河北省高考物理2018年考前选择题专项训练含答案(复合场问题)
河北省高考物理2018年考前选择题专项训练含答案(电磁感应综合问题)
河北省高考物理2018年考前选择题专项训练电磁感应综合问题1．如图甲所示，左侧接有定值电阻R ＝2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B ＝1 T ，导轨间距L ＝1 m 。
一质量m ＝2 kg ，阻值r ＝2 Ω的金属棒在水平拉力F 作用下由静止开始从CD 处沿导轨向右加速运动，金属棒的v －x 图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.25，则从起点发生x ＝1 m 位移的过程中(g ＝10 m/s 2)( )A ．金属棒克服安培力做的功W 1＝0.5 JB ．金属棒克服摩擦力做的功W 2＝4 JC ．整个系统产生的总热量Q ＝4.25 JD ．拉力做的功W ＝9.25 J2．(多选)如图所示，边长为L 、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域，其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B ＝kt (常量k ＞0)。
回路中滑动变阻器R 的最大阻值为R 0，滑动片P 位于滑动变阻器中央，定值电阻R 1＝R 0、R 2＝R 02。
闭合开关S ，电压表的示数为U ，不考虑虚线MN 右侧导体的感应电动势，则( )A.R 2两端的电压为U7 B.电容器的a 极板带正电C.滑动变阻器R 的热功率为电阻R 2的5倍D.正方形导线框中的感应电动势为kL 23．如图所示，两根等高光滑的14圆弧轨道半径为r 、间距为L ，轨道的电阻不计。
在轨道的顶端连有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B 。
现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道的最低位置cd 开始，在拉力作用下以速率v 0沿轨道向上做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中( )A ．通过R 的电流方向为f →R →eB ．通过R 的电流方向为e →R →fC ．R 上产生的热量为πB 2L 2v 04R r D ．通过R 的电荷量为πBLr2R4．(多选)如图所示，正方形金属线圈abcd 平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v 匀速运动，线圈边长为L ，电阻为R ，质量为m ，有一边界长度为2L 的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B ，线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是( )A ．线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcdaB ．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出区域时受到水平向右的静摩擦力C ．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力D ．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为2B 2L 3vR5．(多选)如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN 、PQ ，电阻忽略不计，导轨间距离为L ，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面。
2018届河北省高考(通用)闯关模拟(三)物理试题(解析版)
2018届河北省高考（通用）闯关模拟（三）物理试题（解析版）一、选择题1．(2018·河北承德市月考)图示是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是( )A ．0～1 s 内的平均速度是2 m/sB ．0～2 s 内的位移大小是3 mC ．0～1 s 内的加速度大于2～4 s 内的加速度D ．0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相反解析：根据v －t 图象可知，质点在0～1 s 内的位移x 1＝1 m ，平均速度v 1＝x 1t 1＝1 m/s,1～2 s 内的位移x 2＝2 m,0～2 s 内的位移x ＝x 1＋x 2＝3 m ，A 错误、B 正确.0～1 s 内的加速度a 1＝2 m/s 2,2～4 s 内的加速度a 2＝－1 m/s 2，负号表示a 2和v 方向相反，故a 1>a 2，C 正确.0～1 s 内与2～4 s 内的速度均为正值，表示物体都沿正方向运动，D 错误．选B 、C.答案：BC2．汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了6 s 时间先后经过A 、B 两根电线杆，已知A 、B 间的距离为60 m ，车经过B 时的速度为15 m/s ，则( )A ．车经过A 杆时速度为5 m/sB ．车的加速度为15 m/s 2C ．车从出发到B 杆所用时间为10 sD ．从出发点到A 杆的距离是7.5 m解析：根据v ＝x t 求得汽车在A 、B 之间的平均速度v ＝10 m/s 则v ＝v A＋v B2得v A＝5 m/s，故选项A正确；汽车的加速度a＝v B－v At＝1.66 m/s2，故选项B错误；汽车从出发到B杆的时间t＝v Ba＝9 s，故选项C错误；根据v2A＝2ax，得x＝7.5 m，故选项D正确．答案：AD3．(2018·江西赣中南五校联考)如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为m A、m B(m A>m B)，由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是()A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变B．风力增大时，杆对A环的支持力保持不变C．B球受到的风力F为m A gtanθD．A环与水平细杆间的动摩擦因数为m Bm A＋m B解析：以整体为研究对象，分析受力如图甲所示，根据平衡条件得，杆对环A的支持力F N＝(m A＋m B)g，所以杆对环A的支持力保持不变，B正确．以B 球为研究对象，分析受力如图乙所示，由平衡条件得，轻质绳对球B的拉力F T＝m B gcosθ，风力F＝m B gtanθ，风力F增大时，θ增大，cosθ减小，F T增大，故A、C错误．由图甲得到F f＝F，环A与水平细杆间的动摩擦因数μ＝F fF N＝m Bm A＋m Btanθ，故D错误．选B.答案：B4．(2018·广东广雅中学三诊)消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是() A．绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B．绳子对儿童的拉力大于儿童的重力C．消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力D．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力解析：绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；儿童从井内被加速向上提的过程中，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得绳子对儿童的拉力大于儿童的重力，故B正确；消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力，故C正确；消防员对绳子的拉力是作用在绳子上的力，而绳子对儿童的拉力是作用在儿童上的力，故二力不是平衡力，故D错误．答案：BC5．(2018·常州市模拟)如图所示是“过山车”玩具模型，当小球以速度v经过圆形轨道最高点时，小球与轨道间的作用力为F，多次改变小球初始下落的高度h，就能得出F与v的函数关系，下列关于F与v之间的关系中有可能正确的是()解析：小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故mgh＝mg·2R＋1 2m v2(①)，在轨道最高点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有F＋mg＝m v2R(②)，联立①②解得F＝mv2R－mg(③)，根据③式，F－v关系图象是开口向上的抛物线，C项正确．答案：C6．如图所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运到二楼，其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物，图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是()A．两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B．图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C．图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功D．图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功解析：在图甲中，货物随电梯匀速上升时，货物受到的支持力竖直向上，与货物位移方向的夹角小于90°，故此种情况下支持力对货物做正功，选项C正确；图乙中，货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直，此时货物受到的支持力与货物位移垂直，故此种情况下支持力对货物不做功，故选项A 、B 错误，D 正确．答案：CD7．(2018·山东泰安一模)如图所示，＋Q 为固定的正点电荷，虚线圆是其一条等势线．两电荷量相同、但质量不相等的粒子，分别从同一点A 以相同的速度v 0射入，轨迹如图中曲线，B 、C 为两曲线与圆的交点．a B 、a C 表示两粒子经过B 、C 时的加速度大小，v B 、v C 表示两粒子经过B 、C 时的速度大小．不计粒子重力，以下判断正确的是( )A ．aB ＝aC v B ＝v C B ．a B >a C v B ＝v CC ．a B >a C v B <v CD ．a B <a C v B >v C解析：库仑力F ＝kQq r 2，两粒子在B 、C 两点受的库仑力大小相同，根据粒子的运动轨迹可知a B >a C ，a ＝F m ，解得m B <m C ，因为B 、C 两点位于同一等势线上，电势相等，所以两粒子从A 运动到B 和从A 运动到C ，电场力做功相同且做负功，有－W ＝12m v 2－12m v 20，所以12m B (v 20－v 2B )＝12m C (v 20－v 2C )，因为m B <m C ，所以v B <v C ，C 正确．答案：C8．有一匀强电场，方向如图所示，在电场中有三个点A 、B 、C ，这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC 边与电场线平行．已知A 、B 两点的电势分别为φA＝5 V，φB＝1.8 V，A、B的距离为4 cm，B、C的距离为3 cm.若把一个电子(e＝1.6×10－19 C)从A点移动到C点，那么电子电势能的变化量为() A．8.0×10－19 J B．1.6×10－19 JC．－8.0×10－19 J D．－1.6×10－19 J解析：设AB与AC之间的夹角为θ，则cosθ＝45，又AB的距离S AB＝4 cm，则AB沿场强方向的距离为d AB＝S AB cosθ＝4×45cm＝165cm，设A、B之间电势差为U AB，则电场强度为E＝U ABd AB＝φA－φBd AB＝100 V/m.电子从A点到达C点电势能的变化量为ΔE p＝－W＝1.6×10－19×100×0.05 J＝8.0×10－19 J，故A项正确．答案：A9．如图所示，均匀绕制的螺线管水平固定在可转动的圆盘上，在其正中心的上方有一固定的环形电流A，A与螺线管垂直．A中电流方向为顺时针方向，开关S闭合瞬间．关于圆盘的运动情况(从上向下观察)，下列说法正确的是() A．静止不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．无法确定解析：环形电流可等效为里面的N极、外面为S极的小磁针，通电螺线管可等效为右边为N板，左边为S极的条形磁铁，根据磁极间的相互作用，圆盘将顺时针转动，选项B正确．答案：B10．(2018·辽宁锦州期末)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为：1，原线圈接在正弦交流电源上，副线圈接入“3 V 6 W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则()A．原线圈电压有效值为3 VB．电源输出功率为120 WC．电流表的示数为0.1 AD．电流表的示数为40 A解析：根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比可知，原线圈两端电压有效值为60 V，选项A错误；理想变压器输入功率等于输出功率，所以输入功率和输出功率都为6 W，则电源输出功率为6 W，选项B错误；理想变压器输入功率为6 W，则原线圈中的电流有效值为I＝PU＝660A＝0.1 A，选项C正确，选项D错误．答案：C二、非选择题1、(2018·南昌模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k与其原长l0的关系实验中，按示意图所示安装好实验装置，让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐，在弹簧上安装可移动的轻质指针P，实验时的主要步骤：①将指针P移到刻度尺的5 cm处，在弹簧挂钩上挂上200 g的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；②取下钩码，将指针P移到刻度尺的10 cm处，在弹簧挂钩上挂上250 g的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；③取下钩码，将指针P移到刻度尺的15 cm处，在弹簧挂钩上挂上50 g的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；④重复③步骤，在每次重复③时，都将指针P下移5 cm，同时保持挂钩上挂的钩码质量不变．将实验所得数据记录、列表如下：(1)重力加速度g 取10 m/s 2，在实验步骤③中，弹簧的原长为15 cm 时，其劲度系数k ＝________N/m.(2)同一根弹簧的原长越长，弹簧的劲度系数________．(弹簧处在弹性限度内)A ．不变B ．越大C ．越小解析：(1)挂50 g 钩码时，弹簧的弹力为0.5 N ，根据胡克定律得，k ＝F Δx ＝0.5(16.67－15.00)×10－2 N/m ≈30 N/m. (2)对第3、4、5次数据分析，弹簧弹力相等，同一根弹簧，原长越长，形变量越大，根据胡克定律F ＝kx 知，弹簧的劲度系数越小，故选项C 正确．答案：(1)30 (2)C2、完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：(1)如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O 的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向．(2)如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到________，记下细绳套的方向(如图丙中的c)，读得弹簧测力计的示数F＝________.(3)如图丙，按选定的标度作出了力F1、F2的图示，请在图丙中：①按同样的标度作出力F的图示；②按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.(4)若F′与F__________________________________________________________ ______________，则平行四边形定则得到验证．解析：(2)如题图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳套的方向，由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F＝4.0 N.(3)①作出力F的图示如图所示．②根据力的平行四边形定则，作出F1、F2的合力F′，如图所示．(4)若有F′与F在误差范围内大小相等，方向相同，则平行四边形定则得到验证．答案：(2)同一位置O 4.0 N(3)见解析(4)在误差范围内大小相等，方向相同。
高考物理一轮复习考点规范练30带电粒子在复合场中的运动(含解析)新人教版
考点规范练30带电粒子在复合场中的运动一、单项选择题1.如图所示,虚线区域空间内存在由匀强电场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(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁复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的是()A.①②B.③④C.①③D.②④答案:B解析:①图中小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定变化,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,故一定做曲线运动;②图中小球受重力、向上的电场力、垂直向外的洛伦兹力,合力与速度一定不共线,故一定做曲线运动;③图中小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则小球做匀速直线运动;④图中小球受向下的重力和向上的电场力,合力一定与速度共线,故小球一定做直线运动。
故选项B正确。
2.如图所示,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束,下列说法正确的是()A.组成A束和B束的离子都带负电B.组成A束和B束的离子质量一定不同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外答案:C解析:由左手定则知,A、B离子均带正电,A错误;两束离子经过同一速度选择器后的速度相同,在偏转磁场可知,半径大的离子对应的比荷小,但离子的质量不一定相同,故选项B错误,C正确;速度选择中,由R=mmmm器中的磁场方向应垂直纸面向里,D错误。
3.右图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D 形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。
现分别加速氘核(12H)和氦核(24He)。
下列说法正确的是( )A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频电源的频率可能不相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 答案:A 解析:根据qvB=m m 2m ,得v=mmm m 。
2018年河北高考物理压轴试题含答案
2018年河北高考物理压轴试题【含答案】18．如图4所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为L的正方形金属框向右匀速运动，穿过方向垂直金属框平面向里的有界匀强磁场，磁场宽度d=2L。
从ab边刚进入磁场到金属框全部穿出磁场的过程中，ab两点间的电势差U ab随时间变化的图像如图5所示，其中正确的是19.如图6所示，将铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆。
在电磁铁线圈未通电时，铜片可以自由摆动，忽略空气阻力及转轴摩擦的作用。
当电磁铁通电后，电磁铁两极间可视为匀强磁场，忽略磁场边缘效应。
关于通电后铜片的摆动过程，以下说法正确的是A．由于铜片不会受到磁铁的吸引，所以铜片向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．铜片进入磁场的瞬间，铜片一定立即减速C．铜片在进入和离开磁场时，由于电磁感应，均有感应电流产生D．铜片进入磁场的过程是机械能转化为电能的过程，离开磁场的过程是电能转化为机械能的过程20．中国科学院国家天文台2017年10月10日宣布，由已故科学家南仁东总负责建设的被誉为“中国天眼”的世界最大的单口径球面射电望远镜（FAST）在银河系内发现了6颗新的脉冲星, 一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”。
脉冲星，就是高速自转的中子星，脉冲的周期其实就是中子星的自转周期。
中子星不致因自转而瓦解存在一个最小周期T0。
已知中子星和原子核密度的数量级相同，原子核半径的数量级是10-15m，原子核质量的数量级是10-26kg，万有引力常量G=6.67×10-11N•kg-2•m2。
则最小周期T0的数量级最接近于A．102s B. 10-2s C. 10-4s D. 10-6s21．（18分）（1）利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。
①某同学进行了下列操作：A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。
测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积VB．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜C．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积SE．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。
带电粒子在复合场、组合场中的运动(解析版)2024年高考物理压轴题专项训练(新高考通用)
压轴题08带电粒子在复合场、组合场中的运动1.本专题是电磁场的典型题型之一，包括应用电场力洛伦兹力的知识解决实际问题。
高考中经常在选择题中命题，更是在在计算题中频繁出现。
2024年高考对于复合场、组合场的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:电场的知识,磁场的知识等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在，重点考查类型带电粒子在复合场中的运动，组合场中的运动等。
考向一：带电体在磁场中的运动1.带电体在匀强磁场中速度变化时洛伦兹力往往随之变化，并进一步导致弹力、摩擦力等的变化，带电体将在变力作用下做变加速运动。
2.利用牛顿运动定律和平衡条件分析各物理量的动态变化时要注意弹力为零的临界状态，此状态是弹力方向发生改变的转折点。
考向二：带电粒子在叠加场中的运动1.三种场的比较力的特点功和能的特点重力场大小：G ＝mg 方向：竖直向下重力做功与路径无关；重力做功改变物体的重力势能电场大小：F ＝qE方向：正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与电强方向相反电场力做功与路径无关；W ＝qU ；电场力做功改变电势能磁场大小：f ＝qvB (v ⊥B )方向：可用左手定则判断洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能2.分析的基本思路(1)弄清叠加场的组成。
(2)进行受力分析，确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合。
(3)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。
①由于洛伦兹力的大小与速度有关，带电粒子在含有磁场的叠加场中的直线运动一定为匀速直线运动，根据平衡条件列式求解。
②当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定是电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解。
③当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。
考向三：带电粒子在组合场中的运动带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场或从磁场到电场的运动。
高考物理带电粒子在复合场中的运动解题技巧及练习题含解析
一、带电粒子在复合场中的运动专项训练1．压力波测量仪可将待测压力波转换成电压信号，其原理如图1所示，压力波p （t ）进入弹性盒后，通过与铰链O 相连的“”型轻杆L ，驱动杆端头A 处的微型霍尔片在磁场中沿x 轴方向做微小振动，其位移x 与压力p 成正比（,0x p αα=>）．霍尔片的放大图如图2所示，它由长×宽×厚=a×b×d ，单位体积内自由电子数为n 的N 型半导体制成，磁场方向垂直于x 轴向上，磁感应强度大小为0(1)0B B x ββ=->，．无压力波输入时，霍尔片静止在x=0处，此时给霍尔片通以沿12C C 方向的电流I ，则在侧面上D 1、D 2两点间产生霍尔电压U 0.（1）指出D 1、D 2两点那点电势高；（2）推导出U 0与I 、B 0之间的关系式（提示：电流I 与自由电子定向移动速率v 之间关系为I=nevbd ，其中e 为电子电荷量）；（3）弹性盒中输入压力波p （t ），霍尔片中通以相同的电流，测得霍尔电压U H 随时间t 变化图像如图3，忽略霍尔片在磁场中运动场所的电动势和阻尼，求压力波的振幅和频率．（结果用U 0、U 1、t 0、α、及β）【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】(1) D 1点电势高 (2) 001IB U ne d= (3) 101(1)U A U αβ=- ，012f t =【解析】【分析】由左手定则可判定电子偏向D 2边，所以D 1边电势高；当电压为U 0时，电子不再发生偏转，故电场力等于洛伦兹力，根据电流I 与自由电子定向移动速率v 之间关系为I=nevbd 求出U 0与I 、B 0之间的关系式；图像结合轻杆运动可知，0-t 0内，轻杆向一侧运动至最远点又返回至原点，则可知轻杆的运动周期，当杆运动至最远点时，电压最小，结合U 0与I 、B 0之间的关系式求出压力波的振幅．解：（1）电流方向为C 1C 2，则电子运动方向为C2C1，由左手定则可判定电子偏向D 2边，所以D 1边电势高；（2）当电压为U 0时，电子不再发生偏转，故电场力等于洛伦兹力0U qvB qb= ① 由电流I nevbd =得：Iv nebd=② 将②带入①得00IB U ned=（3）图像结合轻杆运动可知，0-t 0内，轻杆向一侧运动至最远点又返回至原点，则轻杆的运动周期为T=2t 0 所以，频率为: 012f t =当杆运动至最远点时，电压最小，即取U 1，此时0(1)B B x β=- 取x 正向最远处为振幅A ，有：01(1?)IB U A nedβ=- 所以：00011(1)1IB U ned IB A U Aned ββ==-- 解得：01U U A U β-=根据压力与唯一关系x p α=可得xp α=因此压力最大振幅为：01m U U p U αβ-=2．小明受回旋加速器的启发，设计了如图1所示的“回旋变速装置”．两相距为d 的平行金属栅极板M 、N ，板M 位于x 轴上，板N 在它的正下方．两板间加上如图2所示的幅值为U 0的交变电压，周期02mT qBπ=．板M 上方和板N 下方有磁感应强度大小均为B 、方向相反的匀强磁场．粒子探测器位于y 轴处，仅能探测到垂直射入的带电粒子．有一沿x 轴可移动、粒子出射初动能可调节的粒子发射源，沿y 轴正方向射出质量为m 、电荷量为q （q ＞0）的粒子．t =0时刻，发射源在（x ，0）位置发射一带电粒子．忽略粒子的重力和其它阻力，粒子在电场中运动的时间不计．（1）若粒子只经磁场偏转并在y =y 0处被探测到，求发射源的位置和粒子的初动能； （2）若粒子两次进出电场区域后被探测到，求粒子发射源的位置x 与被探测到的位置y 之间的关系【来源】【省级联考】浙江省2019届高三上学期11月选考科目考试物理试题【答案】（1）00x y = ，()202qBy m（2）见解析【解析】 【详解】（1）发射源的位置00x y =， 粒子的初动能：()2002k qBy Em=；（2）分下面三种情况讨论： （i ）如图1，002k E qU >由02101mv mv mvy R R Bq Bq Bq===、、， 和221001122mv mv qU =-，222101122mv mv qU =-， 及()012x y R R =++， 得()()22002224x y yqB mqU yqB mqU qBqB=++++；（ii ）如图2，0002k qU E qU <<由020mv mv y d R Bq Bq--==、， 和220201122mv mv qU =+， 及()032x y d R =--+，得()222023)2x y d y d q B mqU qB=-+++（（iii ）如图3，00k E qU <由020mv mv y d R Bq Bq--==、， 和220201122mv mv qU =-， 及()04x y d R =--+， 得()222042x y d y d q B mqU qB=--++-；3．如图1所示，宽度为d 的竖直狭长区域内（边界为12L L 、），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为0E ，0E ＞表示电场方向竖直向上。
2018年河北省高考物理试题与答案
2018年河北省高考物理试题与答案（考试时间：60分钟试卷满分：110分）一、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，在启动阶段列车的动能A．与它所经历的时间成正比 B．与它的位移成正比C．与它的速度成正比 D．与它的动量成正比2．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A． B．C． D．3．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则A ．a 、b 的电荷同号，169k =B ．a 、b 的电荷异号，169k = C ．a 、b 的电荷同号，6427k =D ．a 、b 的电荷异号，6427k = 4．如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中心，O 为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM 是有一定电阻。
可绕O 转动的金属杆。
M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。
空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，现使OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B'（过程Ⅱ）。
在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B B'等于A ．54B ．32C ．74D ．2 5．如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ：bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点。
2018年高考物理二轮复习原创精选：专题10.3 带电粒子在复合场中的运动
2018年高考物理二轮复习原创精选专题10.3 带电粒子在复合场中的运动第1卷一、单选题1、在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里.现将一个带正电的金属小球从点以初速度水平抛出,小球着地时的速度为,在空中的飞行时间为.若将磁场撤除,其他条件均不变,那么小球着地时的速度为,在空中飞行的时间为.小球所受空气阻力可忽略不计,则关于和,和的大小比较,以下判断正确的是( )A.B.C.D.2、两个相同的回旋加速器,分别接在加速电压和的高频电源上,且,有两个相同的带电粒子分别在这两个加速器中运动,设两个粒子在加速器中运动的时间分别为和,获得的最大动能分别为和,则( )A.,B. ,C.,D. ,3、如图甲是回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连.加速时某带电粒子的动能随时间变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是( )A.高频电源的变化周期应该等于B.在图像中,C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同4、三个电子各具有与磁场方向垂直的速度,则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和周期之比为( )A.1∶2∶3,1∶2∶3B.1∶2∶3,1∶1∶1C.1∶1∶1,1∶2∶3D.1∶1∶1,1∶1∶15、如图所示是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子、经电压加速(在点的初速度为零)后,进入磁感应强度为的匀强磁场中做匀速圆周运动,最后分别打在感光板上的、处.图中半圆形的虚线分别表示带电粒子、在磁场中运动的轨迹,则( )A.的质量一定大于的质量B.的电荷量一定大于的电荷量C.在磁场中运动的时间大于运动的时间D.的比荷大于的比荷6、如图,有甲、乙、丙、丁四个离子,它们带同种电荷,电荷量大小关系未知,质量关系m甲=m乙<m丙=m丁,以速度v甲<m乙=v丙<m丁进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场。
高中物理带电粒子在复合场中的运动题20套(带答案)含解析
一、带电粒子在复合场中的运动专项训练1．下图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中MN 和M N ''是间距为h 的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔O 和O '，O N ON d ''==，P 为靶点，O P kd '=（k 为大于1的整数）。
极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为U 。
质量为m 、带电量为q 的正离子从O 点由静止开始加速，经O '进入磁场区域.当离子打到极板上O N ''区域（含N '点）或外壳上时将会被吸收。
两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过。
忽略相对论效应和离子所受的重力。
求：（1）离子经过电场仅加速一次后能打到P 点所需的磁感应强度大小； （2）能使离子打到P 点的磁感应强度的所有可能值；（3）打到P 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。
【来源】2015年全国普通高等学校招生统一考试物理（重庆卷带解析) 【答案】（1）22qUm B =（2）22nqUm B =，2(1,2,3,,1)n k =-L （3）2222(1)t qum k -磁，22(1)=k m t h qU-电 【解析】 【分析】带电粒子在电场和磁场中的运动、牛顿第二定律、运动学公式。
【详解】（1）离子经电场加速，由动能定理：212qU mv =可得2qUv m=磁场中做匀速圆周运动：2v qvB m r=刚好打在P 点，轨迹为半圆，由几何关系可知：2kd r =联立解得B =； （2）若磁感应强度较大，设离子经过一次加速后若速度较小，圆周运动半径较小，不能直接打在P 点，而做圆周运动到达N '右端，再匀速直线到下端磁场，将重新回到O 点重新加速，直到打在P 点。
设共加速了n 次，有：212n nqU mv =2nn nv qv B m r =且：2n kd r =解得：B =，要求离子第一次加速后不能打在板上，有12d r >且：2112qU mv =2111v qv B m r =解得：2n k <，故加速次数n 为正整数最大取21n k =- 即：B =2(1,2,3,,1)n k =-L ；（3）加速次数最多的离子速度最大，取21n k =-，离子在磁场中做n -1个完整的匀速圆周运动和半个圆周打到P 点。
2018年河北高考物理压轴试题含答案
2018年河北高考物理压轴试题【含答案】18．如图4所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为L的正方形金属框向右匀速运动，穿过方向垂直金属框平面向里的有界匀强磁场，磁场宽度d=2L。
从ab边刚进入磁场到金属框全部穿出磁场的过程中，ab两点间的电势差U ab随时间变化的图像如图5所示，其中正确的是19.如图6所示，将铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆。
在电磁铁线圈未通电时，铜片可以自由摆动，忽略空气阻力及转轴摩擦的作用。
当电磁铁通电后，电磁铁两极间可视为匀强磁场，忽略磁场边缘效应。
关于通电后铜片的摆动过程，以下说法正确的是A．由于铜片不会受到磁铁的吸引，所以铜片向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．铜片进入磁场的瞬间，铜片一定立即减速C．铜片在进入和离开磁场时，由于电磁感应，均有感应电流产生D．铜片进入磁场的过程是机械能转化为电能的过程，离开磁场的过程是电能转化为机械能的过程20．中国科学院国家天文台2017年10月10日宣布，由已故科学家南仁东总负责建设的被誉为“中国天眼”的世界最大的单口径球面射电望远镜（FAST）在银河系内发现了6颗新的脉冲星, 一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”。
脉冲星，就是高速自转的中子星，脉冲的周期其实就是中子星的自转周期。
中子星不致因自转而瓦解存在一个最小周期T0。
已知中子星和原子核密度的数量级相同，原子核半径的数量级是10-15m，原子核质量的数量级是10-26kg，万有引力常量G=6.67×10-11N•kg-2•m2。
则最小周期T0的数量级最接近于A．102s B. 10-2s C. 10-4s D. 10-6s21．（18分）（1）利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。
①某同学进行了下列操作：A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。
测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积VB．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜C．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积SE．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。
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河北省高考物理2018年考前选择题专项训练
复合场问题
1．如图所示，一束含有1
1H、2
1
H的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，其中沿直线
O1O2运动的粒子在小孔02处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点，不计粒子间的相互作用。
则
A. 打在P1点的粒子是2
1
H
B．O2P2的长度是O2P1长度的2倍
C．1
1H粒子与2
1
H粒子在偏转磁场中运动的时间之比为2：1
D．1
1H粒子与2
1
H粒子在偏转磁场中运动的时间之比为1：1
2．如图所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为L1，宽与高均为L2的长方体。
泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源（内阻不计），理想电流表示数为I。
若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为ρ，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g，则
A．泵体下表面应接电源正极
B ．电磁泵对液体产生的推力大小为BIL 1，
C ．电源提供的电功率为
2
1
U L D ．质量为m 的液体离开泵体时的动能UIt-mgh- I
2
2
L t
3．一．选择题如图所示，粗糙的足够长直绝缘杆上套有一带电小球，整个装置处在由水平向右匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大复合场中，小球由静止开始下滑，则下列说法正确的是
A ．小球的加速度先增大后减小
B ．小球的加速度一直减小
C ．小球的速度先增大后减小
D ．小球的速度一直增大，最后保持不变
4．图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个
D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金
属盒置于匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连，带电粒子在磁场中运动的动能
k E 随
时间t 的变化规律如图乙所示，
若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是
A ．
21321
...n n
t t t t t t B ．高频交流电源的变化周期随粒子速度的增大而减小
C ．要使粒子获得的最大动能增大，可以增大匀强磁场的磁感应强度
D ．要使粒子获得的最大动能增大，可以减小粒子的比荷
5．阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起
来，其构造如右图所示。
若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是（）
A．电路中的电源必须是交流电源
B．电路中的a端点须连接直流电源的负极
C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度
D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度
6．(多选)如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的
O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q＝6×10－7C，在图示坐标中，电场方向沿竖
直方向，坐标原点O的电势为零。
当小球以 2 m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运
动时，细绳上的拉力刚好为零。
在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势φ随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。
则下列判断正确的是( )
A.匀强电场的场强大小为 3.2×106 V/m
B.小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了 2.4 J
C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D.小球所受的洛伦兹力的大小为 3 N
7．如图所示，一个静止的质量为 m、带电荷量为 q 的粒子（不计重力），经电压U 加速后垂直进人磁感应强度为 B 的匀强磁场，粒子在磁场中转半个圆周后打在 P 点，设 OP=x，能够正确反应 x与 U 之间的函数关系的是。