高中物理电磁学大题
[必刷题]2024高三物理下册电磁场专项专题训练(含答案)
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[必刷题]2024高三物理下册电磁场专项专题训练（含答案）试题部分一、选择题：A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动C. 匀加速直线运动D. 匀加速圆周运动2. 下列关于电磁感应现象的描述，错误的是：A. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流B. 感应电流的方向与磁场方向有关C. 感应电流的大小与导体运动速度成正比D. 感应电流的大小与导体长度成正比A. 电势能减小B. 电势能增加C. 电势增加D. 电势减小A. 电容器充电时，电场能转化为磁场能B. 电容器放电时，电场能转化为磁场能C. 电感器中的电流增大时，磁场能转化为电场能D. 电感器中的电流减小时，磁场能转化为电场能A. 电磁波在真空中传播速度为3×10^8 m/sB. 电磁波的传播方向与电场方向垂直C. 电磁波的传播方向与磁场方向垂直D. 电磁波的波长与频率成正比A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动C. 匀加速直线运动D. 匀加速圆周运动A. 洛伦兹力的方向垂直于带电粒子的速度方向B. 洛伦兹力的大小与带电粒子的速度成正比C. 洛伦兹力的大小与磁感应强度成正比D. 洛伦兹力的方向与磁场方向垂直8. 一个闭合线圈在磁场中转动，下列关于感应电动势的说法，正确的是：A. 感应电动势的大小与线圈面积成正比B. 感应电动势的大小与磁场强度成正比C. 感应电动势的大小与线圈转速成正比D. 感应电动势的方向与磁场方向平行A. 变化的电场会产生磁场B. 变化的磁场会产生电场C. 静止的电荷会产生磁场D. 静止的磁场会产生电场A. 电场强度与磁场强度成正比B. 电场强度与磁场强度成反比C. 电场强度与电磁波频率成正比D. 电场强度与电磁波波长成正比二、判断题：1. 带电粒子在电场中一定受到电场力的作用。
（）2. 电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者相互垂直。
（）3. 在LC振荡电路中，电容器充电完毕时，电场能最大，磁场能为零。
通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题
(每日一练)通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题单选题1、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个分立的带等量负电的点电荷形成D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成答案：A解析：AB．负电荷在电场线上运动，说明电场线是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以A正确､B错误；C．两个分立的带等量正电的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电的点电荷不能使负电荷完成题中运动，所以C错误；D．题中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D错误。
故选A。
2、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和2均带正电，电量分别为和（＞）．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）A．T=（－）EB．T=（－）EC．T=（+）ED．T=（+）E答案：A解析：，对将两个小球看做一个整体，整体在水平方向上只受到向右的电场力，故根据牛顿第二定律可得a=E(q1+q2)2m小球2分析，受到向右的电场力，绳子的拉力，由于q1>q2，球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力，(q1−q2)E，故A正确；所以绳子的拉力向右，根据牛顿第二定律有T+Eq2=ma，联立解得T=12小提示：解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用隔离法可以较简单的分析问题3、如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子在M点和N点时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，下列判断正确的是（）A．a M<a N,v M<v N B．a M<a N,v M>v NC．a M>a N,v M<v N D．a M>a N,v M>v N答案：B解析：N点的电场线比M点的密，故N点的场强大于M点的场强，粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，即a M<a N做曲线运动的粒子受到的合外力指向曲线的凹侧，粒子受到的电场力指向曲线的右下方，因为粒子带负电，场强方向沿左上方，粒子由M到N，电场力做负功，所以v M>v N故B正确；ACD错误。
高考物理电磁学练习题库及答案
高考物理电磁学练习题库及答案一、选择题1. 在电场中，带电粒子的运动路径称为（）A. 轨道B. 轨迹C. 路径D. 脉冲2. 下列哪项不是电磁感应现象中主要的应用？A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电吹风3. 在电磁波中，波长越小，频率越（）A. 大B. 小C. 相等D. 不确定4. 电流大小与导线截面积之间的关系是（）A. 正比例B. 反比例C. 平方反比D. 指数关系5. 下列哪个现象与电磁感应无关？A. 磁铁吸引铁矿石B. 手持电磁铁吸附铁钉C. 相机闪光灯工作D. 电动车行驶二、填空题1. 电流的单位是（）2. 电阻的单位是（）3. 电势差的单位是（）4. 电功的单位是（）5. 法拉是电容的单位，它的符号是（）三、简答题1. 什么是电磁感应？2. 什么是洛仑兹力？3. 简述电阻对电流的影响。
4. 电势差与电压的关系是什么？5. 什么是电容？四、计算题1. 一根导线质量为0.5kg，长度为2m，放在匀强磁场中，当磁感应强度为0.4T时，该导线受到的洛仑兹力大小为多少？（设导线的电流为2A）2. 一台电视机的功率为200W，使用时电流为2A，求电源的电压是多少？3. 一个电容器带电量为5μC，电容为10μF，求该电容器的电势差。
4. 一台电脑的电压为110V，电流为2A，求功率是多少？5. 一根电阻为10欧姆的导线通过电流2A，求该导线两端的电压。
五、综合题1. 请解释什么是电磁感应现象，并列举两个具体的应用。
2. 电流和电势差之间的关系是什么？请给出相关公式并解释其含义。
3. 请计算一个电感为2H的线圈，通过电流为5A，求该线圈的磁场强度。
4. 一个电容器的电容为20μF，通过电流为0.5A，求该电容器两端的电压。
5. 请简述电阻、电容和电感的区别与联系。
答案及解析如下：一、选择题1. B. 轨迹解析：带电粒子在电场中的运动路径称为轨迹。
2. C. 变压器解析：变压器是电磁感应现象的一种重要应用。
电磁学考试题库及答案高中
电磁学考试题库及答案高中电磁学是物理学中的一个重要分支，它研究的是电荷、电场、电流、磁场以及它们之间的相互作用。
以下是一份高中电磁学考试题库及答案，供同学们学习和练习。
一、选择题1. 电荷间的相互作用遵循以下哪条定律？A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 库仑定律D. 欧姆定律答案：C2. 以下哪个单位是用来测量电流的？A. 伏特（V）B. 安培（A）C. 欧姆（Ω）D. 法拉（F）答案：B3. 一个电路中，电阻为10Ω，通过它的电流为0.5A，根据欧姆定律，该电路两端的电压是多少伏特？A. 2VB. 5VC. 10VD. 20V答案：B4. 电磁波的传播速度在真空中是多少？A. 299,792,458 m/sB. 300,000 km/sC. 3×10^8 m/sD. 3×10^11 m/s答案：C5. 法拉第电磁感应定律表明什么？A. 电流的产生与磁场的变化有关B. 电流的产生与电场的变化有关C. 磁场的产生与电流的变化有关D. 电场的产生与磁场的变化有关答案：A二、填空题6. 电场强度的定义式是 \( E = \frac{F}{q} \)，其中 \( E \) 表示电场强度，\( F \) 表示电荷所受的电场力，\( q \) 表示电荷量。
答案：电场强度7. 电流的国际单位是安培，用符号 \( A \) 表示。
答案：安培8. 一个闭合电路的总电阻为 \( R \)，电源的电动势为 \( E \)，电路中的电流 \( I \) 可以通过欧姆定律计算，即 \( I = \frac{E}{R} \)。
答案：欧姆定律9. 电磁波的三个主要特性包括：波长、频率和速度。
答案：波长、频率10. 法拉第电磁感应定律表明，当磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
答案：感应电动势三、简答题11. 简述电磁波的产生原理。
答案：电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的，它们以波的形式向外传播，不需要介质，可以在真空中传播。
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析方向与图示一致。
金属棒的质量为m，棒的左端与导轨相接，右端自由。
设金属棒在磁场中的电势能为0.1)当磁场的磁感应强度为B1时，金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，求金属棒的速度和通过电阻的电流强度。
2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，求金属棒的最大速度和通过电阻的最大电流强度。
答案】(1) v=B1d/2m。
I=B1d2rR/(rL+dR) (2) vmaxBmaxd/2m。
ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)解析】详解】(1)由洛伦兹力可知，金属棒在匀强磁场区域内受到向左的洛伦兹力，大小为F=B1IL，方向向左，又因为金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，所以受到的阻力大小为F1Fr，方向向右，所以有：B1IL=Fr解得：v=B1d/2m通过电阻的电流强度为：I=B1d2rR/(rL+dR)2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，其大小为：e=BLv所以金属棒所受的合力为：F=BLv-Fr当合力最大时，金属棒的速度最大，即：BLvmaxFr=0解得：vmaxBmaxd/2m通过电阻的电流强度为：ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)题目一：金属棒在电动机作用下的运动一根金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下，从静止开始向右运动，经过一段时间后以匀速向右运动。
金属棒始终与导轨相互垂直并接触良好。
问题如下：1) 在运动开始到匀速运动之间的时间内，电阻R产生的焦耳热；2) 在匀速运动时刻，流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。
解析：1) 运动开始到匀速运动之间的时间内，金属棒受到电动机的牵引力向右运动，电阻R中会产生电流。
根据欧姆定律和焦耳定律，可以得到电阻R产生的焦耳热为：$Q=I^2Rt$，其中I为电流强度，t为时间。
因此，我们需要求出这段时间内的电流强度。
根据电动机的牵引力和电阻R的阻值，可以得到电路中的总电动势为$E=FL$，其中F为电动机的牵引力，L为金属棒的长度。
高中物理磁场大题(超全)
高中物理磁场大题一．解答题（共30小题）1．如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压U的大小．（2）求t时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．（3）何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．2．如图所示，在xOy平面内，0＜x＜2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场，2L＜x＜3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场，两电场强度大小相等．x＞3L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v进入电场；之后的另一时刻，一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场．正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇．已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计，两粒子带电量大小相等．求：（1）正、负粒子的质量之比m1：m2；（2）两粒子相遇的位置P点的坐标；（3）两粒子先后进入电场的时间差．3．如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D 为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场．粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计．（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ；（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U；（3）当M、N间的电压不同时，粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同，求t 的最小值．4．如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m．一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10‑19C 的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力．求：（1）带电粒子在磁场中运动时间；（2）当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；（3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系．5．如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场．A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强．平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O′，OO′是平行于两金属板度为B1．CD为磁场的中心线．挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ=45°，O′C=a，现有大量质量均为m，B2含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子（不计重力），自O点沿OO′方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，并进入匀强磁场B中，求：2的带电粒子的速度；（1）进入匀强磁场B2（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度．6．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，电荷垂直于y轴射入电场，量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v经x轴上的N点与x轴正方向成45°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：（1）M、N两点间的电势差U；MN（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间t．7．如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中感应强度B1线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.02×10﹣19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间．则：（1）离子运动的速度为多大？（2）离子的质量应在什么范围内？（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B应满足什么条件？28．如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，其竖直边界AB、CD的宽度为d，在边界AB左侧是竖直向下、场强为E的匀强电场．现有质量为m、带电的水平初速度射入电场，随后与量为+q的粒子（不计重力）从P点以大小为v边界AB成45°射入磁场．若粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示两竖直平行金属板间的匀强电场中减速至零且不碰到正极板．（1）请画出粒子上述过程中的运动轨迹，并求出粒子进入磁场时的速度大小v；（2）求匀强磁场的磁感应强度B；（3）求金属板间的电压U的最小值．9．如图甲，真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q，两板间加上如图的周期性变化的电压，在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大乙最大值为U小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场．在紧靠P板处有一粒子源A，自t=0开始连续释放初速不计的粒子，经一段时间从Q板小孔O射入磁场，然后射出磁场，射出时所有粒子的速度方向均竖直向上．已知电场变化周期T=，粒子质量为m，电荷量为+q，不计粒子重力及相互间的作用力．求：（1）t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间；（2）粒子射入磁场时的最大速率和最小速率；（3）有界磁场区域的最小面积．10．“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图1所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为，电势为φ2．足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离OP=L．假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响．（1）求粒子到达O点时速度的大小；（2）如图2所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为L，方向垂直纸面向内，则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；（3）同上问，从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN，求磁感应强度所满足的条件．试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子．11．如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；=2d、=3d，离子重力不计．（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；（3）若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN 上，求磁场磁感应强度B 的取值范围．12．如图甲所示，一对平行金属板M 、N 长为L ，相距为d ，O 1O 为中轴线．当两板间加电压U MN =U 0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场．某种带负电的粒子从O 1点以速度v 0沿O 1O 方向射入电场，粒子恰好打在上极板M 的中点，粒子重力忽略不计．（1）求带电粒子的比荷；（2）若MN 间加如图乙所示的交变电压，其周期，从t=0开始，前内U MN =2U ，后内U MN =﹣U ，大量的上述粒子仍然以速度v 0沿O 1O 方向持续射入电场，最终所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，求U 的值；（3）紧贴板右侧建立xOy 坐标系，在xOy 坐标第I 、IV 象限某区域内存在一个圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy 坐标平面，要使在（2）问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于坐标为（2d ，2d ）的P 点，求磁感应强度B 的大小范围．13．如图所示，在第一、二象限存在场强均为E 的匀强电场，其中第一象限的匀强电场的方向沿x 轴正方向，第二象限的电场方向沿x 轴负方向．在第三、四象限矩形区域ABCD 内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，矩形区域的AB 边与x 轴重合．M点是第一象限中无限靠近y轴的一点，在M点有一质量为m、电荷量为e沿y轴负方向开始运动，恰好从N点进入磁场，若OM=2ON，的质子，以初速度v不计质子的重力，试求：（1）N点横坐标d；（2）若质子经过磁场最后能无限靠近M点，则矩形区域的最小面积是多少；（3）在（2）的前提下，该质子由M点出发返回到无限靠近M点所需的时间．14．如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成30°角，P点的坐标为（，0），在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y轴，正方向、大小为的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，从y轴上0≤y≤2a的区间垂直于y轴与x轴交点为Q，电子束以相同的速度v和磁场方向射入磁场．已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力．求：（1）电子的比荷；（2）电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围；（3）从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距Q点的距离最远？最远距离为多少？15．如图（a）所示，水平放置的平行金属板A、B间加直流电压U，A板正上方有“V”字型足够长的绝缘弹性挡板．在挡板间加垂直纸面的交变磁场，磁感应强度随时间变化如图（b），垂直纸面向里为磁场正方向，其中B1=B，B2未知．现有一比荷为、不计重力的带正电粒子从C点静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在 t1时刻粒子第一次撞到左挡板，紧接着在t1+t2时刻粒子撞到右挡板，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间．粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板的分速度不变，垂直板的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响．求：（1）粒子第一次到达O点时的速率；（2）图中B2的大小；（3）金属板A和B间的距离d．16．如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t时，刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压U的大小．（2）求t时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．（3）带电粒子在磁场中的运动时间．17．电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U的电压时，所有电子均从两板间通过，然后进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．问：（1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？（2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？（3）在满足第（2）问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？（已知电子的质量为m、电荷量为e）18．如图所示xOy平面内，在x轴上从电离室产生的带正电的粒子，以几乎为零的初速度飘入电势差为U=200V的加速电场中，然后经过右侧极板上的小孔沿x 轴进入到另一匀强电场区域，该电场区域范围为﹣l≤x≤0（l=4cm），电场强度大小为E=×104V/m，方向沿y轴正方向．带电粒子经过y轴后，将进入一与y 轴相切的圆形边界匀强磁场区域，磁场区域圆半径为r=2cm，圆心C到x轴的距离为d=4cm，磁场磁感应强度为B=8×10﹣2T，方向垂直xoy平面向外．带电粒子最终垂直打在与y轴平行、到y轴距离为L=6cm的接收屏上．求：（1）带电粒子通过y轴时离x轴的距离；（2）带电粒子的比荷；（3）若另一种带电粒子从电离室产生后，最终打在接收屏上y=cm处，则该粒子的比荷又是多少？19．如图所示，在竖直平面内，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MOP范围内存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，MOQ上方的某个区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O 点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力．求：（1）速度最大的粒子在磁场中的运动时间；（2）速度最大的粒子打在水平线POQ上的位置离O点的距离；（3）磁场区域的最小面积．20．如图所示为某一仪器的部分原理示意图，虚线OA、OB关于y轴对称，∠AOB=90°，OA、OB将xOy平面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，区域Ⅰ、Ⅲ内存在水平方向的匀强电场，电场强度大小相等、方向相反．质量为m电荷量为q的带电粒子自x轴上的粒子源P处以速度v0沿y轴正方向射出，经时间t到达OA上的M点，且此时速度与OA垂直．已知M到原点O的距离OM=L，不计粒子的重力．求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）为使粒子能从M点经Ⅱ区域通过OB上的N点，M、N点关于y轴对称，可在区域Ⅱ内加一垂直xOy平面的匀强磁场，求该磁场的磁感应强度的最小值和粒子经过区域Ⅲ到达x轴上Q点的横坐标；（3）当匀强磁场的磁感应强度取（2）问中的最小值时，且该磁场仅分布在一个圆形区域内．由于某种原因的影响，粒子经过M点时的速度并不严格与OA垂直，成散射状，散射角为θ，但速度大小均相同，如图所示，求所有粒子经过OB时的区域长度．21．在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，如图所示，OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场，其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场；有一带正电粒子质量m，电量q，从y轴上的P点沿着x轴正方向以大小为v的初速度射入电场，运动一段时间沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场，经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场．已知OP=h，不计粒子的重力．（1）求粒子垂直射线OA经过Q点的速度v；Q（2）求匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值；（3）粒子从M点垂直进入电场后，如果适当改变电场强度，可以使粒子再次垂直OA进入磁场，再适当改变磁场的强弱，可以使粒子再次从y轴正方向上某点垂直进入电场；如此不断改变电场和磁场，会使粒子每次都能从y轴正方向上某点垂直进入电场，再垂直OA方向进入磁场…，求粒子从P点开始经多长时间能够运动到O点？22．如图所示，图面内有竖直线DD′，过DD′且垂直于图面的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ两区域．区域I有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直图面的匀强磁场B （图中未画出）；区域Ⅱ有固定在水平面上高h=2l、倾角α=的光滑绝缘斜面，斜面顶端与直线DD′距离s=4l，区域Ⅱ可加竖直方向的大小不同的匀强电场（图中未画出）；C点在DD′上，距地面高H=3l．零时刻，质量为m、带电荷量为q=、方向与水平面夹角θ=的速度，在区域I 的小球P在K点具有大小v内做半径r=的匀速圆周运动，经CD水平进入区域Ⅱ．某时刻，不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放，在某处与刚运动到斜面的小球P相遇．小球视为质点，不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响．l已知，g为重力加速度．（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）若小球A、P在斜面底端相遇，求释放小球A的时刻t；A（3）若小球A、P在时刻t=β（β为常数）相遇于斜面某处，求此情况下区域Ⅱ的匀强电场的场强E，并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向．23．如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45°夹从y轴上P点沿y轴正方角．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过，磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力．一段时间T（1）求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间；（2）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值．24．一半径为R的薄圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的中心轴线平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒可绕其中心轴线转动，圆筒的转动方向和角速度大小可以通过控制装置改变．一的角速度不计重力的负电粒子从小孔M沿着MN方向射入磁场，当筒以大小为ω转过90°时，该粒子恰好从某一小孔飞出圆筒．（1）若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，求该粒子的荷质比和速率分别是多大？（2）若粒子速率不变，入射方向在该截面内且与MN方向成30°角，则要让粒子与圆筒无碰撞地离开圆筒，圆筒角速度应为多大？25．如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b，小车质量M=3kg，AO部分粗糙且长L=2m，动摩擦因数μ=0.3，OB部分光滑．另一小物块a．放在车的最左端，和车一起以v=4m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内．a、b两物块视为质点质量均为m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动．（取g=10m/s2）求：（1）物块a与b碰后的速度大小；（2）当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离；（3）当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离．26．如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速V0从右端滑上B，并以V滑离B，恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，试求：（1）木板B上表面的动摩擦因素μ；（2）圆弧槽C的半径R；（3）当A滑离C时，C的速度．27．如图所示，一质量M=0.4kg的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动，其右侧固定有一轻质水平弹簧（处于原长）．台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带，传送带始终以υ=1m/s的速率逆时针转动．另一质量m=0.1kg的小物块A以速度υ=4m/s水平滑上传送带的右端．已知物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带左右两端的距离l=3.5m，滑块A、B均视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2．（1）求物块A第一次到达传送带左端时速度大小；；（2）求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能Epm（3）物块A会不会第二次压缩弹簧？28．历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔1号彗星的实验．探测器上所携带的重达370kg的彗星“撞击器”将以1.0×104m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失，这次撞击使该彗星自身的运行速度出现1.0×10﹣7m/s的改变．已知普朗克常量h=6.6×10﹣34J•s．（计算结果保留两位有效数字）．求：①撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长；②根据题中相关信息数据估算出彗星的质量．29．如图，ABD为竖直平面内的轨道，其中AB段是水平粗糙的、BD段为半径R=0.4m 的半圆光滑轨道，两段轨道相切于B点．小球甲从C点以速度υ沿水平轨道向右运动，与静止在B点的小球乙发生弹性碰撞．已知甲、乙两球的质量均为m，小球甲与AB段的动摩擦因数为μ=0.5，C、B距离L=1.6m，g取10m/s2．（水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点）（1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；（2）在满足（1）的条件下，求的甲的速度υ；（3）若甲仍以速度υ向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围．30．动量定理可以表示为△p=F△t，其中动量p和力F都是矢量．在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究．例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是υ，如图所示．碰撞过程中忽略小球所受重力．a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化△px 、△py；b．分析说明小球对木板的作用力的方向．参考答案与试题解析一．解答题（共30小题）1．（2017•吉林模拟）如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t时间内两板间加上如图乙所示的时电压（不考虑极边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t、B为已知量．（不考虑粒子间相互影刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t响及返回板间的情况）的大小．（1）求电压U时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．（2）求t（3）何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．【解答】解：（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，时刻刚好从极板边缘射出，t则有 y=l，x=l，电场强度：E=…①，由牛顿第二定律得：Eq=ma…②，2…③偏移量：y=at由①②③解得：U=…④．（2）t0时刻进入两极板的带电粒子，前t时间在电场中偏转，后t时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动．带电粒子沿x轴方向的分速度大小为：vx =v=…⑤带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为：vy =a•t…⑥带电粒子离开电场时的速度大小为：v=…⑦设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得：qvB=m…⑧，由③⑤⑥⑦⑧解得：R=…⑨；（3）在t=2t时刻进入两极板的带电粒子，在电场中做类平抛运动的时间最长，飞出极板时速度方向与磁场边界的夹角最小，而根据轨迹几何知识可知，轨迹的圆心角等于粒子射入磁场时速度方向与边界夹角的2倍，所以在t=2t时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短．带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为：vy ′=at…⑩，设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为α，则：tanα=，由③⑤⑩解得：α=，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为：2α=，所求最短时间为：tmin=T，带电粒子在磁场中运动的周期为：T=，联立以上两式解得：tmin=；答：（1）电压U的大小为；。
高三物理电磁学练习题及答案
高三物理电磁学练习题及答案一、选择题1. 带电粒子在磁场中受力的大小与以下哪个因素无关？A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 粒子所受磁场的大小D. 粒子所受磁场的方向2. 一个导线以匀速矩形轨道绕一个垂直于轨道面的固定轴旋转。
导线的两端接有电源，通过导线的电流大小和方向在转过一个周期后是：A. 大小不变，方向也不变B. 大小不变，方向相反C. 大小相反，方向不变D. 大小相反，方向相反3. 两个平行的长直导线之间通过电流会发生什么现象？A. 两导线之间会产生吸引力B. 两导线之间会产生斥力C. 两导线之间会发生磁场D. 两导线之间电流大小会发生变化4. 一根导线形状为正方形，两边的两段导线与均匀磁场垂直并相等。
通过导线的总电流为I，导线所在的平面与磁场之间夹角为θ。
则导线所受力的大小为：A. IθB. Iθ/2C. Iθ^2D. Iθ^2/25. 在变化磁场中一个回路内的感应电动势的大小与以下哪个因素无关？A. 磁场的变化速率B. 回路面积的大小C. 回路的形状D. 磁场的方向二、填空题1. 两根平行导线之间的距离为0.2 m，通过第一根导线的电流为2 A，第二根导线与第一根导线的角度为30°，则在第二根导线上的磁感应强度为_____ T。
2. 一根长直导线通过电流3 A，产生的磁场的磁感应强度为____ T。
3. 一个圆形回路的半径为0.2 m，它所在的平面与一个磁场垂直，磁感应强度为0.5 T，磁场持续变化，则回路内感应电动势的大小为_____ V。
4. 一根导线形状为正方形，两边的两段导线与均匀磁场垂直并相等。
通过导线的总电流为4 A，导线所在的平面与磁场之间夹角为60°。
则导线所受力的大小为_____ N。
三、计算题1. 一条长直导线通过电流I，产生的磁场与另一根平行导线距离为d，并在两导线之间产生一个力作用。
当其中一根导线的电流大小为2I时，两导线之间的力变为原来的几倍？2. 一个包围面积为0.2 m^2的圆形回路，其平面与磁场成60°角，磁感应强度为0.4 T，磁场变化的速率为5 T/s，计算回路中感应电动势的大小。
高中物理电磁大题和答案
1.〔20## ##卷〕18．"人造小太阳〞托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞.已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子的运动半径不变.由此可判断所需的磁感应强度B 正比于AB ．C．[答案]A[解析]由于等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比,即.带电粒子在磁场中做圆周运动,洛仑磁力提供向心力：得.而故可得：,所以.A 正确. 2.〔20## 大纲卷〕25．<20分>如图,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v 0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 轴的方向进人电场.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θ,求： ⑴电场强度大小与磁感应强度大小的比值； ⑵该粒子在电场中运动的时间. 25. [答案]〔１〕〔２〕 [考点]带电粒子在电磁场中的运动、牛顿第二定律、[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R 0,由洛伦兹力公式与牛顿第二定律得： 由题给条件和几何关系可知：R 0＝d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a x ,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v y .由牛顿定律与运动学公式得： 粒子在电场中做类平抛运动,如图所示 联立得〔２〕同理可得3.〔20## ##卷〕36、〔18分〕如图25所示,足够大的平行挡板A 1、A 2竖直放置,间距6L .两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN 为理想分界面.Ⅰ区的磁感应强度为B 0,方向垂直纸面向外,A 1、A 2上各有位置正对的小孔S 1、S 2,两孔与分界面MN 的距离均为L .质量为m 、+q 的粒子经宽度为d 的匀强电场由静止加速后,沿水平方向从S 1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN 上的P 点,再进入Ⅱ区.P 点与A 1板的距离是L 的k 倍.不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑.T 2T k E T ∝2v qvB m R =mv B qR =212k E mv =mvB qR ==B 201tan 2v θ02tan d v θ201tan 2Ev B θ02tan dtv θ〔1〕若k =1,求匀强电场的电场强度E ；〔2〕若2<k <3,且粒子沿水平方向从S 2射出,求出粒子在磁场中的速度大小v 与k 的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B 与k 的关系式.36.[答案]：〔1〕 〔2〕 [解析]：〔1〕若k =1,则有： MP =L ,粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动, 根据几何关系,该情况粒子的轨迹半径为：R =L ,粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,则有：粒子在匀强电场中加速,根据动能定理有： 综合上式解得：〔2〕因为2<k <3,且粒子沿水平方向从S 2射出,该粒子运动轨迹如上图所示,则从S 1到S 2的轨迹如图所示：有几何关系：,又有则整理解得：又因为： 根据几何关系有：则Ⅱ区的磁感应强度B 与k 的关系： 4. 〔2014 ##卷〕8．如图,两根平行长直导线相距2L ,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a 、b 、c 是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、和3.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是220q 2dm B L E =20q (k L)v=2m B L +0kB 3kB =-20v qv m B R=21q d mv 2E =220q 2dmB L E =222(k )()R L R L -=-20v qv m B R=20q (k L)v=2mB L +62k 2L L x -=k L R x r=0kB 3kB =-2ll lm +q 图25A ．a 处的磁感应强度大小比c 处的大B ．b 、c 两处的磁感应强度大小相等C ．a 、c 两处的磁感应强度方向相同D ．b 处的磁感应强度为零 8. [答案]AD[解析] 根据通电直导线的磁场,利用右手螺旋定则,可知b 处场强为零,两导线分别在a 处的产生的场强都大于在c 处产生的场强,a 、c 两处的场强叠加都是同向叠加,选项AD 正确. 5. 〔2014 ##卷〕14．如图,在x 轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外；在x 轴下方存在匀强电场,电场方向与xoy 平面平行,且与x 轴成450夹角.一质量为m 、电荷量为q 〔q ＞0〕的粒子以速度v 0从y 轴上P 点沿y 轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T 0,磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,不计重力.〔1〕求粒子从P 点出发至第一次到达x 轴时所需的时间； 〔2〕若要使粒子能够回到P 点,求电场强度的最大值. 14.[答案],[解析]〔1〕带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R ,运动周期为T ,根据洛伦兹力公式与圆周运动规律,有依题意,粒子第一次到达x 轴时,运动转过的角度为,所需时间t 1为 求得 〔2〕粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,然后沿原路返回做匀加速运动,到达x 轴时速度大小仍为v 0,设粒子在电场中运动的总时间为t 2,加速度大小为a ,电场强度大小为E ,有 得 根据题意,要使粒子能够回到P 点,必须满足 得电场强度最大值6. <2014 ##卷〕14．<16分> 某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示.装置的长为L ,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B 、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d .装置右端有一收集板,M 、N 、P 为板上的三点,M 位于轴线上,N 、P 分别位于下方磁场的上、下边界上.在纸面内,质量为m 、电荷量为-q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成300角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P 点.改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置.不计粒子的重力.<1> 求磁场区域的宽度h ；qBmt 451π=002qT mv E =π45qBmt 451π=qEmv t 022=OO '<2>欲使粒子到达收集板的位置从P 点移到N 点,求粒子入射速度的最小变化量Δv ； <3>欲使粒子到达M 点,求粒子入射速度大小的可能值. 14.[答案]〔1〕 〔2〕 〔3〕[考点]带电粒子在磁场中的运动、洛伦兹力、牛顿第二定律 [解析]〔1〕设粒子的轨道半径为r 根据题意 且解得 〔2〕改变入射速度后粒子在磁场中的轨道半径为,由题意可知 解得 设粒子经过上方磁场n 次 由题意可知且解得〔20## ##卷〕7. 〔20##全国卷1〕15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 A .安培力的方向可以不垂直于直导线 B .安培力的方向总是垂直于磁场的方向C .安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D .将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 15.[答案]：B[解析]：由左手定则安培力方向一定垂直于导线和磁场方向,A 错的B 对的；F =BIL sinθ,安培力大小与磁场和电流夹角有关,C 错误的；从中点折成直角后,导线的有效长度不等于导线长度一半,D 错的8. 〔20##全国卷1〕16.如图,MN 为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场<未画出>.一带电拉子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿越铝23(3)(1)32L d 3()64qB L d m 3(3) (11)13qB L Ld n n m n d＜，取整数03sin303cos30Lr d 01cos30)h r （－23(3)(1)32hL d 'r 2mvqvB r2''mv qv B r 03sin304'sin30r r 3'()64qB L v v v d m 0(22)cos30(22)sin30n L n d nr 2n n nmv qv B r 3(3) (11)13nqB L L v d n n m n d＜，取整数板后到达PQ 的中点O .已知拉子穿越铝板时,其动能损失一半,这度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 A ．2B ．C ．1D ． 16.[答案]：D[解析]：动能是原来的一半,则速度是原来的倍,又由得上方磁场是下方磁场的倍,选D .10. 〔20## ##卷〕24.如图甲所示,间距为d ,垂直于纸面的两平行板P 、Q 间存在匀强磁场.取垂直与纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度的变化规律如图乙所示.t =0时刻,一质量为m ,带电荷量为+q 的粒子〔不计重力〕,以初速度由Q 板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区.当和取某些特定值时,可使t =0时刻射入的粒子经时间恰能垂直打到P 板上〔不考虑粒子反弹〕.上述m ,q ,d ,为已知量.（1）若,求 （2）若,求粒子在磁场中运动的加速度大小.（3）若,为使粒子仍能垂直打到P 板上,求 24、[答案]〔1〕〔2〕〔3〕；[解析]解：〔1〕设粒子做圆周运动的半径为R ,由牛顿第二定律得①据题意由几何关系得 R 1=d ② 联立①②式得③ 〔2〕设粒子做圆周运动的半径为R 2,加速度大小为a ,由圆周运动公式得222212rv m qvB 2=2120v 0B B T t ∆0v 12B t T ∆=0B 32B t T ∆=004mv B qd=B T 00=mv B qd 203v a d=0d =3B T v π01d=arcsin 242v B T π+（）200mv qv B R=00=mv B qd④ 据题意由几何关系得⑤联立④⑤式得⑥〔3〕设粒子做圆周运动的半径为R ,周期为T ,由圆周运动公式得⑦ 由牛顿第二定律得⑧由题意知,代入⑧式得 d =4R ⑨ 粒子运动轨迹如图所示,O 1、O 2为圆心,连线与水平方向的夹角为,在每个T B 内,只有A 、B 两个位置才有可能垂直击中P 板,且均要求,由题意可知⑩设经历完整T B 的个数为n 〔n =0,1,2,3……〕 若在A 点击中P 板,据题意由几何关系得错误!当n =0时,无解 错误! 当n =1时,联立⑨错误!式得错误!联立⑦⑨⑩错误!式得错误!当时,不满足的要求 错误!202v a R =23R d =203v a d=02RT v π=2000mv qv B R=004=mv B qdθ02πθ<<2=22B T T πθπ+2(sin )R R R n d θ++=1=(sin =)62πθθ或0d=3B T v π2n ≥0090θ<<若在B 点击中P 板,据题意由几何关系得错误!当n =1时,无解 错误! 当n =1时,联立⑨错误!式得错误!联立⑦⑨⑩错误!式得错误!当时,不满足的要求 错误!11. 〔20## ##卷〕10.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD 和倾斜轨道GH 与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D 点和G 点,GH 与水平面的夹角,过G 点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度；过D 点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度.小物体质量、电荷量,收到水平向右的推力的作用,沿CD 向右做匀速直线运动,到达D 点后撤去推力.当到达倾斜轨道低端G 点时,不带电的小物体在GH 顶端静止释放,经过时间与相遇.和与轨道CD 、GH 间的动摩擦因数均为,取,,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求：（1）小物体在水平轨道CD 上运动的速度v 的大小； （2）倾斜轨道GH 的长度s .10.[解析](1)由对P1受力分析可得：竖着方向受力平衡：N +qvB =mg ……① 水平方向受力平衡：F =N ……② 联立①②可得：v =4m /s2sin 2(sin )R R R R n d θθ+++=11arcsin (sin =)44θθ=或01d=arcsin 242v B T π+（）2n ≥0090θ<<m r 449=︒=37θT B 25.1=C N E /1014⨯=1P kg m 3102-⨯=C q 6108-⨯+=N F 31098.9-⨯=1P 2P s t 1.0=1P 1P 2P 5.0=μ2/10s m g =6.037sin =︒8.037cos =︒1P μ（2）P1从D 到G 由于洛伦兹力不做功,电场力做正功,重力做负功由动能定理可知： qEr -mgr <1-cos >=mv -m ……③ P1过G 点后做匀变速直线运动的加速度设为a ,则; qEcos -mg -<mgcos +qE 〕=ma ……④ P2质量设为m 在GH 上做匀加速直线运动的加速度a ,则： m g -m gcos =m a ……⑤ P1和P2在GH 上的时间相同位移之和为S ,所以： S =v t +a t +a t ……⑥ 联立各式,可得：S =0.56m17.〔2014 〕16.带电粒子a 、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,他们的动量大小相等,a 运动的半径大于b 运动的半径.若a 、b 的电荷量分别为q a 、q b ,质量分别为m a 、m b ,周期分别为T a 、T b .则一定有A .q a <q bB . m a <m bC . T a <T bD . 16．[答案]A[考点]带电粒子在匀强磁场中的运动、圆周运动的规律、动量[解析]带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有：,因为两个粒子的动量相等,且,所以,A 项正确；速度不知道,所以质量关系不确定,B 项错误；又因为,质量关系不知道,所以周期关系不确定,CD 项错误.20.〔12分〕两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l .导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd ,构成矩形回路,如图所示．两根导体棒的质量皆为m ,电阻皆为R ,回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B ．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时,棒cd 静止,棒ab 有指向棒cd 的初速度v 0〔见图〕．若两导体棒在运动中始终不接触,求： 〔1〕在运动中产生的焦耳热最多是多少． 〔2〕当ab 棒的速度变为初速度的43时,cd 棒的加速度是多少？ 解析：20.参考解答：θsin θ21G 2212D v 1θθsin μθθsin 1222θsin μ2θ22G 21122122a b a bq qm m <2v mvqBv m r r qB=⇒=a b r r >a b q q <2mT qBπ=ab 棒向cd 棒运动时,两棒和导轨构成的回路面积变小,磁通量发生变化,于是产生感应电流．ab 棒受到与运动方向相反的安培力作用作减速运动,cd 棒则在安培力作用下作加速运动．在ab 棒的速度大于cd 棒的速度时,回路总有感应电流,ab 棒继续减速,cd 棒继续加速．两棒速度达到相同后,回路面积保持不变,磁通量不变化,不产生感应电流,两棒以相同的速度v 作匀速运动．〔1〕从初始至两棒达到速度相同的过程中,两棒总动量守恒,有：mv 0＝2mv ①根据能量守恒,整个过程中产生的总热量：222041)2(2121mv v m mv Q =-=② 〔2〕设ab 棒的速度变为初速度的43时,cd 棒的速度为'v ,则由动量守恒可知： '4300mv v m mv += ③此时回路中的感应电动势和感应电流分别为Bl v v )'43(0-=ε④RI 2ε=⑤此时cd 棒所受的安培力：IBl F =⑥cd 棒的加速度：mF a =⑦ 由以上各式,可得：mRv l B a 4022=⑧22．〔13分〕如图所示,两条互相平行的光滑导轨位于水平面内,距离为l =0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T.一质量为m=0.1Kg 的金属直杆垂直放置在在导轨上,并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s 2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好.求： 〔1〕电流为零时金属杆所处的位置；〔2〕电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向；〔3〕保持其他条件不变.而初速度v 0取不同值,求开始时F 的方向与初速度v 0取值的关系.解析：22．〔1〕感应电动势ε＝BLV,I ＝ε/R ∴I ＝0时,v ＝0∴x ＝a v 2/20=1m , ①〔2〕最大电流RBLv I m =R BLvI I m 22'==安培力f=N Rv L B Bl I 02.02022/==②向右运动时F ＋f ＝ma ,F ＝ma －f ＝0.18N ,方向与X 轴相反③ 向左运动时F －f ＝ma ,F ＝ma ＋f ＝0.22N , 方向与X 轴相反④<3>开始时,v ＝v 0,f ＝I m BL=R v L B 022F ＋f ＝ma ,F ＋ma －f ＝ma －R v L B 022 ⑤∴当v 022L B maR〈=10m/s 时,F ＞0, 方向与X 轴相反 ⑥ 当v 022LB maR〉=10m/s 时,F ＜0,方向与X 轴相同 ⑦24．〔18分〕如图所示,在y ＞0的空间中存在匀强电场,场强沿y 轴负方向；在y ＜0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy 平面〔纸面〕向外.一电量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子,经过y 轴上y ＝h 处的点P 1时速率为v 0,方向沿x 轴正方向；然后,经过x 轴上x ＝2h 处的P 2点进入磁场,并经过y 轴上y ＝h 2-处的P 3点.不计重力.求 〔l 〕电场强度的大小.〔2〕粒子到达P 2时速度的大小和方向. 〔3〕磁感应强度的大小.24．〔1〕粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示.设粒子从P 1到P 2的时间为t ,电场强度的大小为E ,粒子在电场中的加速度为a ,由牛顿第二定律与运动学公式有qE ＝ma ① v 0t ＝ 2h ②h at =221③ 由①、②、③式解得qhmv E 220=④〔2〕粒子到达P 2时速度沿x 方向的分量仍为v 0,以v 1表示速度沿y 方向分量的大小,v 表示速度的大小,θ表示速度和x 轴的夹角,则有.11 / 11 ah v 221=⑤2021v v v +=⑥ 01tan v v =θ⑦ 由②、③、⑤式得v 1＝v 0⑧由⑥、⑦、⑧式得02v v =⑨︒=45θ⑩〔3〕设磁场的磁感应强度为B ,在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动,由牛顿第二定律rv m qvB 2=⑾ r 是圆周的半径.此圆周与x 轴和y 轴的交点分别为P 2、P 3.因为OP 2＝OP 3,θ＝45°,由几何关系可知,连线P 2P 3为圆轨道的直径,由此可求得r ＝h 2⑿由⑨、⑾、⑿可得。
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14.（09年全国卷Ⅰ）26（21分）如图，在x 轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于x y 平面向外。
P 是y 轴上距原点为h 的一点，N 0为x 轴上距原点为a 的一点。
A 是一块平行于x 轴的挡板，与x 轴的距离为，A 的中点在y 轴上，长度略小于。
带点粒子与挡板碰撞前后，x 方向的分速度不变，y 方向的分速度反向、大小不变。
质量为m ，电荷量为q （q>0）的粒子从P 点瞄准N 0点入射，最后又通过P 点。
不
计重力。
求粒子入射速度的所有可能值。
15.（09年全国卷Ⅱ）25.（18分）如图，在宽度分别为和的两个
毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。
一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上
的Q 点射出。
已知PQ 垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界
线的交点到PQ 的距离为d 。
不计重力,求电场强度与磁感应强度大
小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。
16.（09年天津卷）11.(18分)如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy 平面向里，电场线平行于y 轴。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出，经x 轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L,小球过M 点时的速度方向与x 轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g,求
(1) 电场强度E 的大小和方向；
(2) 小球从A 点抛出时初速度v 0的大小;
(3) A 点到x 轴的高度h.
⑨
17.（09年山东卷）25．（18分）如图甲所示，建立Oxy 坐标系，两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为l ，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy 平面向里。
位于极板左侧的粒子源沿x 轴间右连接发射质量为m 、电量为+q 、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t 时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。
已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时，刻经极板边缘射入磁场。
上述m 、q 、l 、l 0、B 为已知量。
（不
考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
1l 2l 图甲 图乙
（1）求电压U 的大小。
（2）求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。
18.（09年福建卷）22.(20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内
有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X 轴上距坐标原点L=0.50m
的P 处为离子的入射口，在Y 上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s 的速
率从P 处射入磁场，若粒子在y 轴上距坐标原点L=0.50m 的M
处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为
m,电量为q,不记其重力。
（1）求上述粒子的比荷； （2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内
再加一个匀强电场，就可以使其沿y 轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；
（3）为了在M 处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。
19.（09年浙江卷）25.（22分）如图所示，x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上。
在xOy 平面内有与y 轴平行的匀强电场，在半径为R 的圆内还有与xOy 平面垂直的匀强磁场。
在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x 轴正方向发射出一
束具有相同质量m 、电荷量q （q>0）和初速度v 的带电微粒。
发
射时，这束带电微粒分布在0<y<2R 的区间内。
已知重力加速度大
小为g 。
（1）从A 点射出的带电微粒平行于x 轴从C 点进入有磁场区
域，并从坐标原点O 沿y 轴负方向离开，求点场强度和磁感
应强度的大小和方向。
（2）请指出这束带电微粒与x 轴相交的区域，并说明理由。
（3）若这束带电微粒初速度变为2v ，那么它们与x 轴相交的区域又在哪里？并说明理由。
20.（09年江苏卷）14.（16分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。
回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。
磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直。
A 处粒子源产生的粒子，质量为m 、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U 。
加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
（1）求粒子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比；
（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；
12
q m
（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。
若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B m 、f m ，试讨论粒子能获得的最大动能E ㎞。
21.（09年江苏物理）15.（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l 、足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d ，磁感应强度大小为B 、方向与导轨平面垂直。
长度为2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m ，置于导轨上。
导体棒中通以大小恒为I 的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。
线框的边长为d （d < l ），电阻为R ，下边与磁场区域上边
界重合。
将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域
下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。
重力加速度为g 。
求：
（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳
热Q ；
（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t 1；
（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离m 。
αχ。