发布时间 : 星期二 文章2051-物理 2012江苏各地5月高考物理模拟试题汇编 - 电磁学更新完毕开始阅读
（3）粒子在电场变化的前半周期内加速度大小 a1?后半周期内加速度大小 a2?qE0m2qE0m
T?a2T2在一个周期内速度的增量 ?v?a1
2经过n个周期到达MN时 v?n?v
nqET0解得 v?
2m2?m粒子在磁场中运动的周期 T?
qB
（1分） （1分）
粒子在磁场中运动的时间 t??T2 （1分）
粒子在向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等，说明粒子返回电场减速运动正好是前面加速的逆过程，根据对称性可知，在磁场中运动时间t?应满足
t??(2k?1)T2 （k=0、1、2、3??） （1分）
（k=0、1、2、3??） （1分）
(2k?1q)T（江苏省苏北四市（徐、淮、连、宿）2012届高三5月第三次质量检测）15．（16分）在如图所示xoy坐标系第一象限的三角形区域（坐标如图中所标注）内有垂直于纸面向外的匀强磁场，在x 轴下方有沿＋y方向的匀强电场，电场强度为E。将一个质量为m、带电量为+q的粒子（重力不计）从P（－a，0）点由静止释放。由于x轴上存在一种特殊物质，使粒子每经过一次x轴后速度大小变为穿过前的
22解得 B?2?m倍。
（1）欲使粒子能够再次经过x轴，磁场的磁感应强度B0最小是多少？
（2）在磁感应强度等于第（1）问中B0的情况下，求粒子在磁场中的运动时间； （3）若磁场的磁感应强度变为第（1）问中B0的2倍，求粒子运动的总路程。
15．答案:（16分）⑴设粒子到O点时的速度为v0，由动能定
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O O′ O1 P1 P 图甲 E 3ay M O1′ 3ax 理有
qEa?12mv02 解得v0?2qEam（1分）
?22v0?qEam粒子经过O点后，速度为v1，v1（1分）
如图甲所示，粒子进入磁场后的轨迹圆与磁场边界相切时，磁感应强度最小为B0。设粒子轨道半径为R1，有R1v12?3atan30??a（1分）
由qB0v1?mR1得 B0?mv1qR1?mEqa（2分）
⑵如图甲，粒子经O1点进入电场区域做匀减速运动，后又加速返回，再次进入磁场时的速率v2?(22)v1?212v1（1分）
1212此时粒子做圆周运动的半径R2?R1?a（1分）
y 3a其运动轨迹如图甲所示，此后不再进入磁场。由几何 关系可知，?MO1?O1?60?
则粒子在磁场中运动的时间为
t?T12?T26?12?R112?R24?????2v16v23maqE（3分）
O O1 P1 O2 P2 E 图乙 3ax ⑶若B=2B0，粒子的运动情况如图乙所示，粒子经过O 点第一次进入磁场时的速率仍为v1，在磁场中做圆 周运动的半径记为R1?，由第⑴问可知，v1R1??a2?qEamP ，
（1分）
?22v1?qEa2m粒子从O1点穿过x轴进入电场时速率为v?1，运动到P1点后返回，则由
动能定理
?qEO1P1?0?12mv1?2 解得 O1P1?2a4 （1分）
2v1??12qEam?12v1
当粒子第二次进入磁场时的速率v做圆周运动的半径为R2??a4?2 （1分）
?22v2?qEa8m2粒子从O2点穿过x轴进入电场时速率为v?2，
运动到P2点后返回，则由动能定理?qEO2P2?0?12mv?2
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解得 O2P2?a16 （1分）
…………
依此类推可知，当粒子第n次进入磁场时，其在磁场中做圆周运动的轨道半径为
??Rna2n?1，再进入电场中前进的距离OnPn?a4n?1 （1分）
因此，粒子运动的总路程为 s??(R1?R2???Rn)?2(O1P1?O2P2???OnPn)?OP
=?(
（南京师大附中2012届5月高三模拟冲刺物理试题）14．（16分）如图1所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E=2.5×10N/C的匀强电场（上、下及左侧无界）。一个质量为m=0.5kg、电量为q=2.0×10?2C的可视为质点的带正电小球，在t=0时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t=t1时刻在电场所在空间中加上一如图2所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场中小球初速度方向上的一点，PD间距为L，D到竖直面MN的距离DQ为L/π。设磁感应强度垂直纸面向里为正。（g=10m/s2）
（1）如果磁感应强度B0为已知量，使得小球能竖直向下通过D点，求磁场每一次作用时间t0的最小值（用题中所给物理量的符号表示）；
（2）如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件的时刻t1的表达式（用题中所给物理量的符号表示）；
（3）若小球能始终在电磁场所在空间做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小（用题中所给物理量的符号表示）。
E M B B0 P B0 图1 N v0 D Q 0 t1 t1+t0 图2
t1+2t0 t1+3t0 t 2
a2?a4???a2n)?2(a4?a16???a4n)?a=(??)a （1分）
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14. 答案:（1）当小球进入电场时：mg=Eq将做匀速直线运动 （1）在t1时刻加入磁场，小球在时间t0内将做匀速圆周运动，圆周运动周期为T0若竖直向下通过D点，由图甲1分析可知必有以下：t0=3T0/4 =6πm/4qB0 （2）PF－PD=R 即： V0t1－L=R
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qV0B0=mV02/qB0 2分所以：V0t1－L=mV0/qB0 t1=L/V0+m/qB0
(3)小球运动的速率始终不变，当R变大时，T0也增加，小球在电场中的运动的周期T增加， 在小球不飞出电场的情况下，当T最大时有：
DQ=2R L/π=2mV0/qB0 B0=2πmV0/qL T0=2πR/V0=2πm/qB0=L/V0
由图分析可知小球在电场中运动的最大周期：T=8×3T0/4=6L/V0小球运动轨迹如图甲2所示。
2012江苏5月各地高考模拟试题汇编—电磁感应
（江苏省苏北四市（徐、淮、连、宿）2012届高三5月第三次质量检测）５.如图所示，两光滑平等长直导轨，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直。已知金属棒MN能沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，金属棒与导轨电阻不计。金属棒在恒力F作用下从静止开始沿导轨向右运动，在以后过程中，能正确表示金属棒速度v、加速度a、感应电动势E以及通过电阻R的电量q随时间t变化错误的是 ．．
5．答案:A
(南京市、盐城市2012届高三年级第三次模拟考试)13．（15分）如图所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一个电子元件，其阻值与其两端所加的电压成正比，即R?kU，式中k为常数。框架上有一质量为m，离地高为h的金属棒，金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里。将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动，不计金属棒电阻．重力加速度为g．求： ⑴金属棒运动过程中，流过棒的电流的大小和方向； ⑵金属棒落到地面时的速度大小；
⑶金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量
电子元件
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a B b h