高中物理高分突破复合场物理大题

08高考最新模拟试题汇编之复合场

1.如图所示，光滑绝缘、相互垂直的固定挡板PO 、OQ 竖直放置于匀强电场E 中，场强方向水平向左且垂直于挡板PO .图中A 、B 两球(可视为质点)质量相同且带同种正电荷.当A 球受竖直向下推力F 作用时，A 、B 两球均紧靠挡板处于静止状态，这时两球之间的距离为L .若使小球A 在推力F 作用下沿挡板PO 向O 点移动一小段距离后，小球A 与B 重新处于静止状态.在此过程中(AC ) A.A 球对B 球作用的静电力减小 B.A 球对B 球作用的静电力增大 C.墙壁PO 对A 球的弹力不变 D.两球之间的距离减小则F 增大

2.如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面一正方形的匀强磁场区,下列判断正确的是:( .B )

A.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长

B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大

C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合

D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时间一定不相同

3．如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA /

、BB /

、CC /

是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm,其中BB /

为零势能面.一个质量为m ,带电量为+q 的粒子沿AA /

方向以初动能E k ,自图中的P 点进入电场,刚好从C /

点离开电场。已知PA /

=2cm 。粒子的重力忽略不计。下列说法中正确的是：（A ）

A.该粒子到达C /

点时的动能是2E k , B.该粒子通过等势面BB /

时的动能是1.25E k , C.该粒子在P 点时的电势能是E k , D.该粒子到达C /

点时的电势能是0.5E k ,

4．一带电粒子射入点电荷+Q 的电场中，仅在电场力作用下， 运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是 CD

A ．运动粒子可能带正电

B ．运动粒子一定是从A 运动到B

C ．粒子在A 、B 间运动过程中加速度先变大后变小

D ．粒子在A 、B 间运动过程中电势能先变小后变大

5．不考虑重力作用，从t ＝0时刻开始，下列各种随时间变化的电场中哪些能使原来静止的带电粒子做单向直线运动（

A 、C ，

）

6．如图所示，光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的试管，试管底部有一

P Q

F

A

B

O

E

A /

B /

C / C B A

v v 0

P

B

F

带电小球．在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球

能从试管口处飞出，关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（ABD ）

A．小球带正电

B．小球运动的轨迹是抛物线

C．洛伦兹力对小球做正功

D．维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大

7．如图所示为某电场中的一条电场线，一带电q、质量为m粒子仅在电场力的作用下，以初速度v沿ab方向从a点运动到b点，到达b点时速度为2v。已知ab间距离为l，则关于电场和粒子运动下列说法正确的是ABD （）

A．电场中ab两点间电势差为3mv2/2q

B．粒子在ab两点的加速度可能相等

C．粒子在ab两点间运动时速度可能是先减少后增加

D．粒子在ab两点间运动时电势能一直是减少的

8．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（BC ）

Q>

A．当S断开时，CBdv

Q=

B．当S断开时，CBdv

Q<

C．当S闭合时，CBdv

Q>

D．当S闭合时，CBdv

9．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（AB ）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

10．空气中的负离子对人的健康极为有益. 人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法．如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000 V左右，使空气发生

电离，从而产生负一价氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距为5mm ，且视为匀强电场，电场强度为E ，电场对负氧离子的作用力为F ，则 （ D ） A ．E =103

N/C ，F =1.6×10

—16

N

B ．E =106 N/

C ，F =1.6×10

—16

N

C ．E =103 N/C ，F =1. 6×10—13

N D ．E =106

N/C ，F =1. 6×10

—13

N

11.如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v 匀速穿过两板。以下说法正确的是：A A. 保持开关闭合，将滑片p 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B. 保持开关闭合，将滑片p 向下滑动一点，粒子将不可能从下极板边缘射出 C. 保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D. 如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出

12．如图所示，MN 是负点电荷产生的电场中的一条电场线。当一个带正电的粒子（不计重

力）从a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中的虚线所示。那么下列表述正确的是 D

A ．负点电荷一定位于M 点的右侧

B ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度

C ．带电粒子在a 点时的电势能大于在b 点时的电势能

D ．带电粒子从a 到b 的过程中，动量逐渐减小

13．.如图所示，在屏MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．P 为屏上的一个小孔．PC 与MN 垂直．一群质量为m 、带电量为－q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC 夹角为θ的范围内，则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为 C A ．qB mv

2 B ．

qB

mv θ

cos 2 Ｃ．

qB mv )

cos 1(2θ-

Ｄ．

qB

mv )

sin 1(2θ-

14.如图2所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M 、N 水平正对放置，两板间有一带电微粒以速度v 0沿直线运动，当微粒运动到P 点时，迅速将M 板上移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是 C

A ．沿轨迹①做曲线运动

B ．方向改变沿轨迹②做直线运动

C ．方向不变沿轨迹③做直线运动

D ．沿轨迹④做曲线运动

15.如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E.在两板之间及右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度均为B .现有两个带电粒子在同

M

N

① ④ ② ③ 图2

P a

b M

N

一竖直平面内,分别从端以水平速度射入两平行板之间,恰好都做匀速直线运动,射入点相距

2

2mE d eB

=

(已知e 为元电荷的电荷量,m 为质子质量, 21H 、4

2He 的质量分别为2m ,4m ,不计重力和粒子间的作用力).要使两粒子离开平行金属板之间的区域后能够相遇,求两粒子射入平行板的时间差t ?.

解:(1)如图所示,

,则有: qvB qE =

(4分) E v B = (1,两粒子离开平行板后均做匀速圆周运动,轨迹如图所示.2

v qvB M r

= (4分)

Mv

r qB

=

(1分) 故有1222mv mE

r d eB eB =

== (1分) 22

422mv mE r d eB eB

=== (1分) 因为r 1=r 2=d ，所以必相遇在A 点，因为12O O A ?为等边三角形，所以2

1H 粒子在磁场中转过1200

角，4

2He 粒子在磁场中转过600

角。

由2M

T qB

π=

得： 21

H 的周期：14m

T eB

π=

(2分) 4

2He 的周期：2

842m m T eB eB

ππ== (2分) 所以1211223663T T T m

t t t eB

π?=-=-== (4分)

16．（本题14分）如图（a ）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，磁场方向与纸面垂直．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O 1O 2与磁场区域的圆心O 在同一直线上，两板左端与O 1也在同一直线上．

有一电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子，以速率v 0从圆周上的P 点沿垂直于半径

OO 1并指向圆心O 的方向进入磁场，当从圆周上的O 1点飞出磁场时，给M 、N 板加上如图

21××××××××

×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××

×××××××× ××××××××

42

（b ）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）求磁场的磁感应强度B ；

（2）求交变电压的周期T 和电压U 0的值；

（3）若t = T

2 时，将该粒子从MN 板右侧沿板的中心线O 2O 1，仍以速率v 0射入M 、N 之间，

求粒子从磁场中射出的点到P 点的距离．

（1）粒子自P 点进入磁场，从O 1点水平飞出磁场，运动的半径必为分）

B qv 2

0 ………………………………………………………………（1分） 解得 bq

B 0＝（1分） 由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外………………………………………（1分） （2）粒子自O 1点进入电场，最后恰好从N 板的边缘平行飞出，设运动时间为t ，则

2b = v 0t ……………………………………………………………………………（1分）

2

022122??

?

????=T mb qU n b …………………………………………………………（1分）

t = nT （n ＝1，2，…） ……………………………………………………………（1

分）

解得 0

2nv b

T ＝

（n ＝1，2，…） ………………………………………………（1分） q

nmv U 22

0＝ （n ＝1，2，…） …………………………………………………（1分）

（3）当t = T

2

粒子以速度v 0沿O 2O 1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v 0，运动的轨道半径仍为b ． (2)

17．（13分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为m 的带电小球A 和B ，A 球的电荷量为＋2q ，B 球的电荷量为－3q ，组成一静止的带电系统。虚线NQ 与MP 平行且相距3L ，开始时MP 恰为杆的中垂线。视小球为质点，不计轻杆的质量，现在在虚线MP 、NQ 间加上水平向右的匀强电场E ，求：

（1）B 球刚进入电场时带电系统的速度大小；

（2）B 球的最大位移以及从开始到最大位移处时B 球电势能的变化量； （3）带电系统运动的周期。

图（a ） 图（b ）

2M

-U U

解：（1）对带电系统由动能定理得：2qEL ＝12

?2m ?v 12

，解得v 1＝

2qEL

m

，（2）设B 球的

最大位移为x ，由动能定理得：2qE ?L －3qEx ＝0，解得x ＝43 L ，所以s 总＝7

3 L ，（3）向右运

动分三段，第一段加速：a 1＝2qE 2m ＝qE m ，t 1＝v 1

a 1

＝

2mL qE ，第二段减速：a 2＝qE

2m

，设A 球出电场时速度为v 2，由动能定理得：－qEL ＝12 ?2m ?（v 22－v 12

），解得v 2＝

qEL

m ，t 2＝

v 1－v 2

a 2 ＝2（ 2 －1）mL qE ，第三段再减速：a 3＝3qE 2m ，t 3＝v 2a 3 ＝23

mL

qE

，所以T ＝2（t 1＋t 2＋t 3）＝（6 2 －8

3

）

mL

qE

。 18．如图所示，一质量为m 、带电量为q 的物体处于场强按E=E 0－kt (E 0、k 均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t =0时刻物体刚好处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 (BC ) A ．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变 B ．物体开始运动后加速度不断增加

C ．经过时间t =E 0/k ，物体在竖直墙壁上的位移达最大值

D ．经过时间t =(μ

E 0q -mg )/μkq ，物体运动速度达最大值

19．（12分）如图所示，电场极板AB 间有电场强度200N/C E =的匀强电场，一带电量

3210C q -=-?的小球开始时静止在电场中的P 点，靠近电场极板B 处有一挡板S ，小

球与挡板S 的距离15cm x =，与A 板距离245cm x =，小球的重力不计．在电场力作用下小球向左运动，与挡板S 相碰后电量减少到碰前的K 倍，已知6

5

=K ，碰撞过程中小球的机械能没有损失．

（1）求小球第一次到达挡板S 时的动能；

（2）求小球第一次与挡板S 相碰后向右运动的距离； （2）小球与挡板S 经过多少次碰撞后，才能运动到A 板？ （1）小球第一次到达挡板时，由动能定理得

1k E Eqx ==0.02J （3分）

(2)设小球与挡板相碰后向右运动s ，则

1kEqs Eqx = （2分）

1

0.06m x s k

=

= （1分） （3）分析题意可知，每次碰后向右运动的距离是前一次的1/k ，

1

n n

x x k =

12n x x x ≥+ （4分） + _

S

x 1

x 2

n =

1

lg1.2

=13 （2分） 20．（17分）如图所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向。在x 轴上方空间的第

一、第二象限内，既无电场也无磁场，第三象限，存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直xy 平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m 、电量为q 的带电质点，从y 轴上y=h 处的P 1点以一定的水平初速度沿x 轴负方向进入第二象限。然后经过x 轴上x=－2h 处的P 2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过y 轴上y=－2h 处的P 3点进入第四象限。已知重力加速度为g 。求： （1）粒子到达P 2点时速度的大小和方向；

（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；

（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。 （1）质点从P 1到P 2，由平抛运动规律

求出gh v v v y 22

20=+=

方向与x 轴负方向成45°角

（2）质点从P 2到P 3，重力与电场力平衡，洛仑兹力提供向心力Eq=mg

解得 h

g

q m B q

mg E 2=

=

（3）质点进入第四象限，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动。当竖

直方向的速度减小到0。此时质点速度最小，即v 在水平方向的分量

gh v v 245cos min =?=方向沿x 轴正方向

21．如图所示，在绝缘光滑水平面上，可视为质点的A 、B 两个带正电的小球相距为r ，带

电量分别为4q 和q . B 的质量为m ，在库仑力作用下，两球从静止开始运动：起初，A 的加速度大小为a 、B 的加速度大小为4a ；经过一段时间后，B 的加速度大小为a ，速度达到v . 试计算这时： （1）两球间距是多少？ （2）A 球的速度是多少？

（3）两电荷的电势能发生了什么变化，变化了多少？ 解：（1）以B 为研究对象，根据牛顿第二定律和库仑定律

ma R

q K ma r q K ==22

224,44，所以，两球的间距为R=2r . （2）根据两球受到同样大小的库仑力，有F =m A a =m ×4a ，可见，A 的质量为m A =4m. 以两

球组成的系统为研究对象，由动量守恒，又有mv +4mV A =0.

所以，A 的速度为v A =－1/4V.

（3）根据电场力做正功，系统的电势能减少，且减少的电势能等于系统增加的动能，所

以，22

2

8

5

2/142/1mV mV mV E E E A KB KA P =

+?=+=? 22.(12分)如图所示为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝因加热而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O 点进入由磁偏转线圈产生的圆形匀强磁场区域中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN 上，使荧光屏发出荧光形成图像。磁场方向垂直于圆面，磁场区域的中心为O ’，半径为r 。当不加磁场时，电子束将通过O ’点打到荧光屏的中心Q 点。已知电子的质量为m ，电量为e ，加速电压为U ，磁场区域的最右端到荧光屏的距离为9r 。不计从灯丝逸出的电子的初速度和电子之间的相互作用。 (1)电子飞出电场时的速度为多大？

(2)荧光的亮度与电子对荧光屏的冲击有关。当不加偏转磁场时，电子束射到荧光屏中心Q 点，设电子全部被荧光屏吸收，则每个电子以多大的冲量冲击荧光屏?

（3）偏转磁场的强弱会影响电子偏离荧光屏中心的距离。当加偏转磁场且磁感应强度

123mU

B r e

=

P 点，则PQ 间距L 为多少?

设电子射出电场时的速度为v ，根据动能定理有：

2

12

eU mv =

（2分）解得2Ue m (1分)

以电子为研究对象，根据动量定理有：

0I mv =-（2分）解得：

2I meU =分)

根据牛顿第三定律，电子对荧光屏的冲量大小为,

2I I meU ==

分)

如图所示，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律有：

2

v Bev m R

=(2分)

电子在磁场中偏转的半径R 和r 有以下关系：

tan

2

r R α=

(1分) 同时tan 10L r

α=(1分) 代入 123mU

B r e

=

解得：103L r =(1分)

23 如图所示，质量为M =2 kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m=0.4 kg带正电荷q =0.8 C的小物体B．整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I =26 N·s，使小车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：（1）瞬时冲量使小车获得的动能．

（2）物体B的最大速度．

（3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能．（g=10m/s2）

解：（1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体B的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能．

I = Mv0，v0 = I / M = 13m / s，E k = Mv02 / 2 = 169J．

（2）小车A获得水平向右的初速度后，由于A、B之间的摩擦，A向右减速运动B向右加速运动，由于洛伦兹力的影响，A、B之间摩擦也发生变化，设A、B刚分离时B的速度为v B，则：

Bqv B = mg，即v B = mg / Bq = 10m / s

若A、B能相对静止。设共同速度为v

由Mv0 = (M + m)v，解得v = 10.8m / s

因v B＜v，说明A、B在没有达到共同速度前就分离了，

所以B的最大速度为v B= 10m / s．

（3）由于洛伦兹力的影响，A、B之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用Q = fs求摩擦产生的热量，只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解．

由于B物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时A 的速度，设当物体B的速度最大时物体A的速度为v A

A、B系统水平方向动量守恒：Mv0 = Mv A + mv B

∴v A = (Mv0–mv B) / M = 11m/s

Q =ΔE = Mv02 / 2 –Mv A2 / 2 –mv B2 / 2 = 28J

24．（18分）如图所示，在某一空间内建立直角坐标系O-xyz，其内充满着匀强电场E和匀强磁场B，且E与B的方向相同，二者均与水平面（xOy平面）构成锐角θ，二者都与竖直面zOy平行，本地的重力加速度为g。有一个质量为m的带电小球，以垂直于电场方向的速度v0进入该场区，恰好能够做匀速直线运动。求：⑴该带电小球带何种电荷？

电荷量q为多少？⑵若带电小球恰好能通过坐标原点O，请描述其运动方向；⑶若带电小球恰好能够通过坐标原点时，立刻撤消电场与磁场，那么再经过t秒钟，带电小球的坐标位置在哪儿？

24．⑴θsin E mg q =

，负电 ⑵沿x 正向 ⑶（v 0t ，0

25．如图所示，在倾角为30°的斜面OA 现有一质量m =4×10

－20

kg ，带电量q =+2×10

－14

C 水平

射向磁感应强度B =0.2T 直打在OA 面上，粒子重力不计．求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）粒子在磁场中运动的时间； （3）圆形磁场区域的最小半径．

附加题：（4）若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直向里，粒子运动过程中始终不碰到挡板，其他条件不变，求：此正三角形磁场区域的最小边长。

4分） （4）画出粒子的运动轨迹如图，可知T t 6

5

=，得：…………………（4分）

t =2分） （3L 3分）

26．（11分）静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示．A 、B 为两块平行金属板，间距d ＝0.40m ，两板间有方向由B 指向A ，大小为E ＝1.0×103

N/C 的匀强电场．在A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P ，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v 0＝2.0 m/s ，质量m ＝5.0×10

－15

kg 、带电量为q ＝－2.0×10

－16

C ．微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B 上．试求：

（1）微粒打在B 板上的动能； （2）微粒到达B 板所需的最短时间；

/m

B A

（3）微粒最后落在B 板上所形成的图形及面积的大小．

解；（1）据动能定理，电场力对每个微粒做功为 0kt k W E E =- 微粒打在B 板上时动能为

2

0014152141218.010 5.010 2.0J 29.010J

kt k E W E W mv ---=+=+??

=?+??? ???=? （2分）

（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B 板时间最短，到达B 板时速度为v t ,有

s m s m m

E v kt t /0.6/10

0.5100.92215

14=???==

--

（2分）

所以s s v v h t t o 1.00

.60.240

.022=+?=+=

（2分）

（3）微粒落在B 板上所形成的图形是圆形． （1分）

加速度2

215316/40/10

0.5100.1100.2s m s m m qE a =????==-- 2

12

1at h =

（2分）

圆面积为

22

22

21225.0)40

40.02(

0.214.3)2(

)(m m a

h

v t v R S o o ≈???====πππ （2分）

27．（18分）图9（甲）所示，一对金属板M 和N 平行、竖直放置，M 、N 的中心分别有小孔P 、Q ，PQ 连线垂直金属板。N 板右侧有一半径为r 的圆形有界的匀强磁场，其圆心O 在PQ 的延长线上，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B 。置于P 孔附近的粒子源连续不断地沿PQ 方向放射出质量为m 、电量为＋q 的带电粒子（带电粒子所受的重力、初速度及粒子间的相互作用力可忽略），从某一时刻开始，在板M 、N 间加上如图9（乙）所示的交变电压，其周期为T 、电压为U ，t =0时M 板电势高于

N 板电势。已知带电粒子在M 、N 两板间一直做加速运动的时间

小于T /2，并且只有在每一个周期的前T /4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q 中射出，求：

（1）带电粒子从小孔Q 中射出的最大速度； （2）M 、N 两板间的距离；

（3）在沿圆形磁场的边界上，有带电粒子射出的最大弧长。

图9甲

M

N P

图9乙

解：（1）在M 、N 电场间处于一直加速的粒子从小孔Q 中射出的速度最大，设从最大速度为v m ………………1分

根据动能定理 21

2

m qU mv =

………………1分 解得

m v =

。………………1分 （2）设M 、N 两板间距离为d ，则两板间的电场强度大小

E=

d

U

，………………1分 设粒子运动的加速度为a ，根据牛顿第二定律 qE=ma ………………1分 解得：a=

md

qU

………………1分 每一个周期的第一个T /4时刻放出的带电粒子刚好能从小孔Q 中射出，它加速和减速各经历T /4，………………1分

由d=

2)4(212

?T a ………………2分 解得d=

m

qU T 4

………………1分

（3）每一个周期的前T /4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q 中射出，其中射出最早的粒子速度最大，越晚射出的粒子速度越小。粒子进入磁场，其中速度越小者运动半径越小，射出点离射入点越近，偏转角度越大（越接近π）。最早射入者速度最大，运动半径最大，偏转角度最小，射出点与入射点所夹弧长最大。………………1分

设带电粒子以最大速度射入时在磁场中的运动半径为R ，偏转角为θ，由牛顿第二定律和几何关系得

R

v m Bqv 2=………………1分

R

r

=

2

tan

θ

………………2分 解得：mU

q

Br 2arctan 2=θ。………………1分

设沿圆形磁场边界上有带电粒子射出的最大弧长为s （图中实线部分），根据弧长公式

s=r ()2arctan 2()mU

q

Br

r -=-πθπ………………3分

答案图

M

N P

带电粒子在复合场中的运动 高中物理专题 含解析

带电粒子在复合场中的运动目标： 1. 掌握带电粒子在电场、磁场中运动的特点 2. 理解复合场、组合场对带电粒子受力的分析。 重难点： 重点：带电粒子在电场、磁场中运动的特点；带电粒子在复合场中受力分析 难点：带电粒子在复合场中运动受力与运动结合。 知识： 知识点1 带电粒子在复合场中的运动 1．复合场的分类 (1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．

(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或相邻或在同一区域电场、磁场交替出现． 2．带电粒子在复合场中的运动形式 (1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线 运动． (2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的 作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动． (3)较复杂的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一直线 上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线． 易错判断 (1)带电粒子在复合场中不可能处于静止状态．(×) (2)带电粒子在复合场中可能做匀速圆周运动．(√) (3)带电粒子在复合场中一定能做匀变速直线运动．(×) 知识点2 带电粒子在复合场中的运动实例 1．质谱仪 (1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成． (2)原理：粒子由静止被加速电场加速，qU ＝1 2mv 2. 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB ＝m v 2 r . 由以上两式可得r ＝1 B 2mU q ， m ＝qr 2B 22U ， q m ＝2U B r . 2．回旋加速器 (1)构造：如图所示，D 1、D 2是半圆形金属盒，D 形盒的缝隙处接交流电源，D 形 盒处于匀强磁场中． (2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁 场回旋，由qvB ＝mv 2r ，得E km ＝q 2B 2r 2 2m ，可见粒子获得的最大动能由磁感应强

高中物理带电粒子在复合场中的运动真题汇编

一、带电粒子在复合场中的运动专项训练 1．如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为 d ，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里．一质量为m 、带电量q +、重力不计的 带电粒子，以初速度1v 垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动．已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推．求： （1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功1W （2）粒子第n 次经过电场时电场强度的大小n E （3）粒子第n 次经过电场所用的时间n t （4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零．请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值）． 【来源】河北省衡水中学滁州分校2018届高三上学期全真模拟物理试题 【答案】（1）2 1132 mv W = （2）21(21)2n n mv E qd +=（3）12(21)n d t n v =+ （4）如图； 【解析】 （1）根据mv r qB =，因为212r r =，所以212v v =，所以22 1211122 W mv mv =-, （2） = ， ，所以 ． （3），，所以． (4)

2．如图所示，在平面直角坐标系xOy 中的第一象限内存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于坐标平面向里的有界矩形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在沿x 轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x 轴上坐标为(),0L -的A 点。粒子源沿y 轴正方向释放出速度大小为0v 的电子，电子通过y 轴上的C 点时速度方向与y 轴正方向成45α=角，电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x 轴正方向成15β=角的射线OM 已知电子的质量为m ，电荷量为e ，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用)。求： ()1匀强电场的电场强度E 的大小； ()2电子在电场和磁场中运动的总时间t ()3矩形磁场区域的最小面积min S 。 【来源】湖南省怀化市2019年高考物理一模物理试题 【答案】(1)20 2mv eL ；(2)0223L m v eB π+；203()mv eB 【解析】 【详解】 ()1电子从A 到C 的过程中，由动能定理得：2 20112 2 C eEL mv mv =- 0cos45C v v = 联立解得：2 2mv E eL =

(完整版)高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及答案

静电场单元测试 一、选择题 1．如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 点的电势分别为φa ＝5 V ，φb ＝3 V ，下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强一定大于b 处的场强 C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2．如图所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( ) A ．300 V B ．－300 V C ．－100 V D ．－100 3 V 3．如图所示，在电场中，将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点，克服静电力做功相同．该电场可能是( ) A ．沿y 轴正向的匀强电场 B ．沿x 轴正向的匀强电场 C ．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场 D ．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场 4．如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动， 匀强电场方向竖直向下，则( ) A ．当小球运动到最高点a 时，线的张力一定最小 B ．当小球运动到最低点b 时，小球的速度一定最大 C ．当小球运动到最高点a 时，小球的电势能最小 D ．小球在运动过程中机械能不守恒 5．在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知 ( ) A ．a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B ．四点场强关系是E c ＝E a >E b >E d C ．四点场强方向可能不相同 D ．以上答案都不对 6．如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q ， 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动，在运动过程中 ( ) A ．小球做先减速后加速运动 B ．小球做匀速直线运动 C ．小球受的电场力不做功 D ．电场力对小球先做正功后做负功 7．如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重

高中物理复合场专题复习(有界磁场)

习题课一 带电粒子在匀强磁场中的运动 一、带电粒子在直线边界磁场中的运动 1.基本问题 【例题1】如图所示,一束电子(电量为e)以速度V 垂直射入磁感应强度为B 、宽度为d 的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300 .求: (1)电子的质量m (2)电子在磁场中的运动时间t 【小结】处理带电粒子在匀强磁场中的运动的方法： 1、 找圆心、画轨迹（利用F ⊥v 或利用弦的中垂线）； 2、 定半径（几何法求半径或向心力公式求半径） 3、 求时间（t= 0360θ ×Ｔ或t= v s ） 注意：带电粒子在匀强磁场中的圆周运动具有对称性。 ① 带电粒子如果从一直线边界进入又从该边界射出，则其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称，入射速度方向、出射速度方向与边界的夹角相等； ② 在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。 2.应用对称性可以快速地确定运动的轨迹。 【例题2】如图—所示，在y ＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B.一带正电的粒子以速度υ0从O 点射入磁场，入射方向在xy 平面内，与x 轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为l ，求该粒子的电量和质量之比 m q 。 【审题】本题为一侧有边界的匀强磁场，粒子从一侧射入，一定从边界射出，只要根据对称规律①画出轨迹，并应用弦切角等于回旋角的一半，构建直角三角形即可求解。 【解析】根据带电粒子在有界磁场的对称性作出轨迹，如图9-5所示，找出圆心A ，向x 轴作垂线，垂足为H ，由与几何关系得： R L s i n θ=1 2 ① 带电粒子在磁场中作圆周运动，由 qv B mv R 00 2 = 解得R mv qB = ② ①②联立解得 q m v LB =20sin θ 【总结】在应用一些特殊规律解题时，一定要明确规律适用的条件，准确地画出轨迹是关键。 2qBd m v = 303603d t T v π= =

高中物理静电场经典习题

1．（2012江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A ．C 和U 均增大 B ．C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小 B 2（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( ) A ．做直线运动，电势能先变小后变大 B ．做直线运动，电势能先变大后变小 C ．做曲线运动，电势能先变小后变大 D ．做曲线运动，电势能先变大后变小 C 3．（2012安徽卷）.如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) m 3 V/m V/m D. 1003 V/m A 4．（2012重庆卷）．空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正点电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所示，a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。则( ) A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种 B ．a 点和b 点的电场强度相同 C ．c 点的电热低于d 点的电势 D ．负电荷从a 到c ，电势能减少 D 5.（2012海南卷）关于静电场，下列说法正确的是( ) O o x (cm) y (cm) A (6,0 B (0,3)

A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 D 6.（2012山东卷）.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固 定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为 粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的 交点。则该粒子( ) A．带负电 B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 CD 7．[2014·北京卷] 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是( ) A．1、2两点的场强相等 B．1、3两点的场强相等 C．1、2两点的电势相等 D．2、3两点的电势相等

高中物理知识点整理复合场

高中物理知识点整理：复合场 高中物理知识点整理：复合场 复合场是指重力场、电场、磁场并存，或其中两场并存。分布方式或同一区域同时存在，或分区域存在。 复合场是高中物理中力学、电磁学综合问题的高度集中。既体现了运动情况反映受力情况、受力情况决定运动情况的思想，又能考查电磁学中的重点知识，因此，近年来这类题备受青睐。 通过上表可以看出，由于复合场的综合性强，覆盖考点较多，预计在2012年高考(微博)中仍是一个热点。 复合场的出题方式： 复合场可以图文形式直接出题，也可以与各种仪器（质谱仪，回旋加速器，速度选择器等）相结合考查。 一、重力场、电场、磁场分区域存在（例如质谱仪，回旋加速器） 此种出题方式要求熟练掌握平抛运动、类平抛运动、圆周运动的基本公式及解决方式。 重力场：平抛运动 电场：1.加速场：动能定理2.偏转场：类平抛运动或动能定理磁场：圆周运动 二、重力场、电场、磁场同区域存在（例如速度选择器） 带电粒子在复合场做什么运动取决于带电粒子所受合力及初速度，因此，把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来分析是解决此类问题的关键。 （一）若带电粒子在复合场中做匀速直线运动时应根据平衡条件解题，例如速度选择器。则有Eq=qVB （二）当带电粒子在复合场中做圆周运动时， 则有Eq=mgqVB=mv2/R （2009年天津10题）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

高中物理--静电场测试题(含答案)

高中物理--静电场测试题（含答案） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ） A ．电场强度E B ．电势U C ．电势能ε D ．电场力F 2．真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） A ．不断减小 B ．不断增加 C ．始终保持不变 D ．先增大后减小 3．如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为E 和2E.则（ ） A ．该点电荷一定在A 点的右侧 B ．该点电荷一定在A 点的左侧 C ．A 点场强方向一定沿直线向左 D ．A 点的电势一定低于B 点的电势 4．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A ．,A A W W U q ε=-= B ．,A A W W U q ε==- C ．,A A W W U q ε== D ．,A A W U W q ε=-=- 5．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上6×103V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（ ） A ．3×106 B ．30 C ．10 D ．3×104 6．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所示，下列说法正确的是

带电粒子在复合场中的运动-高中物理专题含解析)

带电粒子在复合场中的运动 目标： 1. 掌握带电粒子在电场、磁场中运动的特点 2. 理解复合场、组合场对带电粒子受力的分析。 重难点： 重点： 带电粒子在电场、磁场中运动的特点；带电粒子在复合场中受力分析 难点： 带电粒子在复合场中运动受力与运动结合。 知识： 知识点1 带电粒子在复合场中的运动 1．复合场的分类 (1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存． (2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或相邻或在同一区域电场、磁场交替出现． 2．带电粒子在复合场中的运动形式 (1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线 运动． (2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的 作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动． (3)较复杂的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一直线 上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线． 易错判断 (1)带电粒子在复合场中不可能处于静止状态．(×) (2)带电粒子在复合场中可能做匀速圆周运动．(√) (3)带电粒子在复合场中一定能做匀变速直线运动．(×) 知识点2 带电粒子在复合场中的运动实例 1．质谱仪 (1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成． (2)原理：粒子由静止被加速电场加速，qU ＝1 2mv 2 . 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB ＝m v 2 r . 由以上两式可得r m ＝qr 2B 22U ， q m ＝2U B r . 2．回旋加速器

高中物理高分突破复合场物理大题

08高考最新模拟试题汇编之复合场 1.如图所示，光滑绝缘、相互垂直的固定挡板PO 、OQ 竖直放置于匀强电场E 中，场强方向水平向左且垂直于挡板PO .图中A 、B 两球(可视为质点)质量相同且带同种正电荷.当A 球受竖直向下推力F 作用时，A 、B 两球均紧靠挡板处于静止状态，这时两球之间的距离为L .若使小球A 在推力F 作用下沿挡板PO 向O 点移动一小段距离后，小球A 与B 重新处于静止状态.在此过程中(AC ) A.A 球对B 球作用的静电力减小 B.A 球对B 球作用的静电力增大 C.墙壁PO 对A 球的弹力不变 D.两球之间的距离减小则F 增大 2.如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面一正方形的匀强磁场区,下列判断正确的是:( .B ) A.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长 B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大 C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合 D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时间一定不相同 3．如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA / 、BB / 、CC / 是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm,其中BB / 为零势能面.一个质量为m ,带电量为+q 的粒子沿AA / 方向以初动能E k ,自图中的P 点进入电场,刚好从C / 点离开电场。已知PA / =2cm 。粒子的重力忽略不计。下列说法中正确的是：（A ） A.该粒子到达C / 点时的动能是2E k , B.该粒子通过等势面BB / 时的动能是1.25E k , C.该粒子在P 点时的电势能是E k , D.该粒子到达C / 点时的电势能是0.5E k , 4．一带电粒子射入点电荷+Q 的电场中，仅在电场力作用下， 运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是 CD A ．运动粒子可能带正电 B ．运动粒子一定是从A 运动到B C ．粒子在A 、B 间运动过程中加速度先变大后变小 D ．粒子在A 、B 间运动过程中电势能先变小后变大 5．不考虑重力作用，从t ＝0时刻开始，下列各种随时间变化的电场中哪些能使原来静止的带电粒子做单向直线运动（ A 、C ， ） 6．如图所示，光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的试管，试管底部有一 P Q F A B O E A / B / C / C B A v v 0 P B F

高中物理典型问题12等效重力场

等效重力场问题 一、在重力场中竖直平面问题 绳拉物体在竖直平面内做圆周运动规律 最高点 最低点（平衡位置） 临界最高点：重力提供向心力，速度最小 速度最大、拉力最大 二、在力场、电场等叠加而成的复合场问题 等效重力场：力场、电场等叠加而成的复合场。 重等效重力：重力、电场力的合力 处理思路：①受力分析，计算等效重力（重力与电场力的合力）的大小和方向 ②在复合场中找出等效最低点、最高点。过圆心做等效重力的平行线与圆相交。 ③根据圆周运动供需平衡结合动能定理列方程处理 例1．光滑绝缘的圆形轨道竖直放置，半径为R ，在其最低点A 处放一质量为m 的带电小球，整个空间存在匀强电场，使小球受到电场力的大小为mg 3 3，方向水平向右，现给小球一个水平向右的初速度0v ，使小球沿轨道向上运动，若小球刚好能做完整的圆周运动，求0v 及运动过程中的最大拉力 例2．如图所示，ABCD 为表示竖立放在场强为E=104V/m 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD 部分是半径为R 的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A 为水平轨道的一点，而且 .2.0m R AB ==把一质量m=100g 、带电q=10－4C 的小球，放在水平轨道的A 点上面由静止开始被释放后， 在轨道的内侧运动。（g=10m/s 2）求： （1）它到达C 点时的速度是多大？ （2）它到达C 点时对轨道压力是多大？ （3）小球所能获得的最大动能是多少？

例3.在水平方向的匀强电场中，用长为 3L 的轻质绝缘细线悬挂一质量为m 的带电小球，小球静止在A 处，悬线与竖直方向成300角，现将小球拉至B 点，使悬线水平，并由静止释放，求小球运动到最低点D 时的速度大小 例4.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 O ，用一根长度m L 40.0=的绝缘细绳把质量为kg m 10.0=、带有正电荷的金属小球悬挂在O 点，小球静止在B 点时细绳与竖直方向的夹角为 37=θ。现将小球拉至位置A 使细线水平后由静止释放，求： ⑴小球通过最低点C 时的速度的大小； ⑵小球通在摆动过程中细线对小球的最大拉力 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注！） O A B C E θ L +

高中物理静电场选择题专项练习doc资料

考查知识点：电荷及其守恒定律、带电体的基本性质 1．对物体带电现象的叙述，正确的是（D ） A．不带电的物体一定没有电荷B．带电物体一定具有多余的电子 C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这过程中电荷不守恒D．摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程2、对物体带电现象的叙述，正确的是（B） A．物体带电一定是因为具有多余的电子B．摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C．物体所带电荷量可能很小，甚至小于e D．电中和是等量异种电荷完全消失的现象 3．把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为： (B) A．A球的正电荷移到B球上B．B球的负电荷移到A球上 C．A球的负电荷移到B球上D．B球的正电荷移到A球上 4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（BCD ） A．A和B原来带有等量异种电荷B．A和B原来带有同种电荷 C．A和B原来带有不等量异种电荷D．A和B原来只有一个带电 考查知识点：库仑定律的应用 5．真空中有两个点电荷所带的电量分别是Q和2Q，相距为r时相互作用的静电力为F。如果它们之间的的距离减少为r/4，其余条件不变，则它们之间的静电力大小变为（C ） A、F/8 B、4F C、16F D、8F 6．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F ，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为( A ) A．16F B．4F C．F D．F / 2 7. 真空中有两个点电荷Q1和Q2，它们之间的静电力为F，下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为 1.5F （A） A．使Q1的电量变为原来的2倍，Q2的电量变为原来的3倍，同时使它们的距离变为原来的2倍 B．使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍 C．使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍 D．保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的2/3倍 考查知识点：电场及电场强度 8.带电体周围存在着一种特殊物质，这种物质叫__电场________，电荷间的相互作用就是通过____电场_____发生的。 3．下列说法中正确的是（C ） A．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比。 B．电场中某点的场强等于F/q，与试探电荷的受力大小及电荷量有关。 C．电场中某点的场强方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向。

高中物理专题：电场磁场与复合场

电场、磁场及复合场 【典型例题】 1．空间存在相互垂直的匀强电场E 和匀强磁场B ，其方向如图所示．一带电粒子+q 以初速度v 0垂直 于电场和磁场射入，则粒子在场中的运动情况可能是 （ ） A ．沿初速度方向做匀速运动 B ．在纸平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动 C ．在纸平面内做轨迹向下弯曲的匀变速曲线运动 D ．初始一段在纸平面内做轨迹向下（向上）弯曲的非匀变速曲线运动 2．如图所示空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自A 沿曲线ACB 运动到B 点时，速度为零，C 是轨迹的最低点，以下说法中正确的是 （ ） A ．液滴带负电 B ．滴在C 点动能最大 C ．若液滴所受空气阻力不计，则机械能守恒 D ．液滴在C 点机械能最大 3．如图所示，一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处在与杆垂直的水平方向的匀强磁场中，现给滑环以水平向右的瞬时冲量，使滑环获得向右的初速，滑环在杆上的运动情况可能是 （ ） A ．始终作匀速运动 B ．先作加速运动，后作匀速运动 C ．先作减速运动，后作匀速运动 D ．先作减速运动，最后静止在杆上 4．如图所示，质量为m 、带电量为+q 的带电粒子，以初速度v 0垂直进入相互正交的匀强电场E 和匀 强磁场B 中，从P 点离开该区域，此时侧向位移为s （重力不计），则 （ ） A ．粒子在P 点所受的磁场力可能比电场力大 B ．粒子的加速度为(qE – qv 0B )/m C ．粒子在P 点的速率为m qsE v 220 D ．粒子在P 点的动能为mv 02 /2 – qsE 5．如图所示，质量为m ，电量为q 的正电物体，在磁感强度为B 、方向垂 直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，物体运动初速度为v ，则 （ ） A ．物体的运动由v 减小到零所用的时间等于mv /μ（mg+qvB ） B ．物体的运动由v 减小到零所用的时间小于mv /μ（mg+qvB ） C ．若另加一个电场强度为μ（mg+qvB ）/q 、方向水平向左的匀强电场，物体做匀速运动 D ．若另加一个电场强度为（mg+qvB ）/q 、方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动 6．如图所示，磁感强度为B 的匀强磁场，在竖直平面内匀速平移时，质量为m ，带电– q 的小球，用线悬挂着，静止在悬线与竖直方向成30°角的位置，则磁场的最小移动速度为 ． 7．如图所示，质量为1g 的小环带4×10-4 C 正电，套在长直的绝缘杆上，两者间的动摩擦 因数μ = 0.2，将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，杆所在的竖 直平面与磁场垂直，杆与电场夹角为37°，若E = 10N/C ，B = 0.5T ，小环从静止释放，求： ⑴ 当小环加速度最大时，环的速度和加速度； ⑵ 当小环速度最大时，环的速度和加速度． 8．如图所示，半径为R 的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q 的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中，已知小球所受的电场力与重力的大小相等．磁场的磁感强度为B ，求： ⑴ 在环顶端处无初速释放小球，小球运动过程中所受的最大磁场力； ⑵ 若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？ 9．如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度B =1T ，匀强电场方向水平向右，场强E = 103N/C ．一带正电的微粒质量m = 2×10-6kg ，电量q = 2×10-6 C ，在此空间恰好作直线运动，问： ⑴ 带电微粒运动速度的大小和方向怎样？ ⑵ 若微粒运动到P 点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达Q 点？（设PQ 连线与电场方向平行） 10．如图所示，两块平行放置的金属板，上板带正电，下板带等量负电．在两板间有一垂直纸面向里 的匀强磁场．一电子从两板左侧以速度v 0沿金属板方向射入，当两板间磁场的磁感强度为B 1时，电子从a 点射出两板，射出时的速度为2v 0．当两板间磁场的磁感强度为B 2时，电子从b 点射出时的侧移量仅为从a 点射出时侧移量的1/4，求电子从b 点射出的速率． 11．如图所示，在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间，有一个质量为m 的带电微粒，系于长为 l 的细丝线的一端，细丝线另一端固定于O 点．带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，且细线中张力为零，电场强度为E ，方向竖直向上． ⑴ 求微粒所带电荷的种类和电量； ⑵ 问空间的磁场方向和磁感强度B 的大小多大？ ⑶ 如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？线中的张力是多大？

高中物理带电粒子在复合场中的运动的基本方法技巧及练习题及练习题

一、带电粒子在复合场中的运动专项训练 1．在xOy平面的第一象限有一匀强电磁，电场的方向平行于y轴向下，在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强电场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场，质点到达x轴上A点，速度方向与x 轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d，接着，质点进入磁场，并垂直与OC飞离磁场，不计重力影响，若OC与x轴的夹角为φ.求： ⑴粒子在磁场中运动速度的大小； ⑵匀强电场的场强大小. 【来源】带电粒子在复合场中的运动计算题 【答案】(1) (2) 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析：（1）由几何关系得：R=dsinφ 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 解得： （2）质点在电场中的运动为类平抛运动．设质点射入电场的速度为v0，在电场中的加速度为a，运动时间为t，则有：

v 0=vcosφ vsinφ=at d=v 0t 设电场强度的大小为E ，由牛顿第二定律得 qE=ma 解得： 2．如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为 d ，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里．一质量为m 、带电量q +、重力不计的 带电粒子，以初速度1v 垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动．已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推．求： （1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功1W （2）粒子第n 次经过电场时电场强度的大小n E （3）粒子第n 次经过电场所用的时间n t （4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零．请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值）． 【来源】河北省衡水中学滁州分校2018届高三上学期全真模拟物理试题 【答案】（1）2 1132mv W = （2）21(21)2n n mv E qd +=（3）1 2(21)n d t n v =+ （4）如图； 【解析】 （1）根据mv r qB =，因为212r r =，所以212v v =，所以22 1211122 W mv mv =-, （2） = ， ，所以

高中物理---《静电场》单元测试题

高中物理---《静电场》单元测试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1. 下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ） A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小 3.如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为E 和2E.则（ ） A ．该点电荷一定在A 点的右侧 B ．该点电荷一定在A 点的左侧 C ．A 点场强方向一定沿直线向左 D ．A 点的电势一定低于B 点的电势 4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A.,A A W W U q ε=-= B.,A A W W U q ε==- C.,A A W W U q ε== D.,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上6×103V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10 -10 g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2 ）（ ） A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所 示，下列说法正确的是（ ） A ．a 点电势比b 点高 B ．a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大

高中物理静电场经典习题30道 带答案

一．选择题（共30小题） 1．（2014?山东模拟）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k ．若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（ ） D c 的轴线上有a 、b 、 d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q （q ＞0）的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k 为静电力常量）（ ） D 系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l ．已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ） ﹣ 个小球，在力F 的作用下匀加速直线运动，则甲、乙两球之间的距离r 为（ ） D

7．（2015?山东模拟）如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是（） 8．（2015?上海二模）下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间 D 12 变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且AP＞BP，则（） 以下各量大小判断正确的是（）

11．（2015?丰台区模拟）如图所示，将一个电荷量为1.0×10C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为2.4×10﹣6J．则下列说法中正确的是（） 时速度恰好为零，不计空气阻力，则下列说法正确的是（） 带电粒子经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，以下判断正确的是（） 实线所示），则下列说法正确的是（）

高中物理 磁场(三)带电粒子在复合场中的运动(二)1

带电粒子在复合场中的运动（二） 1. 是否考虑粒子重力 (1) 对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、尘埃等一般应当考虑其重力。 (2) 在题目中有明确说明是否要考虑重力的，按题目要求处理。 (3) 不能直接判断是否要考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力。 2．分析方法 (1) 弄清复合场的组成。如磁场、电场的复合，磁场、重力场的复合，磁场、电场、重力场三者的复合等。 (2) 正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析。 (3) 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。 (4) 分析流程

一、带电粒子在复合场中做直线运动 1．带电粒子在复合场中做匀速直线运动 【方法攻略】 粒子所受合外力为零时，所处状态一定静止或匀速直线运动。 类型一：粒子运动方向与磁场平行时（洛伦兹力为零），电场力与重力平衡，做匀速直线运动。 类型二：粒子运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力、电场力与重力平衡，做匀速直线运动。正确画出受力分析图是解题的关键。 【典例3】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。

【答案】 q mg E = qv mg B 2= 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 = 【典例4】 设在地面上方的真空中，存在的匀强电场和匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向相同，电场强度的大小E =4.0V/m ，磁感应强度的大小B =0.15T ，今有一个带负电的质点以v =20m/s 的速度在此区域内沿垂直于场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比q/m 以及磁场所有可能的方向（角度可以用角度的正切值表示）。 【解析】（1）根据带电粒子做匀速直线运动的条件，可知带电粒子所受的电场力，重力、磁场力一定在同一竖直平面内，合力为零，如图所示，质点的速度方向一定垂直于纸面向外。

2014高中物理复合场问题经典分析教学提纲

2014年高中物理复合场问题分析 复合场问题综合性强，覆盖的考点多（如牛顿定律、动能定理、能量守恒和圆周运动），是理综试题中的热点、难点。复合场一般包括重力场、电场、磁场，该专题所说的复合场指的是磁场与电场、磁场与重力场、电场与重力场，或者是三场合一。所以在解题时首先要弄清题目是一个怎样的复合场。 一、无约束 1、 匀速直线运动 如速度选择器。一般是电场力与洛伦兹力平衡。 分析方法：先受力分析，根据平衡条件列方程求解 1、 设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感强度的 方向是相同的，电场强度的大小E =4.0V/m ，磁感强度的大小B =0.15T ．今有一个带负电的质点以=υ20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q 与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向． 1、由题意知重力、电场力和洛仑兹力的合力为零，则有22)()(Eq Bq mg +=υ=q 222E B +υ， 则2 2 2 E B g m q +=υ，代入数据得，=m q / 1.96C/ ㎏，又==E B /tan υθ0.75，可见磁场是沿着与重力方向夹角为75.0arctan =θ，且斜向下方的一切方向 2、（海淀区高三年级第一学期期末练习）15.如图28所示，水平放置的两块带电金属 板a 、b 平行正对。极板长度为l ，板间距也为l ，板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B 的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m 的带电荷量为q 的粒子（不计重力及空气阻力），以水平速度v 0从两极板的左端中间射入场区，恰好做匀速直线运动。求： （1）金属板a 、b 间电压U 的大小； （2）若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍，粒 子将击中上极板，求粒子运动到达上极板时的动能大小； （3）若撤去电场，粒子能飞出场区，求m 、v 0、q 、B 、l 满足的关系； （4）若满足（3）中条件，粒子在场区运动的最长时间。 2、（1）U=l v 0B ；（2）E K =21m v 0221 -qB l v 0；（3） m qBl v 40≤或m qBl v 450≥; （4） qB m π 3、两块板长为L=1.4m ，间距d=0.3m 水平放置的平行板，板间加有垂直于纸面向里， 图28 b q l

(新)高中物理静电场经典例题

一、选择题 1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r 2 ④电场力做功W=Uq (A)①③ (B)②③ (C)②④ (D)①④ 2、已知A 为电场中一固定点，在A 点放一电量为q 的电荷，受电场力为F ，A 点的场强为E ，则 A ．若在A 点换上－q ，A 点场强方向发生变化 B ．若在A 点换上电量为2q 的电荷，A 点的场强将变为 2E C ．若在A 点移去电荷q ，A 点的场强变为零 D ．A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 3.如图所示，平行直线表示电场线，带没有标明方向，带电量为+1×10-2 C 的微粒在电场中只受电场力的作用，由A 点移到B 点，动量损失0.1J ，若点的电势为-10V ，则 A.B 点的电势为10V B.电场线的方向从右向左 C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2 4 、 两带电小球，电量分别为+q 和q -，固定在一长度为L 的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位 置如图10—48所示。若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线转过?180，则在此转动过程中电场力做的功为（ ） A. 零 B. qEL C. qEL 2 D. qEL π 5.两个相同的金属小球带正、负电荷，固定在一定得距离上，现把它们相碰后放置在原处， 则它们之间的库伦力与原来的相比将（ ） A.变小 B.变大 C.不变 D.以上情况均有可能 6．如图所示，有一平行板电容器充电后带有等量异种电荷，然后与电源断开。下极板接地，两极板中央处固定有一个很小的负电荷，现保持两极板间距不变而使两极板左右水平错开一段很小的距离，则下列说法中正确的是（ ） A ．电容器两极板间电压值变大 B ．电荷的电势能变大 C ．负电荷所在处的电势升高 D ．电容器两极板间的电场强度变小 7图10—55中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线， 虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A. 带电粒子所带电荷的符号 B. 带电粒子在a 、b 两点的受力方向 C. 带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大 D. 带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 8、如图，带电粒子P 所带的电荷量是带电粒子Q 的3倍，它们以相等的速度v 0从同一点出 发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M 、N 点，若OM=MN ，则P 和Q 的 a b

高中物理复合场问题归纳.

高中物理复合场问题分类总结 高中物理复合场问题综合性强，覆盖的考点多（如牛顿定律、动能定理、能量守恒和圆周运动），是理综试题中的热点、难点。复合场一般包括重力场、电场、磁场，该专题所说的复合场指的是磁场与电场、磁场与重力场、电场与重力场，或者是三场合一。所以在解题时首先要弄清题目是一个怎样的复合场。 一、无约束 1、 匀速直线运动 如速度选择器。一般是电场力与洛伦兹力平衡。 分析方法：先受力分析，根据平衡条件列方程求解 1、 设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感强度的方 向是相同的，电场强度的大小E =4.0V/m ，磁感强度的大小B =0.15T ．今有一个带负电的质点以=υ20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q 与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向． 解析：由题意知重力、电场力和洛仑兹力的合力为零，则有 22)()(Eq Bq mg +=υ=q 222E B +υ，则2 22E B g m q += υ，代入数据得，=m q / 1.96C/㎏， 又==E B /tan υθ0.75，可见磁场是沿着与重力方向夹角为75.0arctan =θ，且斜向下方的一切方向 2、（海淀区高三年级第一学期期末练习）15.如图28所示，水平放置的两块带电金属板a 、b 平行正对。极板长度为l ，板间距也为l ，板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B 的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m 的带电荷量为q 的粒子（不计重力及空气阻力），以水平速度v 0从两极板的左端中间射入场区，恰好做匀速直线运动。求： （1）金属板a 、b 间电压U 的大小； （2）若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍，粒 子将击中上极板，求粒子运动到达上极板时的动能大小； （3）若撤去电场，粒子能飞出场区，求m 、v 0、q 、B 、l 满足的关系； （4）若满足（3）中条件，粒子在场区运动的最长时间。 解析：（1）U=l v 0B ；（2）E K =21m v 0221 -qB l v 0；（3）m qBl v 40≤或m qBl v 450≥ ;（4）qB m π 3、两块板长为L=1.4m ，间距d=0.3m 水平放置的平行板，板间加有垂直于纸面向里，B=1.25T 的匀强磁场，如图所示，在两极板间加上如图所示电压，当t=0时，有一质量m=2?10-15 Kg ， 电量q=1?10-10 C 带正电荷的粒子，以速度Vo=4×103m/s 从两极正中央沿与板面平行的方向射入，不计重力的影响， （1）画出粒子在板间的运动轨迹 （2）求在两极板间运动的时间 图28 q l