广东省高考模拟理综物理分类汇编 - 磁场大题

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7.(2013届广东省阳江一中 阳春一中联考理综物理)35.(18分)在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂y 直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点.已E P B 知OA=OC=d.求:

x A (1)电场强度E;

o C (2)磁感强度B的大小。 q U 解:(1)设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v,由

qU?1mv2 ①(3分) 2带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:

mv2qBv? ② (3分)

r依题意可知:r=d ③ (2分) 联立①②③可解得:B?2qUm ④ (2分) qd(2)带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由 d?vt ⑤ (2分)

d?12at ⑥ (2分) 2qE?ma ⑦ (2分)

联立①⑤⑥可解得:E?

4U ⑧ (2分) d8.(2013届广东省广州市高三调研测试物理)36.(18分)如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点O进入电场区域. (1)判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小. (2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t.

解:(1)根据左手定则,可以判断磁场方向垂直纸面向里。

A v O B D

C mv2设带电粒子在磁场中运动的半径为r,有:qBv?……①

r依题意,r?1L……② 2联立,解得:B?2mv……③ qL(2)设带电粒子恰好从D点离开电场时对应的电场强度为E0,则有:

1L?vt……④ 2111qE02L?at2?t……⑤ 222m4mv2得:E0?……⑥

qL讨论:(i)当E?E0时,粒子从DC边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为t1

t1?L/2L?……⑦ v2v(ii)当E?E0时,粒子从AD边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为t2,有:

1121qE2L?at2?t2……⑧ 222m得:t2?mL……⑨ qE9.(2013年广东省江门市高三模拟考试理综物理)35.(18分)两极板a、b间存在正交的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场Ⅰ,正离子以速度v0=3.0×107m/s沿极板中线匀速飞出极板,进入磁感应强度也为B的匀强磁场区域Ⅱ,如图所示。已知板长L=10cm,板距d=30cm,板间电压U=1800V,离子比荷为

q?2?1012C/kg,不计重力,求: m(1)求电场强度E和磁感应强度B的大小? (2)撤去磁场Ⅰ,求离子穿过电场时偏离入射方向的距离,以及离开电场时速度的大小? (3)撤去磁场Ⅰ后,要使离子不从边界PQ射出,求磁场Ⅱ的宽度至少为多少?(sin370=0.6,cos370=0.8)

解:(1)由E=U/d (1分) 得E=6×103V/m (1分)

正离子不发生偏转,则qv0B=qE (2分) 得B?2?10?4T (1分) (2)设正离子通过场区偏转的距离为y,则:

P M · · · v · vy · ·α · ·v0 · R R ·α · · · · · D · · · · · · · · · · · · Q N y?12at (2分) 2b d

vo 因为t?L (1分),qE?ma (1分) v01qEL2 所以y? 得y=6.7×10-2m(1分) a 22mv0vy?at(2分)

L 得vy?qEL22 ?vy?5?107m/s(1分)?4×107m/s(1分) 所以离子的速率v?vomv0(3)由图可得tan??v03? 即α=370(1分) vy4mv2由牛顿第二定律 qvB?(1分) 得R=0.125m(1分)

R由图可得D=Rcosα+R=0.225m(1分)

10.(2013届茂名市一模理综物理35)(18分)如图所示装置中,区域I和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为E和

E;Ⅱ区域内有垂直纸面向外的水平匀2强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射人电场,经水平分界线OP上的A点与OP成600角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求:

(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径; (2)O、M间的距离;

(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。 解:(18分)

(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,设粒子过A点时速度为v,

由类平抛规律知??cos60??0 ………(2分)

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得Bq??m所以R??2R ………(2分)

2m?0qB. ………(2分)

(2)设粒子在电场中运动时间为t1,加速度为a。 则有qE?ma ……(1分)

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