高三物理电场、磁场、复合场专题训练

电场、磁场、复合场专题训练1、如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是A．M点电势一定高于N点电势B．M点好强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大重量N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功2、如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是A．AD两点间电势差UAD与AA＇两点间电势差UAA相等B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电势能减小D．带电的粒子从A点移到C＇点，沿对角线AC＇与沿路径A→B→B＇→C＇电场力做功相同3、一带电粒子以垂直于磁场方向的初速飞入匀强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图所示，则可能的是A．粒子带正电，沿顺时针方向运动，B．粒子带正电，沿逆时针方向运动，C．粒子带负电，沿顺时针方向运动，D．粒子带负电，沿逆时针方向运动。4、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是5、如图所示，均强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入，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。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的A．轨迹为pb，至屏幕的时间将小于tB．轨迹为pc，至屏幕的时间将大于tBC．轨迹为pb，至屏幕的时间将等于tD．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t6、如图所示，长方形abcd长ad=0．6m，宽ab=0．3m，0、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0．25T。一群不计重力、质量m=3×10—7kg、电荷量q=+2×10—3C的带电粒子以速度v=5×102m／s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在Ob边C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边7、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是A.aBv23，正电荷B.aBv2，正电荷C.aBv23，负电荷D.aBv2，负电荷8、图中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动，由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外9、如图所示，真空中相距d＝5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示。将一个质量m=2.0×1027kg，电量q＝+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力。求（1）在t＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；（2）若A板电势变化周期T＝1.0×10-5s，在t＝0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子达到A板时动量的大小；（3）A板电势变化频率多大时，在t＝4T到t＝2TOabO'时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板。10、在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面，其倾角为，斜面足够长，磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上，如图所示。一质量为m、带电量为q的小球静止放在斜面的最高点A，小球对斜面的压力正好为零，在释放小球的同时，将电场方向迅速改为竖直向下，场强大小不变，设B、、m、q为已知，求：(1)试分析小球沿斜面下滑的速度v为多大时，小球对斜面的正压力再次为零？(2)小球在斜面上滑行的最大距离为多大？(3)小球从释放到离开斜面一共历时多长？11、如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子轰击，失去一个电子变成正一价的分子离子，分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强，方向垂直于磁场区的分界面，最后分子离子打到感光片上，形成垂直于狭缝S3的细线。若测得细线到狭缝S3的距离为d，导出分子离子的质量m的表达式。12、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴．M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．(1)当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0(2)求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上．(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，图上定性地画出电子运动的轨迹．(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．电场、磁场、复合场专题训练答案题号12345678答案ACBDBCDDDCAD9、解：（1）电场强度dUE带电粒子所受电场力　　maFdUqqEF,29/100.4smdmUqa（2）粒子在0~2T时间内走过的距离为mTa22100.5)2(21故带电粒子在t=2T时，恰好到达A板根据动量定理，此时粒子动量smkgFtp/100.423（3）带电粒子在4Tt~t=2T向A板做匀加速运动，在2Tt~t=43T向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回。粒子向A板运动可能的最大位移22161)4(212aTTas要求粒子不能到达A板，有s＜d由f=T1，电势变化频率应满足4102516dafHz10、解：（1）2cosmgvqB（2）2cos()sinmgsqB（3）mtCotqB11、解：以m、q表示离子的质量、电量，以v表示离子从狭缝射出时的速度，由动能定理可得：12mv2=qU1离子射入磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得：qvB=m2vR2式中R为圆的半径，d为感光片上的细黑线到狭缝S3的距离d=2R(3)联立（1）（2）（3）解得：m=228qBdU12、解：（1）根据动能定理，得20012eUmv由此可解得002eUvm（2）欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上，应有mvreBd而212eUmv由此即可解得222deBUm（3）电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示（4）若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为r，穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为x，则由（3）中的轨迹图可得2222xrrd注意到mvreB和212eUmv所以，电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为2222(22)xemUemUdeBeB（222deBUm）