广东省高考模拟理综物理分类汇编 - 磁场大题 联系客服

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解:(1)根据右手定则知,a端为正极,故带电粒子必须带负电 (2分)

ab棒切割磁感线,产生的电动势U?B对于粒子,由动能定理 qU?dv0 (1分) 21mv2?0 (2分) 2得粒子射出电容器的速度为v?qBdv0 (1分) m3d 4(2)要使粒子不从外边界飞出,则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切,由几何关系有:

(2d?r)2?r2?d2 (3分) 得r?洛仑兹力等于向心力,有:

v2qvB?m (2分)

r9qBd (1分) 16m9qBd故ab棒的速度范围:v0?

16m?qBd?v0,故如果让粒子在MN间一直加速,则必然会从外圆飞出,所以只(3)因为v0?m联立得 v0?能让粒子在MN间只加速至速度为v?qBdv03qBd,再匀速射出电容器则可。(2分) ?m4m而a?qU?mdq(Bv0?d)222?qBd (1分) md2m23qBdq2B2dt 由v?=at?4m2m2 得:t?3m (1分) 2qB?3d (1分) 2对于棒ab:s?v0t?故磁场的宽度应s?

3d (1分) 25.(2013届广东省潮州市高三上学期期末教学质量检测理综物理35)如图所示,在XOY直角坐标系中,OQ与OP分别与X轴正负方向成450,在POQ区域中存在足够大的匀强电场,场强大小为E,其余区域存在匀强磁场,一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点(0,-L)以平行于X轴速度v0进入第四象项,在QO边界垂直进入电场,后又从PO边界离开电场,不计粒子的重力。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小? (2)粒子从PO进入磁场的位置坐标?

2mv0qvB?r 解:(1)设磁感应强度为B则在磁场中运动,根据牛顿第二定律有

3分

由几何关系可得r=L 3分

B?则

mvoqL 3分

(2)设粒子在电场中运动的加速度大小为α则根据牛顿第二定律有

Eq?ma 3分

at2r?L?2 3分 由平抛运动规律知S?v0t?v02LmqE 2分 ?v0则坐标值为(

LmLm,v0qEqE) 2分

6.(2013届广东省华附省实深中广雅四校高三上学期期末联考理综物理)36.(18分)如图(a)所示,有两级光滑的绝缘平台,高一级平台距离绝缘板的中心O的高度为h,低一级平台高度是高一级平台高度的一半.绝缘板放在水平地面上,板与地面间的动摩擦因数为μ,一轻质弹簧一端连接在绝缘板的中心,另一端固定在墙面上。边界GH左边存在着正交的匀强电场和变化的磁场,电场强度为E,磁感应强度变化情况如图(b)所示,磁感应强度大小均为B.有一质量为m、带负电的小球从高一级平台左边缘以一定初速滑过平台后在t=0时刻垂直于边界GH进入复合场中,设小球刚进入复合场时磁场方向向外且为正值.小球做圆周运动至O点处恰好与绝缘板发生弹性碰撞,碰撞后小球立即垂直于边界GH返回并滑上低一级平台,绝缘板从C开始向右压缩弹簧的最大距离为S到达D,求:

? 磁场变化的周期T;

? 小球从高一级平台左边缘滑出的初速度v; ? 绝缘板的质量M;

? 绝缘板压缩弹簧具有的弹性势能EP.

解析:?带电小球垂直于边界GH进入复合场,运动到O点恰与绝缘板碰撞,碰后能返回平台,说明小球在复合场中 qE=mg --------------------1分

洛仑兹力做匀速圆周运动的向心力,且经过半个圆周到达O点,碰后再经过半个周期回

v2到二级平台.由 qvB=mr-------- -----1分

T=v -------- -----1分

2?m得到带电粒子在磁场运动的周期公式 T=qB---------- -----1分 2?E①②消去q,得交变磁场变化的周期 T=gB------- -- ---1分

2?rv2?由牛顿第二定律有:qvB=mr

由几何关系有: r=h/2 -----------------------------1分

gBh①③④联立,解得: v=2E------------------------- -----2分

?设小球碰撞后的速度大小为V,绝缘板的速度大小为Vm。则题意可知,小球返回的半径

vrr′=2=h,又根据r=mv可得:则V=2 --------- --------------1分 4qB小球与绝缘板碰撞过程中,以小球和绝缘板为系统,动量守恒。

有: mv=-mV+MVm ------------------------------------2分

而小球与绝缘板发生的是弹性碰撞,它们构成的系统机械能守恒,有: 有:

12221mv2=1mV+MV --------------------------------2分 m22⑤⑥⑦联立解得:M=3m ----------------------------------------1分

?绝缘板从C点运动至D点的过程中,根据功能关系有:

EP+μMgS=1MVm2 ------------------------------------2分 23m(gBh)232E2①③⑤⑥⑦⑨⑩联立解得:EP=

-3μmgS. 2分