R QO3 所以P、O、R三点共线，即POR为圆的直径即PR间的距离为2b28（2008年佛山市普通高中高三教学质量检测二）如图所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内，连续分布着电量为q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的

36、距离为L/2。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求：（1）电场强度E0与E1；（2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？ ACE0v0PBE1DT2LQMSR（3）有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正方形容器，在其边界正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失)，并返回Q点，在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场，粒子运动的半径小于a，磁感应强度B的大小还应满足什么条件？解析：（1）设粒子经

37、PT直线上的点R由E0电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2，到达R时竖直速度为vy，则：ACE0v0PBE1DT2LQMSR由、及得： 上述三式联立解得：, 即(2)由E12E0及式可得t12t2。因沿PT方向粒子做匀速运动，故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍。即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍。设PQ间到P点距离为y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向，若粒子第一次达PT直线用时t，水平位移为x，则（1分） 粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场，也可能做类斜抛运动后返回E0电场，在E0电场中做类平抛运动垂直CD水

38、平射出，或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场。 若粒子从E1电场垂直CD射出电场，则 （n0、1、2、3、）解之得： （n0、1、2、3、） 若粒子从E0电场垂直CD射出电场，则 （k1、2、3、） （k1、2、3、）即PF间的距离为其中n0、1、2、3、，k1、2、3、或 （n1、2、3、） 解之得： （n1、2、3、） 即PF间的距离为 （n = 1，2，3，） 甲S（3）欲使粒子仍能从S孔处射出，粒子的运动轨迹可能是如图甲、乙所示的两种情况。对图甲所示的情形，粒子运动的半径为R1，则 S乙又 解得：对图乙所示的情形，粒子运动的半径为R2，则 又 综合B1、B2得：或 又 29(200

39、8福建普通高中毕业班质量检测适应性训练三)自由电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场，使电子在磁场中摆动着前进，进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy，如图甲所示。方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示，每个磁场区域的宽度，磁场的磁感应强度大小T，规定磁场方向垂直纸而向外为正方向。现将初速度为零的电子经电压V的电场加速后，从坐标原点沿x轴正方向射入磁场。电子电荷量C，电子质量m取kg，不计电子的重力，不考虑电子因高速运动而产生的影响。(1)电子从坐标原点进入磁场时的速度大小为多少?(2)请在图甲中画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹，计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标并在图中标出；(3)从x=0至x=NL(N为整数)区域内电子运动的平均速度大小为多少?解析：(1) , (2)如图甲所示，进入磁场区域后， 同理可得， 电子的运动轨迹如图乙所示 (3)磁场方向变化N次时， ， 电子运动时间， ， 电子运动的平均速度 ， 30(2008年湖北省八校高三第三次联考）如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为