2011届高考物理专题复习精品学案―― 磁场、带电粒子在复合场中的运动

2010高考物理专题复习精品学案―― 磁场、带电粒子在复合场

中的运动

【命题趋向】

带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点，也是高考

的热点。在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。带电粒子在磁场中的运动问题，综合性较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。

带电粒子在复合场中的运动包括带电粒子在匀强电场、交变电场、匀强磁砀及包含重力场在内的复合场中的运动问题，是高考必考的重点和热点。

纵观近几年各种形式的高考试题，题目一般是运动情景复杂、综合性强，多把场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、功能关系以及交变电场等知识有机地结合，题目难度中等偏上，对考生的空间想像能力、物理过程和运动规律的综合分析能力，及用数学方法解决物理问题的能力要求较高，题型有选择题，填空题、作图及计算题，涉及本部分知识的命题也有构思新颖、过程复杂、高难度的压轴题。【考点透视】一、洛伦兹力：

1、产生洛伦兹力的条件：

（1）电荷对磁场有相对运动．磁场对与其相对静止的电荷不会产生洛伦兹力作用．（2）电荷的运动速度方向与磁场方向不平行． 2、洛伦兹力大小：当电荷运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零；当电荷运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大，等于qυB ； 3、洛伦兹力的方向：洛伦兹力方向用左手定则判断 4、洛伦兹力不做功．

二、带电粒子在匀强磁场的运动

1、带电粒子在匀强磁场中运动规律初速度的特点与运动规律

（1）00=v 0=洛f 为静止状态

（2）B v // 0=洛f 则粒子做匀速直线运动

（3）B v ⊥ B q v f =洛，则粒子做匀速圆周运动，其基本公式为：

向心力公式：R

Bqv 2

运动轨道半径公式：Bq

mv R =

；

运动周期公式：Bq

m T π2=

动能公式：m

BqR mv

E k 2)(2

T 或f 、ω的两个特点：

T 、f 和ω的大小与轨道半径（R ）和运行速率（v ）无关，只与磁场的磁感应强度（B ）和粒子的荷质比（m

q ）有关。

荷质比（

q ）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T 、f 和ω相同。

2、解题思路及方法

圆运动的圆心的确定：

（1）利用洛仑兹力的方向永远指向圆心的特点，只要找到圆运动两个点上的洛仑兹力的方向，其延长线的交点必为圆心．

（2）利用圆上弦的中垂线必过圆心的特点找圆心三、带电体在复合场或组合场中的运动．

复合场是指重力场、电场和磁场三者或其中任意两者共存于同一区域的场；组合场是指电场与磁场同时存在，但不重叠出现在同一区域的情况．带电体在复合场中的运动（包括平衡），说到底仍然是一个力学问题，只要掌握不同的场对带电体作用的特点和差异，从分析带电体的受力情况和运动情况着手，充分发掘隐含条件，建立清晰的物理情景，最终把物理模型转化成数学表达式，即可求解．

解决复合场或组合场中带电体运动的问题可从以下三个方面入手：1、动力学观点（牛顿定律结合运动学方程）；2、能量观点（动能定理和机械能守恒或能量守恒）；3、动量观点（动量定理和动量守恒定律）．

一般地，对于微观粒子，如电子、质子、离子等不计重力，而一些实际物体，如带电小球、液滴等应考虑其重力．有时也可由题设条件，结合受力与运动分析，确定是否考虑重力．

【例题解析】

例1．如图所示，在第I 象限范围内有垂直xOy 平面的匀强磁场，

磁感应强度为B ，质量为m ，电荷量为q 的带电粒子（不计重力），在xOy 平面内经原点O 射入磁场中，初速度为v 0，且与 x 轴成600，试分析并计算：（1）带电粒子从何处离开磁场？穿越磁场时运动方向发生的偏

转角多大？

（2）带电粒子在磁场中运动时间多长？

【解析】（1）带电粒子带负电荷，进入磁场后将向x 轴偏转，从A 点离开磁场；若带正电荷，进入磁场后将向y 轴偏转，从B 点离开磁场，如图所示。带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹半径均为qB

mv R 0=

，圆心位于过O 与v 0垂直的同一条直线上，

O 1O=O 2O=O 1A=O 2B=R 。带电粒子沿

半径为R 的圆周运动一周所花时间

m v R T ππ220

。

（1）带负电荷的粒子从x 轴上的A 点离开磁场，运动方向发生的偏转角

?=??==12060221θθ；A 点到原点O 的距离qB

mv R x 033=

。

粒子若带正电荷，在y 轴上的B 点离开磁场，运动方向发生的偏转角

?=??=603022θ，B 点到原点O 的距离qB

mv R y 0=

=。

（2）粒子若带负电，它从O 点运动到A 点所花时间 qB

m qB

m T t 3223601203601

1ππθ=

。

粒子若带正电荷，它从O 点运动到B 点所花时间

m T t 32360603602

2ππθ=

。

例2.圆心为O 、半径为r 的圆形区域中有一个磁感强度为 B 、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距

离为L 的O ＇处有一竖直放置的荧屏MN ，今有一质量为 m 的电子以速率v 从左侧沿OO ＇方向垂直射入磁场，越

出磁场后打在荧光屏上之P 点，如图所示，求O ＇P 的长度和电子通过磁场所用的时间。【解析】电子所受重力不计。它在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O ″，半径为R 。圆弧段轨迹AB 所对的圆心角为θ，电子越出磁场后做速率仍为v 的匀速直线运动，如图4所示，连结OB ，∵△OAO ″≌△OBO ″，又OA ⊥O ″A ，故OB ⊥O ″B ，由于原有BP ⊥O ″B ，可见O 、B 、P 在同一直线上，且∠O ＇OP=∠AO ″B=θ，在直角三M

AB θ=

来求得。由R

Bev 2

=得R=θtan )(.r L OP eB

mv +=

eBr R

r =

=)2

tan(θ

，

22222

(tan 1)

tan(

2tan r

B e v m eBrmv -=

θθ

)(2tan )(r

B e v m eBrmv r L r L P O -+=

+=θ，

2arctan(

2222r

B e v m eBrmv

-=θ 2arctan(2

2222r

B e v m eBrmv eB m v R t -==θ 例3．长为L 的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B ，板间距离也为L ，板不带电，现有质量为m ，电量为q 的带正电粒

子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v 水平

射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是： A ．使粒子的速度v5BqL/4m ； C ．使粒子的速度v>BqL/m ；

D ．使粒子速度BqL/4m

【解析】由左手定则判得粒子在磁场中间向上偏，而作匀速圆周运动，很明显，圆周运动的半径大于某值r 1时粒子可以从极板右边穿出，而半径小于某值r 2时粒子可从极板的左边穿出，现在问题归结为求粒子能在右边穿出时r 的最小值r 1以及粒子在左边穿出时r 的最大值r 2，由几何知识得：粒子擦着板从右边穿出时，圆心在O 点，有：

r 12＝L 2+（r 1-L/2）2得r 1=5L/4，又由于r 1=mv 1/Bq 得v 1=5BqL/4m ，∴v>5BqL/4m 时粒子能从右

边穿出。

粒子擦着上板从左边穿出时，圆心在O ＇点，有r 2＝L/4，又由r 2＝mv 2/Bq=L/4得v 2＝BqL/4m

∴v 2

例4．如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m 、带

电荷量为q 的粒子以速度v 与磁场垂直、与电场成450

射入复合场中，恰能做匀速直线运动。求电场强度E 的大小、磁感应强度B 的大小。

【解析】由于带电粒子所受洛伦兹力与v 垂直，电场力方向与电场线平行，知粒子必须还受重力才能做匀速直线运动。假设粒子带负电受电场力水

平

向左，则它受洛伦兹力f 就应斜向右下与v 垂直，这样粒子不能做匀速直线运动，所以粒子应带正电，画出受力分析图根据合外力为零可得

?=45sin qvB mg ① ?=45cos qvB qE

②

由①式得qv

mg B 2=，由①②得q

mg E =

评析正确分析带电粒子的受力情况，抓住“匀速直线运动”，归结到力的平衡问题。例5．如图所示，PQ 为一块长为l 、水平放置的绝缘平板，整个空间存在着水平向左的匀强

电场，板的右半部分还存在着垂直于纸面向里的有界匀强磁场。一质量为m 、带电荷量

为q 的物体，从板左端P 由静止开始做匀加速运动，进入磁场后恰做匀速运动，碰到右端带控制开关K 的挡板后被弹回，且电场立即被撤消，物体在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后又做匀减速运动，最后停在C 点，已知PC=

l ，物体与板间动摩擦间数为μ，求：

（1）物体带何种电荷？

（2）物体与板碰撞前后的速度v 1和v 2 （3）电场强度E 和磁感应强度B 各多大？【解析】（1）物体带负电。

（2）因碰前匀速，有)(1mg B qv qE +=μ ，碰后先匀速，有mg B qv =2，再减速最后停在C 点，从P 到进入磁场的过程中，用动能定理，有

12122mv l mg

l Eq

=-μ

从出磁场到C 点，用动能定理

22104mv l mg -

-μ

求得 gl v gl v μμ22

1,221=

（3）由（2）可知l

q gl m B q

mg E μμμ2,3=

评析解决问题的关键之一是弄清物理过程，这样就不难找到解决问题的方法。例6．如图所示，在平面直角坐标系xOy 平面内，x<0的区域内没有电场和磁场；a x ≤≤0

区域内有一匀强电场区，电场方向沿x 轴正方向；x=0处的各点电势为零，x=a 处各点

电势为?a ，在x>a 处充满匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向里。现有一带电粒子，质量为m ，电荷量为q ，在x=0，y=0的位置由静止开始自由释放，求：（1）靶子M 的坐标是x=a ，y=b ，带电粒子击中靶子时的速度多大？（2）磁感应强度为多大时，带电粒子才能击中靶子M ？

【解析】（1）带电粒子从原点由静止释放后，在a x ≤的匀强电场区域内被加速，由动能定理得

m q v mv q a a a a /2,2

??-=

-，

v a 即为进入匀强磁场时速度的大小。

进入匀强磁场区内带电粒子做匀速圆周运动，速度大小恒定不变，所以击中靶子M 的速度大小为m q v a M /2?-=

。

（2）带电粒子可以经电场、磁场各一次后击中靶子，也可能经电场、磁场多次后才击中靶子，如图6－18所示，故轨道半径R 有多个值，对应的磁感应强度B 也有多个可能值。设带电粒子在磁场中经n(n=1， 2，3，……)次偏转后击中靶子M 。

根据题意有nR b 2=

①

洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律，有R mv B qv a a /2

= ② 由①②解得磁感应强度的可能值

),3,2,1(/22 =-=

n q m b

n B a ?

评析正确理解题意，挖掘隐含条件——粒子在电场和磁场中可能的重复性和对称性，从而求出正确的结果。例7、如图所示，在x >0的空间中，存在沿x 轴方向的匀强电

场，电场强度E ＝10N/C ；在x<0的空间中，存在垂直xy 平面方向的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5T 。一带负电的粒子（比荷

C/kg 160=m

q ）在x ＝0.06m 处的d 点以0v ＝

8m/s 的初速度沿y 轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y 轴时距O 点的距离。（2）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场。（3）带电粒子运动的周期。

【解析】（1）对于粒子在电场中的运动有m

qE a =，2

1at d =，第一次通过y 轴的交

点到O 点的距离为m 069.001==t v y ；（2）x 方向的速度m/s 38==t m

qE v x ，设进入磁场时速度与y 轴正方向的夹角为θ，

3tan 0

v v x θ，故060=θ，所以在磁场中作圆周运动所对

应的圆心角为0

1202==θα，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为qB

m T π2=

，带电粒子在磁场中运动的时间 s 120

360

1202π

T t ；

（3）从开始至第一次到达y 轴的时间s 200

3/21=

qE d t ，从磁场再次回到电场中

的过程（未进入第二周期）是第一次离开电场时的逆运动，根据对称性13t t =，因此粒

子的运动周期为0.043s 120

200

32(321=+

=++=π

t t t T 。

例8、在空间同时存在匀强磁场和匀强电场，匀强电场方向竖直向上，场强大小为E ，匀强

磁场方向和大小均未知，如图所示。现有一质量为m 的带电小球，用长为L 的绝缘线悬挂在一点，小球在水平面上以角速度ω作匀速圆周运动，顺着电场线方向观察，角

速度为顺时针旋转，这时线与竖直方向夹角为θ，线上拉力为

零。

（1）小球带何种电荷？电量为多少？

（2）磁感应强度B 的大小和方向分别是什么？

（3）突然撤去磁场，小球将怎样运动？这时线上拉力多大？

【解析】（1）绳子上拉力为零，说明电场力和重力平衡，可知小球带正电，洛仑兹力提供向心力，可知磁感应强度方向竖直向下。由qE=mg 得q=mg/E.

（2）由牛顿第二定律有BqV=mV 2

/R 得B=mV/qR=ωE/g 。

（3）突然撤去磁场，重力仍与重力平衡，小球要以此时的速度作匀速直线运动，但瞬间绳子产生弹力，迫使小球在速度方向和绝缘线决定的平面上做匀速圆周运动，由于小球的速度大小不变，所以线上的拉力大小T=mV 2/L=m(ωLsinθ)2/L=mLω2sin 2θ。例9、质谱仪主要用于分析同位素，测定其质量、荷质比

和含量比，如图所示为一种常用的质谱仪，由离子源

O 、加速电场U 、速度选择器E 、B 1和偏转磁场B 2组成。某种粒子无初速从粒子源进入加速电场，并测出该粒子在偏转磁场的轨道直径为d ，若已知速度选择器E 、B 1和偏转磁场B 2，求（1）此粒子的荷质比；（2）加速电压U 。

【解析】（1）粒子通过速度选择器，根据匀速运动的

条件: 。若测出粒子在偏转磁场的轨道直径为

d ，则

，所以同位素的荷质比和质量分别为。（2）

可求得U 【专题训练与高考预测】

一、选择题（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的）

1．某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场方向垂直于它的运动

平面，电子所受电场力恰好是磁场对它作用力的3倍．若电子电量为e ，质量为m ，磁感应强度为B ．那么，电子运动的角速度可能是（）

．4Be/m B ．3Be/m C ．2Be/m D ．Be/m

2．如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒

子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为

（）

A ．使入射速度增大

B ．使粒子电量增大

C ．使电场强度增大

D ．使磁感应强度增大

3．如图所示，P 、Q 是两个等量异种点电荷，MN 是它们连线

的中垂线，在垂直纸面的方向上有磁场．如果某正电荷以

初速度v 0沿中垂线MN 运动，不计重力，则（

） A ．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变

B ．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改

变 C ．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变 D ．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变

4．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（H 3

1）和α粒子（e H 42）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 5．如图，带电粒子在没有电场和磁场空间以v 0从坐标原点O 沿

x 轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy 平面的匀强磁场时，粒子通过P 点时的动能为E k ；当空间只存在平行于y 轴的匀强电场时，则粒子通过P 点时的动能为（） A ．E k B ．2E k C ．4E k

D ．5

E k

6．如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上.

A ．板左侧聚集较多电子，使b 点电势高于a 点电势

B ．板左侧聚集较多电子，使a 点电势高于b 点电势

C ．板右侧聚集较多电子，使a 点电势高于b 点电势

D ．板右侧聚集较多电子，使b 点电势高于a 点电势

7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场如图所

示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是：（） A ．这离子必带正电荷 B ．A 点和B 点位于同一高度

C ．离子在C 点时速度最大

D ．离子到达B 点时，将沿原曲线返回A 点

8．如图所示，在一根一端封闭、内壁光滑的直管MN 内有一个带正电的小球，空间中充满

竖直向下的匀强磁场．开始时，直管水平放置，且小球位于管的封闭端M 处．现使直

管沿水平方向向右匀速运动，经一段时间后小球到达管的开口端N 处．在小球从M 到N 的过程中，下述错误的是（） A ．磁场力对小球不做功 B ．直管对小球做了正功

C ．磁场力的方向一直沿MN 方向

D ．小球的运动轨迹是一曲线

9．如图所示，带电粒子以速度v 通过一个正方形区域，不计粒子的重力，当区域内只有垂

直纸面向里的匀强磁场时，粒子从A 点飞出，所用时间t 1；当区域内只有平行纸面竖直方向的匀强电场时，粒子从B 点飞出，所用时间为t 2，下面说法正确的是（） A ．粒子带负电荷

B ．t 1＜t 2

C ．t 1＝t 2

D ．t 1＞t 2

10．如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场

和匀强电场中，轨道两端在同一高度上。两个相同的带正电小球（可视为质点的）同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M 、N 分别为两轨道的最低点，则（） A ．两小球到达轨道最低点的速度v M ＞v N B ．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力

N M ＞N N

C ．两小球第一次到达最低点的时间相同

←←

+ + +

+ + - - - - -

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? C A B

D ．两小球都能到达轨道的另一端

二、计算题（要求写出重要的文字说明和方程式）

11．电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压为u ）的电场加速后从A 点垂直于磁场

边界射入宽度为d 的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m ，电量为e ）

12．竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R=0.4 m ，匀强磁场垂直于轨道平面向里，质量m

= 1×10－3 kg 、带电量q =＋3×10－2 C 的小球，可在内壁滑动，如图甲所示．在轨道的最低点处给小球一个初速度v 0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图乙（a ）是小球做圆周运动的速率v 随时间变化的情况，图乙（b ）是小球所受轨道的弹力F 随时间变化的情况，结合图像所给数据，（g = 10 m/s 2

）求：（1）匀强磁场的磁感应强度；（2）小球的初速度v 0．

13．如图所示，一质量为m 、电量为+q 的带电小球以与水平方向成某一角度θ的初速度v 0

射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动．若电场的场强大小不变，

方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射人，小球恰好又能做直线运动．求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角θ。

14．如图所示，一质量为m ，带电荷量为+q 的粒子以速度v 0从O 点沿y 轴正方向射入磁感

应强度为B

的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从

点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为30°，同时进入场强为E、方向沿x 轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中，通过了b点正下方的c点，如图所示。粒子的重力不计，试求：

（1）圆形匀强磁场的最小面积。

（2）c点到b点的距离s。

参考答案

1．AC 电场力与磁场力可能同向，也可能反向．

2．AD 粒子所受电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，要使粒子向上偏移，即要使该带正电粒子所受洛伦兹力大于电场力，故AD正确。

3．B 做匀速直线运动的过程中，正电荷所受电场力一直在改变，故其所受洛伦兹力的大小改变；做变速直线运动时，只能判断洛伦兹力在与MN垂直方向上的分力大小一直在改变．

4．B 周期正比于质量与电荷量之比；最大动能则与D型盒的最大半径有关．

5．D 只有电场时，粒子做类平抛运动，vt=qEt2/2m，则运动时间t=2mv/qE，故电场力做功W=qEvt=2mv2=4E k，因此粒子通过P点时的动能为5E k．

6．A 铜板中移动的是自由电子（负电荷），因此自由电子向左侧积累，a板电势较低．7．ABC 粒子运动后向右偏转，表明洛伦兹力向右，带电粒子带正电；根据能量守恒可知，BC选项正确；

8．C 洛伦兹力始终不做功，而小球最后获得速度到达管口，直管对小球的弹力做了正功。

小球在跟着直管向右匀速的同时还沿直管加速运动，实际速度并不沿MN方向。9．D。当区域内只有垂直纸面向里的匀强磁场时，粒子从A点飞出，根据左手定则可判断，粒子带正电荷，A错。带电粒子在磁场中作匀速圆周运动，设弧OA的长度为s，则

s t =

1；带电粒子在电场中作平抛运动，设正方形的边长为a ，则v

a t =

2。由于s ＞a ，

故t 1＞t 2。

10．AB 。由于小球受到的洛仑兹力不做功，而电场力对小球的负功，两小球到达轨道最低

点的过程中，重力做功相同，根据动能定理可知，两小球到达轨道最低点的速度v M ＞

v N ，并且在磁场中运动的小球能到达轨道的另一端，而在电场中运动的小球不能到达轨道的另一端。在轨道最低点，洛仑兹力方向向下，电场力方向水平向左，根据牛顿第二定律可知，两小球到达轨道最低点时对轨道的压力N M ＞N N 。在同一高度，在磁场中运动的小球的速度大于在电场中运动的小球的速度，而两球运动的路程相等，所以两小球第一次到达最低点的在磁场中的小球运动的时间短

11．解析：电子在M 、N 间加速后获得的速度为v ，由动能定理得：

1mv 2

-0=eu

电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r ，则： evB=m

电子在磁场中的轨迹如图，由几何得：

d L L +=

d L 2

由以上三式得：B=

mu d

L L 222

12．（1）从（a ）图可知，小球第二次最高点时，速度大小为4 m/s ，而由(b)图可知，此时

轨道与球间的弹力为零，故mg ＋qvB =mv 2/R ，B = 0.25 T

（2）从图(b)可知，小球第一次过最低点时，轨道与球之间弹力为F =0.11 N ，根据牛顿第二定律得：F －mg ＋qv 0B = mv 02/R ，v 0 = 8 m/s ．

13．解：在没有磁场，只有电场时，设小球的运动方向与水平方向的夹角为θ受力情况如图

θθsin cos 0mg Eq B qv +=

解得：B ＝

02qv mg

E ＝q

mg q mg =θ

tan

14．解析：

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为R ，则有R=

0m v qB

粒子经过磁场区域速度偏转角为120°，这表明在磁场区域中轨迹为半径为R 的13

圆

弧，此圆弧应与入射和出射方向相切。作出粒子运动轨迹如图中实线所示。轨迹MN 为以O ′为圆心、R 为半径，且与两速度方向相切的13

圆弧，M 、N 两点还应在所求磁

场区域的边界上。

在过M 、N 两点的不同圆周中，最小的一个是以MN 为直径的圆周，所求圆形磁场区域的最小半径为

01602

2v r M N R Sin qB

=?=

面积为S=2

34m v r q B

ππ=

（2）粒子进入电场做类平抛运动

设从b 到c 垂直电场方向位移x ′，沿电场方向位移y ′，所用时间为t 。则有x ′=v 0t 2

1122qE y at t m

'==

又

cot 60x y '=?'

解得 x ′

=02

/Eq

y ′=6mv 02/Eq

d ∴==

30° E

高中物理运动学经典习题30道带答案

一．选择题（共28小题） 1．（2014?陆丰市校级学业考试）某一做匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s2，下列关于该物体加速度的理解 D 9．（2015?沈阳校级模拟）一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落时，离地的高度为（） D 者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列结论正确的是（）

∝ ∝ 光照射下，可观察到一个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源应该满足（g=10m/s2）（）地时的速度之比是 15．（2013秋?忻府区校级期末）一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下，而且看到第五滴水 D

17．（2014秋?成都期末）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d．根据图中的信息，下列判断正确的是（）小球下落的加速度为的速度为：2 D： 2 D O点向上抛小球又落至原处的时间为T2在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P 23．（2014春?金山区校级期末）一只气球以10m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石 2

v0v0D 27．（2013?洪泽县校级模拟）一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过同一较低a点的时间间隔为T a，两次经 g（T a2﹣T b2）g（T a2﹣T b2）g（T a2﹣T b2）D g（T a﹣T b） 28．（2013秋?平江县校级月考）在以速度V上升的电梯内竖直向上抛出一球，电梯内观者看见小球经t秒后到 h=

高中物理运动学经典试题

1.如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s 将熄灭，此时汽车距离停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有 A ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C ．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D ．如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处 2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v -t 图象如图所示.两图象在t =t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为 d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( ) A . B . C . D . 3.A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s ,且以2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动,经过12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少? 4. 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离. 5. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( ) A .在0～10秒内两车逐渐靠近 B .在10～20秒内两车逐渐远离 C .在5～15秒内两车的位移相等 D .在t =10秒时两车在公路上相遇 6.如图是一娱乐场的喷水滑梯.若忽略摩擦力,人从滑梯顶端滑下直到入水前,速度大小随时间变化的关系最接近图 8m/s 22m/s 25m/s 12.5m/s 5m S d t t ==',1S d t t 41,211=='S d t t 2 1,211=='S d t t 43,211=='

高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)

高三物理第一轮专题复习——电磁场在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ’，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B ’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压为U ）的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示．求匀强磁场的磁感应强度．（已知电子的质量为m ，电量为e ）高考）如图所示，abcd 为一正方形区域，正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场，电场强度为E ，则离子束刚好从c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀，磁感应强度为B ，则离子束刚好从bc 的中点e 射出，忽略离子束中离子间的相互作用，不计离子的重力，试判断和计算：（1）所加磁场的方向如何？（2）E 与B 的比值B E /为多少？

制D 型金属扁盒组成，两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D 型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ，质量为m ，加速时电极间电压大小为U ，磁场的磁感应强度为B ，D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。（1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率；（2）求离子能获得的最大动能；（3）求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。如图甲所示，图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏，O 为它的中点，OO’与荧光屏垂直，且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。（1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。（2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A 点处，已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ，求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程。求：（1）中间磁场区域的宽度d ；（2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。如下图所示，PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板，固定在水平地面上，整个空间有一个平行 B B l O 甲乙

2018年高考物理复习天体运动专题练习(含答案)

2018年高考物理复习天体运动专题练习（含答案）天体是天生之体或者天然之体的意思，表示未加任何掩盖。查字典物理网整理了天体运动专题练习，请考生练习。一、单项选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分.) 1.(2014武威模拟)2013年6月20日上午10点神舟十号航天员首次面向中小学生开展太空授课和天地互动交流等科普教育活动，这是一大亮点.神舟十号在绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列叙述不正确的是() A.指令长聂海胜做了一个太空打坐，是因为他不受力 B.悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形 C.航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 D.盛满水的敞口瓶，底部开一小孔，水不会喷出【解析】在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，万有引

力充当向心力，飞船及航天员都处于完全失重状态，聂海胜做太空打坐时同样受万有引力作用，处于完全失重状态，所以A错误;由于液体表面张力的作用，处于完全失重状态下的液体将以圆球形状态存在，所以B正确;完全失重状态下并不影响弹簧的弹力规律，所以拉力器可以用来锻炼体能，所以C正确;因为敞口瓶中的水也处于完全失重状态，即水对瓶底部没有压强，所以水不会喷出，故D正确. 【答案】 A 2.为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期T.则太阳的质量为() A.B. C. D. 【解析】地球表面质量为m的物体万有引力等于重力，即G=mg，对地球绕太阳做匀速圆周运动有G=m.解得M=，D正确.

【答案】 D 3.(2015温州质检)经国际小行星命名委员会命名的神舟星和杨利伟星的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知神舟星平均每天绕太阳运行1.74109 m，杨利伟星平均每天绕太阳运行1.45109 m.假设两行星都绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较() A.神舟星的轨道半径大 B.神舟星的加速度大 C.杨利伟星的公转周期小 D.杨利伟星的公转角速度大【解析】由万有引力定律有：G=m=ma=m()2r=m2r，得运行速度v=，加速度a=G，公转周期T=2，公转角速度=，由题设知神舟星的运行速度比杨利伟星的运行速度大，神舟星的轨道半径比杨利伟星的轨道半径小，则神舟星的加速度比杨利伟星的加速度大，神舟星的公转周期比杨利伟星的公转周期小，神舟星的公转角速度比杨利伟星的公转角速度大，故选

2020高考物理运动学专题练习

直线运动规律及追及问题一、例题例题1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s ，1s 后速度的大小变为10m/s ，在这1s 内该物体的（） A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析：同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= m m t v v s t 71210 4201=?+=?+= 反向时2202/14/14 10s m s m t v v a t -=--=-= m m t v v s t 312 10 4202-=?-=?+= 式中负号表示方向跟规定正方向相反答案：A 、D 例题2：两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木快每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知（） A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同解析：首先由图看出：上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其做匀变速直线运动；下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同，说明这段时间内它们的位移相等，因此其中间时刻的即时速度相等，这个中间时刻显然在t 3、t 4之间答案：C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起，举双臂直立身体离开台面，此时中心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m 达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少？（g 取10m/s 2 结果保留两位数字）解析：根据题意计算时，可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点，且忽略其水平方向的运动，因此运动员做的是竖直上抛运动，由g v h 22 0=可求出刚离开台面时的速度 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7

高考物理总复习考查点19 磁场练习

考查点19磁场考点突破 1.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是() A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向 B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 C．磁感线是磁场中客观存在的线 D．磁感线总是从磁体的N极出发，到S极终止 2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是() A．磁感应强度只能反映磁场的强弱 B．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 C．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向 D．磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针的S极静止时的指向 3．在下列图中“×”表示直线电流方向垂直纸面向里，“·”表示直线电流方向垂直纸面向外，则下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是() A B C D 4．关于通电螺旋线管磁极的判断，下列示意图中正确的是() A B C D 5．(2019·徐州模拟)在匀强磁场中某处，垂直于磁场方向放置一个长度L＝20cm、通电电流I＝1A的直导线，导线受到的安培力F＝0.2N.现将该通电导线从磁场中撤走，此时该处的磁感应强度大小为() A．0 B．0.1TC．0.4TD．1T 6．(2019·徐州模拟)如图所示，线框平面与磁场方向垂直，现将线框沿垂直磁场方向拉到磁场中的过程中，穿过线框磁通量的变化情况是() 第6题图 A．变小B．变大 C．先变大后不变D．先变小后变大 7．一根较容易形变的弹性导线，将上下两端固定，当没有磁场时，导线呈直线状态．现使导线通过电流，方向自下而上(如图中箭头所示)，分别加上方向竖直向上、水平向右、垂直于纸面向外的匀强磁场时，下列描述导线发生形变的四个图示中正确的是() A.形变水平向右 B.形变水平向右 C.形变水平向左) D.形变水平向右 8．下列各图中，标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错

高三物理复习〈运动学〉测试题

1．(07北京理综18)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（） A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s 2．（1）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上：_____________. （A）拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；（B）将打点计时器固定在平板上，并接好电路；（C）把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码；（D）断开电源，取下纸带；（E）将平板一端抬高，轻推小车，使小车恰能在平板上作匀速运动；（F）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；（G）换上新的纸带，再重复做两三次. （2）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图三所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50H Z，则打A点时小车运动的速度v A=_______m/s，小车运动的加速度a=_______m/s2。（结果要求保留三位有效数字） 3．如右图所示，甲、乙两个同学在平直跑道上练习“4×100m” 接力，他们在奔跑时具有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度，这一过程可视为匀变速运动。现在甲手持接力棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%，试求： ⑴乙在接力区须奔跑多少距离？ ⑵乙应在距离甲多远处时起跑？5．（07全国卷Ⅰ23）甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 m/s 的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前s0=13.5 m 处作了标记,并以v=9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20 m.求： (1)此次练习中乙在接棒前的加速度 a. (2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离. 6．(08·四川理综·23)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B车在A车前84 m 处时,B 车速度为 4 m/s,且以2 m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动,经过12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少? ．如图所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处， A、B间的距离为85m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a1=2.5m/s2，甲车运动 6.0s时，乙车立即开始向右做匀加速直线运动，加速度a2=5.0m/s2，求两辆汽车相遇处距A处的距离． 8．火车A以速度v1匀速行驶，司机发现正前方同一轨道上相距s处有另一火车B沿同方向以速度v2（对地，且v2小于v1）做匀速运动，A车司机立即以加速度（绝对值）a紧急刹车，为使两车不相撞，a应满足什么条件？

高考物理总复习：第九章磁场综合检测

《磁场》综合检测 (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确,第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分) 1.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,它们之间存在磁偏角,首先观测到磁偏角的是( D ) A.意大利航海家哥伦布 B.葡萄牙航海家麦哲伦 C.我国的航海家郑和 D.中国古代科学家沈括解析:世界上第一个清楚地、准确地论述磁偏角的是沈括.沈括是中国历史上最卓越的科学家之一,他发现了地磁偏角的存在,比欧洲发现地磁偏角早了四百多年,选项D正确. 2.如图,一个环形电流的中心有一根通电直导线,则环受到的磁场力( D ) A.沿环半径向外 B.沿环半径向内 C.沿通电直导线水平向左

D.等于零解析:通电直导线产生的磁场是以导线上各点为圆心的同心圆,而环形电流的方向与磁场方向平行,即B平行I,所以通电圆环不受磁场力的作用,即F=0,选项D正确,A,B,C错误. 3.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出射线,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比R1∶R2=a,新核与射线质量之比为b,则下列说法正确的是( B ) A.放出的射线为高速电子流 B.半径为r2的圆为放出射线的运动轨迹 C.射线与新核动能之比为a D.射线与新核质子数之比为b 解析:根据动量守恒可以知道,放出射线后的粒子动量大小相等,方向相反,则根据左手定则可以知道,放出的粒子均带正电,选项A错误;放射出粒子在磁场中做匀速圆周运动,则qvB=m,即R=,由于动量守恒,而且放出的粒子电荷量小,则半径R大,故半径为r2的圆为放出射线的运动轨迹,选项B正确;根据动量与动能的关系E k=,则动能之比等于质量的反比,故射线与新核动能之比为b,选项C错误;射线与新核质子数之比即为电荷量之比,由于R=,则q=,即射线与新核质子数之比等于半径的反比,射线与新核质子数之比为a,选项D错

2012届高考物理知识点总结复习物体的运动22

2012届高考物理知识点总结复习物体的运动知识要点：机械运动质点位移和路程：主要讲述质点和位移等, 它是描述物体运动和预备知识。匀速直线运动、速度匀速直线运动的图象：主要讲述速度的概念和匀速直线运动的规律。变速直线运动、平均速度、瞬时速度：主要讲述变速直线运动的平均速度和瞬时速度的概念。 (七)匀变速直线运动加速度。 (八)匀变速直线运动的速度 (九)匀变直线运动的位移：主要讲述匀变直线运动的加速度概念, 以及匀变速直线运动的速度公式和位移公式。 (十)匀变速运动规律的应用。 (十一)自由落体运动。 (十二)竖直上抛运动主要讲述匀变速直线运动的特例。 (十三)系统、综合全章知识结构培养分析综合解决问题的能力。为了掌握一个较完整的关于物体运动的知识, 重点概念是: 位移、速度、加速度。重要规律则是: 匀速直线运动和匀变速直线运动。重点、难点：（一）、机械运动、平动和转动知道机械运动是最普遍的自然现象。是指一个物体相对于别的物体的位置改变。为了说明物体的运动情况, 必须选择参照物——是在研究物体运动时, 假定不动的物体, 参照它来确定其他物体的运动。我们说汽车是运动的, 楼房是静止的是以地面为参照物, 我们说, 卫星在运动, 是以地球为参照物。“闪闪红星”歌曲中唱的“小小竹排江中游, 巍巍青山两岸走”说明坐在竹排上的人选择不同的参照物观察的结果常常是不同的, 选河岸为参照物, 竹排是运动的, 选竹排为参照物, 竹排是静止的, 河岸上的青山是后退的。这既说明选参照物的重要性, 又说明运动的相对性。如果选太阳为参照物地球及地球上的一切物体都在绕太阳运动, 若以天上的银河为参照物, 太阳是运动……, 进而得出没有不运动的物体, 从而说明运动是绝对的, 静止是相对的。还应指出的是: 在研究地面上物体运动时, 为了研究问题方便, 常取地球为参照物。运动无论多么复杂, 都是由平动和转动组成, 或只有平动, 或只有转动, 或既有平动, 又有转动。如判断物体是平动或是转动, 必须抓住, 物体上各点的运动情况都相同, 这种运动叫平动。物体上的各点都绕一点(圆心)或一轴做圆周运动, 这样的运动叫转动。如果运动按运动轨迹分类, 可为直线或曲线运动, 而平动可沿直线运动, 也可沿曲线运动。只要保持物体上各运动情况相同即可。（二）、质点质点是一种抽象化的研究物体运动的理想模型。理想模型是为了便于着手研究物理学采

高考物理专题复习--21运动学图像专题知识要点

运动学图像专题主标题：运动学图像专题副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：匀变速直线运动，图像难度：3 重要程度：3 内容： 1、考点剖析：运动图像是高考中的热点，多以选择题出现（在计算题中也有应用），难度中等。高考较注重学生对图像的理解，有些题目利用图像分析求解能使问题简化，深刻理解运动图像的物理意义，能从图像中获得有效信息，灵活运用运动学规律公式是解决此类问题的关键。 2、知识点：利用图像法可直观地反映物理规律，分析物理问题。图像法是物理研究中常用的一种重要方法，运动学中常用的图像为v－t图像。在理解图像物理意义的基础上，用图像法分析解决有关问题（如往返运动、定性分析等）会显示出独特的优越性，解题既直观又方便。 3、题型分类：（主要讨论v-t图像和s-t图像，其他图像的意义在例题中说明）点：即图像的各种交点；v-t图像中表示该时刻两物体的速度相同；s-t图像中表示该时刻两物体的位移相同线：即图像的斜率；v-t图像中表示该时刻物体的加速度；s-t图像中表示该时刻物体的速度面：即图像的面积；v-t图像中表示一段时间内的位移；s-t图像中无意义；例1、如图所示是某质点做直线运动的v－t图像，由图可知这个质点的运动情况是( ) A、前5s做的是匀速运动 B、5s～15s内做匀加速运动，加速度为1m/s2 C、15s～20s内做匀减速运动，加速度为3.2m/s2 D、质点15s末离出发点最远，20秒末回到出发点【解析】由图像可知前5s做的是匀速运动，选项A正确；5～15s内做匀加速度运动，加速度为0.8m/s2，选项B错误；15s～20s做匀减速运动，加速度为－3.2m/s2，选项C错，质点一直做单方向的直线运动，在20s末离出发点最远，选项D错误。【答案】A 例2、如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移－时间(x－t)图像，由图像可以看出在0～4s这段时间内( )

高中物理运动学测精彩试题(附答题卷和问题详解)

运动学测试(附答案) 一.不定项选择题(5分×12=60分) 1. 一物体以初速度0v 、加速度a 做匀加速直线运动,若物体从t 时刻起,加速度a 逐渐减小至零,则物体从t 时刻开始 ( ) A.速度开始减小,直到加速度等于零为止 B.速度继续增大,直到加速度等于零为止 C.速度一直增大 D.位移继续增大,直到加速度等于零为止 2．某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x ，从着陆到停下来所用的时间为t ，则飞机着陆时的速度为( ) A.x t B.2x t C.x 2t D.x t 到2x t 之间的某个值 3．2009年7月16日，中国海军第三批护航编队16日已从某军港启航，于7月30日抵达亚丁湾、索马里海域如图1－1－1所示，此次护航从启航，经东海、海峡、南海、马六甲海峡，穿越印度洋到达索马里海域执行护航任务，总航程五千多海里．关于此次护航，下列说确的是( ) A ．当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看做质点 B ．“五千多海里”指的是护航舰艇的航行位移 C ．“五千多海里”指的是护航舰艇的航行路程 D ．根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度 4．一质点沿直线Ox 方向做变速运动，它离开O 点的距离随时间变化的关系为x ＝5＋2t 3(m)，它的速度随时间t 变化关系为v ＝6t 2(m/s)．该质点在t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度和t ＝2 s 到t ＝3 s 间的平均速度大小分别为( ) A ．12 m/s ，39 m/s B ．8 m/s ，38 m/s C ．12 m/s ，19.5 m/s D ．8 m/s ，12 m/s 5. 机车在高速公路上行驶，车速超过100 km/h 时，应当与同车道前车保持100 m 以上的距离．从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍要通过一段距离(称为反应距离)；从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)，如表所示给出了汽车在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据．如果驾驶员的反应时间一定，路面情况相同 A ．驾驶员的反应时间为1.5 s B ．汽车制动的加速度大小为2 m/s 2 C ．表中Y 为49 D ．表中X 为32 6. 在某可看做直线的高速公路旁安装有雷达探速仪，可以精确抓拍超速的汽车，以及测量汽车运动过程中的加速度．若B 为测速仪，A 为汽车，两者相距345 m ，此时刻B 发出超声波，同时A 由于紧急情况而急刹车，当B 接收到反射回来的超声波信号时，A 恰好停止，且此时A 、B 相距325 m ，已知声速为340 m/s ，则汽车刹车过程中的加速度大小为( ) A. 20 m/s 2 B. 10 m/s 2 C. 5 m/s 2 D. 1 m/s 2 7．一人看到闪电12.3 s 后又听到雷声．已知空气中的声速为330 m/s ～340 m/s ，光速为3×108 m/s ，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你所学的物理知识可以判断( ) A ．这种估算方法是错误的，不可采用 B ．这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C ．这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大

高考物理总复习电场与磁场计算题

2008高考物理总复习电场与磁场计算题 1．如图所示，A和B是两个相同的带电小球，可视为质点，质量均为m，电荷量均为q，A固定在绝缘地面上，B放在它的正上方很远距离的一块绝缘板上，现手持绝缘板使B从静止起以恒定的加速度a（a

3．内壁光滑的圆环状管子固定在竖直平面内，环的圆心位于坐标圆点，圆环的半径为R ，x 轴位于水平面内，匀强电场在竖直平面内方向竖直向下，y 轴左侧场强大小q m g E ，右侧场强大小为 2 E ．质量为m 、电荷量为q 的带正电小球从A 点进入管中并沿逆时针方向运动，小球的直径略小于管子的内径，小球的初速度不计，求：（1）小球到达B 点时的加速度；（2）小球到达C 点时对圆环的压力；（3）通过进一步计算说明这种物理模型存在的问题及形成原因． 4．如图所示，一个质量为m =2.0×10-11kg ，电荷量q = +1.0×10-5C 的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U 1=100V 电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U 2=100V 。金属板长L =20cm ，两板间距d =310cm 。求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v 0大小；（ 2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；（3）若该匀强磁场的宽度为D =10cm ，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B 至少多大？

高考物理二轮专题复习模型讲解运动学模型

2013年高考二轮专题复习之模型讲解运动学模型【模型概述】在近年的高考中对各类运动的整合度有所加强，如直线运动之间整合，曲线运动与直线运动整合等，不管如何整合，我们都可以看到共性的东西，就是围绕着运动的同时性、独立性而进行。【模型回顾】一、两种直线运动模型匀速直线运动：两种方法（公式法与图象法）匀变速直线运动：2 002 1at t v s at v v t +=+=，，几个推论、比值、两个中点速度和一个v-t 图象。特例1：自由落体运动为初速度为0的匀加速直线运动，a=g ；机械能守恒。特例2：竖直上抛运动为有一个竖直向上的初速度v 0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g 。特点：时间对称（下上t t =）、速率对称（下上v v =）；机械能守恒。二、两种曲线运动模型平抛运动：水平匀速、竖直方向自由落体匀速圆周运动： ωωmv mr r mv ma F F =====22 向向法【模型讲解】一、匀速直线运动与匀速直线运动组合例1.一路灯距地面的高度为h ，身高为l 的人以速度v 匀速行走，如图1所示。（1）试证明人的头顶的影子作匀速运动；（2）求人影的长度随时间的变化率。

图1 解法1：（1）设t=0时刻，人位于路灯的正下方O 处，在时刻t ，人走到S 处，根据题意有OS=vt ，过路灯P 和人头顶的直线与地面的交点M 为t 时刻人头顶影子的位置，如图2所示。OM 为人头顶影子到O 点的距离。图2 由几何关系，有 OS OM l OM h -= 联立解得t l h hv OM -= 因OM 与时间t 成正比，故人头顶的影子作匀速运动。（2）由图2可知，在时刻t ，人影的长度为SM ，由几何关系，有SM=OM-OS ，由以上各式得 t l h lv SM -= 可见影长SM 与时间t 成正比，所以影长随时间的变化率l h lv k -= 。解法2：本题也可采用“微元法”。设某一时间人经过AB 处，再经过一微小过程)0(→??t t ，则人由AB 到达A ’B ’，人影顶端C 点到达C ’点，由于t v S AA ?=?'则人影顶端的移动速度：

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习一、选择题 1．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m、带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中．设小球带电荷量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有() A．小球加速度一直减小 B．小球的速度先减小，直到最后匀速 C．杆对小球的弹力一直减小 D．小球受到的洛伦兹力一直减小 2．2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。如图所示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（） A．它们在磁场中运动的周期相同 B．它们的最大速度不相等 C．两次所接高频电源的频率不相同 D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 3．为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A，方向如图。则下列判断正确的是（） A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103N B．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为5.0×103N C．超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向

D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能 4．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。则下列说法正确的是（） A．离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等 B．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 C．离子在磁场中运动时间一定相等 D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大 5．如图所示，用一细线悬挂一根通电的直导线ab（忽略外围电路对导线的影响），放在螺线管正上方处于静止状态，与螺线管轴线平行，可以在空中自由转动，导线中的电流方向由a指向b。现给螺线管两端接通电源后（螺线管左端接正极），关于导线的受力和运动情况，下列说法正确的是（） A．在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止 B．从上向下看，导线ab从图示位置开始沿逆时针转动 C．在图示位置，导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动 D．导线ab转动后，第一次与螺线管垂直瞬间，所受安培力方向向上 6．如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线MN间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到M点的距离为d，已知磁场磁感强度为B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（）

2014-2018高考物理运动学真题

专题一质点的直线运动（2017～2018年） 201803 4.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的 A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 5.甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是 A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等 D.从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等 6.地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程， A.矿车上升所用的时间之比为4:5 B.电机的最大牵引力之比为2:1 C.电机输出的最大功率之比为2:1 D.电机所做的功之比为4:5

201802 6.甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（） A.两车在t1时刻也并排行驶 B.t1时刻甲车在后，乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大（2016～2014年） 1．(2016·全国卷Ⅲ，16，6分)(难度★★)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为() A.s t2 B.3s 2t2 C.4s t2 D.8s t2 2．(2016·全国卷Ⅰ，21，6分)(难度★★★)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如图所示。已知两车在t＝3s时并排行驶，则() A．在t＝1s时，甲车在乙车后 B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5m C．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2s D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

高考物理复习运动的合成与分解专题训练(有答案)

2019年高考物理复习运动的合成与分解专题训练（有答案）物理学是一种自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。以下是查字典物理网整理的运动的合成与分解专题训练，请考生仔细练习。一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分。每小题至少一个答案正确，选不全得3分) 1.质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿() A.x轴正方向 B.x轴负方向 C.y轴正方向 D.y轴负方向 2.(2019庆阳模拟)在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描述下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图像，可能正确的是() 3.如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB 与河岸成37角，水流速度为4m/s，则船从A点开出的最小速度为() A.2 m/s B.2.4 m/s C.3 m/s D.3.5 m/s

4.关于做平抛运动的物体，正确的说法是() A.速度始终不变 B.加速度始终不变 C.受力始终与运动方向垂直 D.受力始终与运动方向平行 5.(2019蚌埠模拟)如图所示，在A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S。现将小球从A点正对着竖直墙水平抛出，不计空气阻力，则打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是() A.匀速直线运动 B.自由落体运动 C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动 6.有一个物体在h高处，以水平初速度v0抛出，落地时的速度为vt，竖直分速度为vy，下列公式能用来计算该物体在空中运动时间的是() A. B. C. D. 7.(2019黄浦模拟)如图所示，河的宽度为L，河水流速为v 水，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是() A.甲船正好也在A点靠岸 B.甲船在A点左侧靠岸

高考物理力学,运动学实验题

课时作业(二十六)[第26讲本单元实验] 基础热身 1．在验证机械能守恒定律的实验中： (1)下列实验操作顺序正确合理的一项是________(填序号) A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上 B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源 C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源 D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计时器的电源 (2)质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图K26－1所示，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2.则(保留3位有效数字)： ①打点计时器打下计数点B时，重锤的速度v B＝__________m/s； ②从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝______________J，动能的增加量ΔE k＝__________________J； ③实验结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 图K26－1 2.在用如图K26－2所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是() 图K26－2 A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D．通过打点计时器打下的纸速来测定小车加速过程中获得的平均速度技能强化 3．2011·德州模拟关于“探究动能定理”的实验，下列叙述正确的是() A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出图K26－3 4．2010·安徽卷利用如图K26－3所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v0和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案． A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v0 B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度v0

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析一、选择题 1．三根通电长直导线a、b、c平行且垂直纸面放置，其横截面如图所示，a、b、c恰好位于直角三角形的三个顶点，∠c＝90?，∠a＝37?。a、b中通有的电流强度分别为I1、I2，c受到a、b的磁场力的合力方向与a、b连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度 I B k r =，k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离，sin37? ＝0.6。下列说法正确的是（） A．a、b中电流反向,1I：216 I=：9 B．a、b中电流同向,1I：24 I=：3 C．a、b中电流同向,1I：216 I=：9 D．a、b中电流反向,1I：24 I=：3 2．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 3．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b，金属材料单位体积内自由电子数为n，元电荷为e。那么

A． 12IB enb ?? -=B． 12IB enb ?? -=- C． 12 IB ena ?? -=D． 12 IB ena ?? -=- 4．如图所示，一束粒子射入质谱仪，经狭缝S后分成甲、乙两束，分别打到胶片的A、C 两点。其中 2 3 SA SC =，已知甲、乙粒子的电荷量相等，下列说法正确的是 A．甲带正电B．甲的比荷小 C．甲的速率小D．甲、乙粒子的质量比为2：3 5．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个质量、电荷量均相等的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断正确的是 A．运动的轨道半径不同 B．重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同 C．运动的时间相同 D．重新回到磁场边界的位置与O点距离不相等 6．如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，比荷为e m 的电子以速度 v0从A 点沿AB边射出（电子重力不计），欲使电子能经过AC边，磁感应强度B的取值为