高中物理電磁場(chǎng)練習(xí)題.doc

專題練習(xí)電磁場(chǎng)第1講電場(chǎng)及帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)微網(wǎng)構(gòu)建核心再現(xiàn)知識(shí)規(guī)律(1)電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式：E.真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：Ek.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式：E.(2)電場(chǎng)能的性質(zhì)電勢(shì)的定義式：.電勢(shì)差的定義式：UAB.電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系式：UABAB.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能：WABEp.思想方法(1)物理思想：等效思想、分解思想(2)物理方法：理想化模型法、比值定義法、控制變量法、對(duì)稱法、合成法、分解法等.高頻考點(diǎn)一電場(chǎng)的特點(diǎn)和性質(zhì)知能必備1.電場(chǎng)強(qiáng)度的三種表達(dá)形式及適用條件2.電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能大小的比較方法3.電場(chǎng)的疊加原理及常見電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)線的分布特點(diǎn).例1直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零靜電力常量用k表示若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為()A.，沿y軸正向B.，沿y軸負(fù)向C.，沿y軸正向 D.，沿y軸負(fù)向 例2(2016全國(guó)大聯(lián)考押題卷)(多選)如圖所示，虛線為某電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線1、2、3，實(shí)線表示某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是()A粒子在a點(diǎn)的加速度大小小于在b點(diǎn)的加速度大小B粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能C粒子在a點(diǎn)的速度大小大于在b點(diǎn)的速度大小Da點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)電場(chǎng)性質(zhì)的判斷方法1電場(chǎng)強(qiáng)度的判斷方法：(1)根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度進(jìn)行判斷(2)根據(jù)等差等勢(shì)面的疏密程度進(jìn)行判斷(3)根據(jù)E進(jìn)行判斷2電勢(shì)高低的判斷方法：(1)由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低進(jìn)行判斷(2)若q和WAB已知，由UAB進(jìn)行判斷3電勢(shì)能大小的判斷根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷電勢(shì)能的變化或動(dòng)能的變化1(多選)兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電場(chǎng)的等勢(shì)線如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中f點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，若粒子只受靜電力作用，則下列說法中正確的是()Af、b、c、d、e五點(diǎn)中，c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大B帶電粒子的加速度逐漸變大C帶電粒子的速度先增大后減小D粒子經(jīng)過b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同2(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則()Aa點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高Cc點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大Dc點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低3(2016湖北武漢調(diào)研)在真空中某區(qū)域有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有一點(diǎn)O，經(jīng)過O點(diǎn)的一條直線上有P、M、N三點(diǎn)，到O點(diǎn)的距離分別為r0、r1、r2，直線上各點(diǎn)的電勢(shì)分布如圖所示，r表示該直線上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，下列說法中正確的是()AO、P兩點(diǎn)間電勢(shì)不變，O、P間場(chǎng)強(qiáng)一定為零BM點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)CM點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小D在將正電荷沿該直線從M移到N的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功高頻考點(diǎn)二平行板電容器問題知能必備1.電容的定義式和決定式、板間電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式2.引起電容器電容變化的因素及動(dòng)態(tài)分析問題的兩種結(jié)論及處理方法.例3已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中為平面上單位面積所帶的電荷量，0為常量如圖所示的平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電荷量為Q.不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看做無窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為()A.和B.和C.和 D.和 例4(2016山西名校聯(lián)盟)(多選)如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則下列說法中正確的是()A平行板電容器的電容將變小B靜電計(jì)指針張角變小C帶電油滴的電勢(shì)能將減少D若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變1如圖所示，平行板電容器與一電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)在其他條件不變的情況下，現(xiàn)將平行板電容器的兩極板緩慢地錯(cuò)開一些，那么在錯(cuò)開的過程中()A電容器的電容C增大B電容器所帶電荷量Q增多C油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向MD油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向M2(2016陜西寶雞高三二模)如圖所示，一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電后，細(xì)線與豎直方向夾角為，則下列說法中正確的是()A保持電鍵S閉合，使兩極板靠近一些，將減小B保持電鍵S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，將減小C打開電鍵S，使兩極板靠近一些，將不變D輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動(dòng)3(創(chuàng)新題)如圖所示，理想二極管(具有單向?qū)щ娦?、平行板電容器、電源組成閉合電路，帶電液滴P置于水平放置的平行板電容器的正中間而靜止，則下列說法中正確的是()A若將極板A向下移動(dòng)少許，則液滴的電勢(shì)能將減小B若將極板A向上移動(dòng)少許，則液滴將向上運(yùn)動(dòng)C若將極板B向上移動(dòng)少許，則液滴的電勢(shì)能將增大D若將極板A、B錯(cuò)開少許，使兩極板正對(duì)面積變小，則液滴將向下運(yùn)動(dòng)高頻考點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知能必備1.牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程2.動(dòng)能定理及功能關(guān)系3.類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法4.類平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論. 例5(名師原創(chuàng))如圖所示，金屬絲發(fā)射出的電子(質(zhì)量為m、電荷量為e，初速度與重力均忽略不計(jì))被加速后從金屬板的小孔穿出進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(小孔與上、下極板間的距離相等)已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間距離為d，當(dāng)加速電壓為U1、偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，電子恰好打在下極板的右邊緣M點(diǎn)，現(xiàn)將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的下極板向下平移.(1)如何只改變加速電壓U1，使電子打在下極板的中點(diǎn)？(2)如何只改變偏轉(zhuǎn)電壓U2，使電子仍打在下極板的M點(diǎn)？ 例6如圖甲所示，A、B兩板豎直放置，兩板之間的電壓U1100 V，M、N兩板水平放置，兩板之間的距離d0.1 m，板長(zhǎng)L0.2 m一個(gè)質(zhì)量m21012kg、電荷量q1108C的帶電粒子(不計(jì)重力)從靠近A板處由靜止釋放，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從B板的小孔穿出，沿著M、N兩板的中軸線垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)如果在M、N兩板之間加上如圖乙所示的偏轉(zhuǎn)電壓，當(dāng)t時(shí)，帶電粒子剛開始進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則：(1)帶電粒子從B板的小孔穿出時(shí)的速度為多大？(2)要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間(不沿中軸線)穿出，并且穿出后的速度方向保持水平，則交流電U2的周期T為多少？(3)在滿足(2)條件的情況下，它在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的最大偏移量是多少？(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的基本思路及注意問題2(多選)如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么()A偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多B三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大C三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同D三種粒子一定打到屏上的同一位置3(2016陜西五校聯(lián)考)如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與兩板垂直，在t0時(shí)刻，一不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的速度為v0，tT時(shí)刻粒子剛好沿MN板右邊緣射出電場(chǎng)則()A該粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定是沿垂直電場(chǎng)方向的B在t時(shí)刻，該粒子的速度大小為2v0C若該粒子在時(shí)刻以速度v0進(jìn)入電場(chǎng)，則粒子會(huì)打在板上D若該粒子的入射速度變?yōu)?v0，則該粒子仍在tT時(shí)刻射出電場(chǎng)4(2016高考全國(guó)乙卷)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上若將云母介質(zhì)移出，則電容器()A極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大B極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大C極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變D極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變5(2016高考全國(guó)甲卷)如圖，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc.則()Aaaabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvb7如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別固定于P、Q兩點(diǎn)，它們連線的中點(diǎn)是O，A、B是P、Q連線的中垂線上的兩點(diǎn)，OAOB.則下列說法正確的是()AA點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小BA、B所在直線是一條等勢(shì)線，等勢(shì)線左右對(duì)稱點(diǎn)電勢(shì)相等C將一正試探電荷分別置于A和B點(diǎn)，該試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D將一負(fù)試探電荷分別置于A和B點(diǎn)，該試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能“等勢(shì)線(電場(chǎng)線)運(yùn)動(dòng)軌跡”模型的處理思路1(多選)在光滑絕緣的水平桌面上，存在著方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示一初速度不為零的帶電小球從桌面上的A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)時(shí)，突然受到一個(gè)外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，v表示小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度則()A小球帶正電B恒力F的方向可能水平向左C恒力F的方向可能與v方向相反D在A、B兩點(diǎn)處小球的速率不可能相等2(多選)如圖所示，虛線為某電場(chǎng)中的三個(gè)等差等勢(shì)面1、2、3，實(shí)線表示某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是()A等勢(shì)面1的電勢(shì)最高B粒子在a點(diǎn)的加速度大小小于在b點(diǎn)的加速度大小C粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D粒子在a點(diǎn)的速度大小大于在b點(diǎn)的速度大小即時(shí)練習(xí)1(多選)如圖所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，曲線是某一帶電粒子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可以作出的判斷是()A帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向2 (多選)如圖所示的虛線為電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，三條虛線平行且等間距，電勢(shì)分別為10 V、19 V、28 V，實(shí)線是僅受電場(chǎng)力的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，a到中間虛線的距離大于c到中間虛線的距離，下列說法正確的是()A粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相同B粒子帶負(fù)電C粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為EpcEpbEpaD粒子從a運(yùn)動(dòng)到b與從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做的功可能相等3如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1 m的等邊三角形ABC置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線的方向平行于ABC所在平面，其中A點(diǎn)電勢(shì)為1 V，AC中點(diǎn)電勢(shì)為2 V，BC中點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是()A1 V/mB. V/mC3 V/m D4 V/m4帶有等量異種電荷的兩塊等大的平行金屬板M、N水平正對(duì)放置兩板間有一帶電微粒以速度v0沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，將M板迅速向上平移一小段距離后，則此后微粒的可能運(yùn)動(dòng)情況是()A沿軌跡運(yùn)動(dòng) B沿軌跡運(yùn)動(dòng)C沿軌跡運(yùn)動(dòng) D沿軌跡運(yùn)動(dòng)5(2016湖北八市聯(lián)考)如圖，M和N是兩個(gè)帶有異種電荷的帶電體(M在N的正上方，圖示平面為豎直平面)，P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)在M和N之間的電場(chǎng)中畫有三條等勢(shì)線現(xiàn)有一個(gè)帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場(chǎng)，它先后經(jīng)過了F點(diǎn)和W點(diǎn)已知油滴在F點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在W點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，E、W兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，不計(jì)油滴對(duì)原電場(chǎng)的影響，不計(jì)空氣阻力，則以下說法正確的是()AP和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等BP點(diǎn)的電勢(shì)高于S點(diǎn)的電勢(shì)C油滴在F點(diǎn)的電勢(shì)能高于在E點(diǎn)的電勢(shì)能D油滴在E、F、W三點(diǎn)的機(jī)械能和電勢(shì)能之和不變6(2016浙江寧波高三聯(lián)考)如圖所示，分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量均為Q，MN連線的中點(diǎn)為O.正方形ABCD以O(shè)點(diǎn)為中心，E、F、G、H是正方形四邊的中點(diǎn)，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則下列說法正確的是()AA點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)B正點(diǎn)電荷沿直線從F到H，電勢(shì)能先增大后減小CO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)也為零D沿路徑ADC移動(dòng)一負(fù)點(diǎn)電荷比沿路徑AB移動(dòng)同一負(fù)點(diǎn)電荷克服電場(chǎng)力做的功多7(多選)靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷()A在x2和x4處電勢(shì)能相等B由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能增大C由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先增大后減小D由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先減小后增大8如圖所示，平行板電容器的兩金屬板A、B豎直放置，電容器所帶電荷量為Q，一液滴從A板上邊緣由靜止釋放，液滴恰好能擊中B板的中點(diǎn)O，若電容器所帶電荷量增加Q1，液滴從同一位置由靜止釋放，液滴恰好擊中OB的中點(diǎn)C，若電容器所帶電荷量減小Q2，液滴從同一位置由靜止釋放，液滴恰好擊中B板的下邊緣D點(diǎn)，則()A1 B2C3 D49(2016河南開封二模)(多選)如圖所示，一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A點(diǎn)拋出，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向下，且在B點(diǎn)時(shí)粒子的速度為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小速度，已知電場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，粒子的重力和空氣阻力與電場(chǎng)力相比可忽略不計(jì)，則()A電場(chǎng)方向一定水平向右B電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)C從A到B的過程中，粒子的電勢(shì)能一定增加D從A到B的過程中，粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和一定不變10如圖所示是一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，圖中兩點(diǎn)電荷P、Q連線長(zhǎng)度為r，M點(diǎn)、N點(diǎn)到兩點(diǎn)電荷P、Q的距離都為r，S點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離也為r，由此可知()AM點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2kBM、N、S三點(diǎn)的電勢(shì)可能相等C把同一試探電荷放在M點(diǎn)，其所受電場(chǎng)力等于放在S點(diǎn)所受的電場(chǎng)力D沿圖中虛線，將一試探電荷從N點(diǎn)移到M點(diǎn)，電場(chǎng)力一定不做功11(多選)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫出)時(shí)速度為零，則小球a()A從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B從N到P的過程中，速率先增大后減小C從N到Q的過程中，電勢(shì)能一直增加D從P到Q的過程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量12在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫出)，由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，如圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)粒子所受重力忽略不計(jì)求：(1)粒子從A到C過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功；(2)粒子從A到C過程所經(jīng)歷的時(shí)間；(3)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速率14如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為，且每隔變向1次現(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO射入，設(shè)粒子能全部打在靶上，而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T.不計(jì)重力的影響，試求：(1)定性分析在t0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況(2)在距靶MN的中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？(3)要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件？(寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可)第2講磁場(chǎng)及帶電體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)微網(wǎng)構(gòu)建核心再現(xiàn)知識(shí)規(guī)律(1)掌握“兩個(gè)磁場(chǎng)力”安培力：FBILsin ，其中為B與I的夾角洛倫茲力：FqvBsin ，其中為B與v的夾角(2)明確“兩個(gè)公式”帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式：R.帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式：T.(3)用準(zhǔn)“兩個(gè)定則”對(duì)電流的磁場(chǎng)用準(zhǔn)安培定則對(duì)安培力和洛倫茲力用準(zhǔn)左手定則(4)畫好“兩個(gè)圖形”對(duì)安培力作用下的平衡、運(yùn)動(dòng)問題畫好受力分析圖.對(duì)帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題畫好與圓有關(guān)的幾何圖形思想方法(1)物理思想：等效思想(2)物理方法：理想化模型法、比值定義法、對(duì)稱法、臨界法等.高頻考點(diǎn)一磁場(chǎng)的性質(zhì)知能必備1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，磁場(chǎng)的疊加原理2.電流磁場(chǎng)方向的判斷方法，磁感線的用途3.磁場(chǎng)對(duì)通電電流作用大小計(jì)算及方向的判斷.1如圖所示，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說法正確的是()AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反Cc、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同Da、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同2如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)導(dǎo)線框，導(dǎo)線框是由兩同心半圓弧導(dǎo)線和直導(dǎo)線ab、cd(ab、cd在同一條水平直線上)連接而成的閉合回路，導(dǎo)線框中通有圖示方向的電流，處于靜止?fàn)顟B(tài)在半圓弧導(dǎo)線的圓心處沿垂直于導(dǎo)線框平面的方向放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線P.當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)()A導(dǎo)線框?qū)⑾蜃髷[動(dòng) B導(dǎo)線框?qū)⑾蛴覕[動(dòng)C從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D從上往下看，導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)4(2016湖北三市六校二聯(lián))(多選)如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于垂直ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab保持靜止則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為()A豎直向上，mgtan /(IL) B平行導(dǎo)軌向上，mgcos /(IL)C水平向右，mg/(IL) D水平向左，mg/(IL)磁場(chǎng)性質(zhì)分析的兩點(diǎn)技巧1判斷電流磁場(chǎng)要正確應(yīng)用安培定則，明確大拇指、四指及手掌的放法2分析磁場(chǎng)對(duì)電流的作用要做到“一明、一轉(zhuǎn)、一分析”即：高頻考點(diǎn)二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知能必備1.洛倫茲力大小的計(jì)算及方向的判斷方法2.洛倫茲力作用下帶電粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律. 例2(原創(chuàng)題)圖甲所示有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度與圖乙所示圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑相等，一不計(jì)重力的粒子從左邊界的M點(diǎn)以一定初速度水平向右垂直射入磁場(chǎng)，從右邊界射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了角，該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場(chǎng)，射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了2角已知磁場(chǎng)、的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2，則B1與B2的比值為()A2cos Bsin Ccos Dtan 例3如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔O、O正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示，設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较蛴幸蝗赫x子在t0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q，正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大??；(2)要使正離子從O孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值1帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法(1)圓心的確定：軌跡圓心總是位于入射點(diǎn)和出射點(diǎn)所受洛倫茲力作用線的交點(diǎn)上或過這兩點(diǎn)的弦中垂線與任一個(gè)洛倫茲力作用線的交點(diǎn)上(2)半徑的確定：利用平面幾何關(guān)系，求出軌跡圓的半徑(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：tT，其中為偏轉(zhuǎn)角度2作帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)需注意的問題(1)四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn)(2)六條線：圓弧兩端點(diǎn)所在的軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線(3)三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的兩倍即時(shí)練習(xí)1(多選)如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有沿水平方向的、垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電荷量為q的離子垂直于EF自O(shè)點(diǎn)沿箭頭方向進(jìn)入磁場(chǎng)當(dāng)離子運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí)，突然吸收了若干個(gè)電子，接著沿另一圓軌道運(yùn)動(dòng)到與OF在一條直線上的E點(diǎn)已知OF的長(zhǎng)度為EF長(zhǎng)度的一半，電子電荷量為e(離子吸收電子時(shí)不影響離子的速度，電子重力不計(jì))，下列說法中正確的是()A此離子帶正電B離子吸收電子的個(gè)數(shù)為C當(dāng)離子吸收電子后所帶電荷量增多D離子從O到F的時(shí)間與從F到E的時(shí)間相等3如圖甲所示，比荷k的帶正電的粒子(可視為質(zhì)點(diǎn))，以速度v0從A點(diǎn)沿AB方向射入長(zhǎng)方形磁場(chǎng)區(qū)域，長(zhǎng)方形的長(zhǎng)ABL，寬ADL.取粒子剛進(jìn)入長(zhǎng)方形區(qū)域的時(shí)刻為0時(shí)刻，垂直于長(zhǎng)方形平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化(以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?，粒子僅在洛倫茲力的作用下運(yùn)動(dòng)(1)若帶電粒子在通過A點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過AD邊，要使其恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場(chǎng)的變化周期T0為多少？(2)要使帶電粒子通過A點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過AD邊，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足什么關(guān)系？ 4(2015高考全國(guó)卷)兩相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后，粒子的()A軌道半徑減小，角速度增大 B軌道半徑減小，角速度減小C軌道半徑增大，角速度增大 D軌道半徑增大，角速度減小 5(2016高考全國(guó)甲卷)一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30角當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒不計(jì)重力若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為()A. B. C. D.6(2016高考全國(guó)丙卷)平面OM和平面ON之間的夾角為30，其橫截面(紙面)如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q(q0)粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，速度與OM成30角已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)不計(jì)重力粒子離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為()A. B. C. D.7如圖，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成60角的方向斜向上射入磁場(chǎng)，且在上方運(yùn)動(dòng)半徑為R(不計(jì)重力)，則()A粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)OB粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為21C粒子再次回到x軸上方所需的時(shí)間為D粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn)了3R臨界問題中的動(dòng)態(tài)圓模型模型特點(diǎn)：臨界極值問題，常借助于半徑R和速度v(或磁場(chǎng)B)之間的約束關(guān)系或其他的約束關(guān)系，常采用以下三種動(dòng)態(tài)圓的變化特點(diǎn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡分析，確定軌跡圓和邊界的關(guān)系，找出臨界點(diǎn)，然后利用數(shù)學(xué)方法求解極值1如圖甲所示為大量相同粒子從某點(diǎn)O向各個(gè)方向等速發(fā)射(等速異向)，畫出某個(gè)方向粒子的軌跡圓，以O(shè)為軸“旋轉(zhuǎn)圓”，從而找到臨界條件2如圖乙所示為大量相同粒子從某點(diǎn)O向同一方向異速發(fā)射(異速同向)，按照半徑從小到大次序，畫出不同速度粒子的軌跡圓，從而找到臨界條件3如圖丙所示為大量相同粒子從不同點(diǎn)O向同一方向等速發(fā)射(等速同向)，畫出某個(gè)方向粒子的軌跡圓，將該圓平移，從而找到臨界條件即時(shí)練習(xí)1(多選)如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長(zhǎng)度L9.1 cm，中點(diǎn)O與S間的距離d4.55 cm，MN與SO直線的夾角為，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0104T，電子質(zhì)量m9.11031kg，電量e1.61019C，不計(jì)電子重力，電子源發(fā)射速度v1.6106 m/s的一個(gè)電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長(zhǎng)度為l，則()A90時(shí)，l9.1 cmB60時(shí)，l9.1 cmC45時(shí)，l4.55 cm D30時(shí)，l4.55 cm2.(多選)如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形，A、B、C為三角形的三個(gè)頂點(diǎn)若一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，以速度v0從AB邊上的某點(diǎn)P垂直于AB邊豎直向上射入磁場(chǎng)，然后能從BC邊上的某點(diǎn)Q射出關(guān)于P點(diǎn)入射的范圍和從Q點(diǎn)射出的范圍，下列判斷正確的是()APBLBPBL CQBL DQBL3一足夠長(zhǎng)矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L(zhǎng)，現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一帶電粒子，速度大小為v0，方向與ad邊夾角為30，如圖所示，已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m(重力不計(jì))(1)若粒子帶負(fù)電且恰能從d點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求v0的大小；(2)若粒子帶正電，且粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)，求v0的取值范圍及此范圍內(nèi)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的范圍7(多選)如圖所示，在xOy平面內(nèi)有兩根平行于y軸水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通有沿y軸正方向、大小相同的電流I，兩導(dǎo)線關(guān)于y軸對(duì)稱，P為x軸上一點(diǎn)，Q為z軸上一點(diǎn)，下列說法正確的是()AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零BP、Q兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直CP、Q兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行D正電荷從O點(diǎn)沿z軸向上運(yùn)動(dòng)不受洛倫茲力作用8(2016湖北宜昌二模)如圖所示，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b垂直紙面放置，兩導(dǎo)線內(nèi)通有大小相等、方向相反的電流，O點(diǎn)到兩直導(dǎo)線的距離相等，M、N是過O點(diǎn)的豎直線上的兩點(diǎn)，現(xiàn)將一個(gè)速度為v的帶電粒子從M點(diǎn)沿MN方向釋放，粒子重力不計(jì)，下列說法正確的是()A粒子沿MN方向先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B粒子沿MN方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)C粒子偏向MN左側(cè)先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)D粒子偏向MN右側(cè)先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)9(多選)如圖所示，MN水平邊界下方和上方分別有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)區(qū)域、，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2.一個(gè)重力不計(jì)的帶電離子從MN上的O點(diǎn)垂直于MN向下射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示已知OQ的長(zhǎng)度為PQ長(zhǎng)度的一半，則以下說法中正確的是()A此離子可能帶正電，也可能帶負(fù)電B當(dāng)離子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度方向垂直于MNC當(dāng)離子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度變大DB12B211(多選)如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒從t0時(shí)刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中I所示方向?yàn)殡娏髡较騽t金屬棒()A一直向右移動(dòng)B速度隨時(shí)間周期性變化C受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功12如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從P點(diǎn)平行直線MN射出的a、b兩個(gè)帶電粒子，從它們射出到第一次到達(dá)直線MN所用的時(shí)間相同，到達(dá)MN時(shí)速度方向與MN的夾角分別為60和90，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用力，則兩粒子速度大小之比vavb為()A21 B32 C43 D.13如圖甲所示，M、N是寬為d的兩豎直線，其間存在垂直紙面方向的磁場(chǎng)(未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化(垂直紙面向外為正，T0為已知)現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的離子在t0時(shí)從直線M上的O點(diǎn)沿著OM線射入磁場(chǎng)，離子重力不計(jì)，離子恰好不能從右邊界穿出且在2T0時(shí)恰好返回左邊界M.則圖乙中磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小和離子的初速度v0分別為()AB0，v0 BB0，v0CB0，v0 DB0，v014(2016河南開封三模)(多選)如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，比荷相同的兩個(gè)粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng)，分別從AC邊上的P、Q兩點(diǎn)射出，則()A從P點(diǎn)射出的粒子速度大B從Q點(diǎn)射出的粒子速度大C從Q點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)15(多選)如圖所示，在區(qū)域和區(qū)域內(nèi)分別存在與紙面垂直但方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度是區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的2倍，一帶電粒子在區(qū)域左側(cè)邊界處以垂直邊界的速度進(jìn)入?yún)^(qū)域，發(fā)現(xiàn)粒子離開區(qū)域時(shí)速度方向改變了30，然后進(jìn)入?yún)^(qū)域，測(cè)得粒子在區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則下列說法正確的是()A粒子在區(qū)域和區(qū)域中的速率之比為11B粒子在區(qū)域和區(qū)域中的角速度之比為21C粒子在區(qū)域和區(qū)域中的圓心角之比為12D區(qū)域和區(qū)域的寬度之比為1116(2016河北唐山質(zhì)檢)如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)0.5 m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m1 kg，電阻R00.9 ，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，內(nèi)阻r0.1 ，電阻R4 ；外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B5 T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面成夾角53；ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，定滑輪摩擦不計(jì)，細(xì)線對(duì)ab的拉力為水平方向，且細(xì)線通過定滑輪與重物相連重力加速度g10 m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)已知sin 530.8，cos 530.6.求：(1)通過ab的電流大小和方向；(2)ab受到的安培力大小；(3)重物重力G的取值范圍17.如圖所示，在真空中坐標(biāo)xOy平面的x0區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0102T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與xOy平面垂直，在x軸上的P(10,0)點(diǎn)，有一放射源，在xOy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率v104 m/s的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為m1.61025kg，電荷量為q1.61018C，求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍18如圖所示為圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，邊界跟y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O.O點(diǎn)處有一放射源，沿紙面向各方向射出速率均為v的某種帶電粒子，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑的兩倍已知該帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不考慮帶電粒子的重力(1)推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(2)求帶電粒子通過磁場(chǎng)空間的最大偏轉(zhuǎn)角(3)沿磁場(chǎng)邊界放置絕緣彈性擋板，使帶電粒子與擋板碰撞后以原速率彈回，且其電荷量保持不變?nèi)魪腛點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子速度減小為0.5v，求該粒子第一次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間第3講帶電體在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)微網(wǎng)構(gòu)建核心再現(xiàn)知識(shí)規(guī)律(1)做好“兩個(gè)區(qū)分”正確區(qū)分重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力的大小、方向特點(diǎn)及做功特點(diǎn)正確區(qū)分“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的不同(2)抓住“兩個(gè)技巧”按照帶電粒子運(yùn)動(dòng)的先后順序，將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成不同特點(diǎn)的小過程善于畫出幾何圖形處理幾何關(guān)系，要有運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的習(xí)慣思想方法(1)物理思想：等效思想、分解思想(2)物理方法：理想化模型法、對(duì)稱法、合成法、分解法、臨界法等.高頻考點(diǎn)一帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知能必備1.帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)的處理方法2.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律3.帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問題的處理方法. 例1在如圖所示的坐標(biāo)系中，y0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；y0的空間中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面(紙面)向外一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，經(jīng)過y軸上yh處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向，然后，經(jīng)過x軸上x1.5h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)重力 (1)求粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大??；(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?3)若在y軸的負(fù)半軸上y1.5h處固定一個(gè)與x軸平行的足夠長(zhǎng)的彈性絕緣擋板(粒子反彈后速度大小相等，方向相反)，則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好能垂直撞擊在擋板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，并求粒子從P1出發(fā)到第2次與擋板作用所經(jīng)歷的時(shí)間 例2如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)存在有場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限內(nèi)存在有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)熒光屏PQ垂直于x軸放置且距y軸的距離為L(zhǎng).一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)自坐標(biāo)為(L，0)的A點(diǎn)以大小為v0、方向沿y軸正方向的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子恰好能夠到達(dá)原點(diǎn)O而不進(jìn)入電場(chǎng)現(xiàn)若使該帶電粒子仍從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，但初速度大小為2v0、方向與x軸正方向成45角，求：(1)帶電粒子到達(dá)y軸時(shí)速度方向與y軸正方向之間的夾角；(2)粒子最終打在熒光屏PQ上的位置坐標(biāo)帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法1明性質(zhì)：要清楚場(chǎng)的性質(zhì)、方向、強(qiáng)弱、范圍等2定運(yùn)動(dòng)：帶電粒子依次通過不同場(chǎng)區(qū)時(shí)，由受力情況確定粒子在不同區(qū)域的運(yùn)動(dòng)情況3畫軌跡：正確地畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖4用規(guī)律：根據(jù)區(qū)域和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的不同，將粒子運(yùn)動(dòng)的過程劃分為幾個(gè)不同的階段，對(duì)不同的階段選取不同的規(guī)律處理5找關(guān)系：要明確帶電粒子通過不同場(chǎng)區(qū)的交界處時(shí)速度大小和方向關(guān)系，上一個(gè)區(qū)域的末速度往往是下一個(gè)區(qū)域的初速度1(2016河南十校聯(lián)考)如圖所示，坐標(biāo)平面第象限內(nèi)存在大小為E4105 N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)荷比41010 kg/C的帶正電的粒子，以初速度v02107 m/s從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸射入電場(chǎng)，OA0.2 m，不計(jì)粒子的重力(1)求粒子經(jīng)過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離；(2)若要使粒子不能進(jìn)入第三象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)情況)2(2016百校聯(lián)盟押題卷)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的x軸上方存在著垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)一帶正電粒子從y軸上的A點(diǎn)以初速度v0出發(fā)，射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)x軸上的C點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，一段時(shí)間后到達(dá)y軸上的D點(diǎn)已知OC，不計(jì)粒子的重力(1)求粒子到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的比值(3)若撤去原來的勻強(qiáng)電場(chǎng)，然后在x軸下方添加一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是x軸上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的2倍，使帶電粒子經(jīng)過該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后剛好也能夠通過D點(diǎn)且速度與y軸負(fù)方向成60角，試計(jì)算該圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積高頻考點(diǎn)二帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知能必備1.常見復(fù)合場(chǎng)的類型及帶電體在復(fù)合場(chǎng)中受力特點(diǎn)2.帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況及滿足的規(guī)律3.帶電體所受重力是否考慮的條件.例3(2017河南洛陽高三質(zhì)檢)(多選)如圖所示，帶等量異種電荷的平行金屬板a、b處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里不計(jì)重力的帶電粒子沿OO方向從左側(cè)垂直于電磁場(chǎng)入射，從右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時(shí)動(dòng)能比入射時(shí)??；要使粒子射出a、b板間區(qū)域時(shí)的動(dòng)能比入射時(shí)大，可采用的措施是()A適當(dāng)減小兩金屬板的正對(duì)面積B適當(dāng)增大兩金屬板間的距離C適當(dāng)減小勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度D使帶電粒子的電性相反 例4(2016東北三省名校聯(lián)考)如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向x0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；第三象限同時(shí)存在著垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.x0的區(qū)域固定一與x軸成30角的絕緣細(xì)桿一穿在細(xì)桿上的帶電小球a沿細(xì)桿勻速滑下，從N點(diǎn)恰能沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)到x軸上的Q點(diǎn)，且速度方向垂直于x軸已知Q點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為l，重力加速度為g，B17E，B2E.空氣阻力忽略不計(jì)(1)求帶電小球a的電性及其比荷；(2)求帶電小球a與絕緣細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)當(dāng)帶電小球a剛離開N點(diǎn)時(shí)，從y軸正半軸距原點(diǎn)O為h的P點(diǎn)(圖中未畫出)以某一初速度平拋一個(gè)不帶電的絕緣小球b，b球剛好運(yùn)動(dòng)到x軸時(shí)與向上運(yùn)動(dòng)的a球相碰，則b球的初速度為多大？ “兩分析、一應(yīng)用”巧解復(fù)合場(chǎng)問題1受力分析，關(guān)注幾場(chǎng)疊加：(1)磁場(chǎng)、重力場(chǎng)并存，受重力和洛倫茲力；(2)電場(chǎng)、磁場(chǎng)并存(不計(jì)重力的微觀粒子)，受電場(chǎng)力和洛倫茲力；(3)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)并存，受電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力2運(yùn)動(dòng)分析，典型運(yùn)動(dòng)模型構(gòu)建：帶電體受力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；帶電體受力恒定，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；帶電體受力大小恒定且方向指向圓心，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，帶電體受力方向變化復(fù)雜，做曲線運(yùn)動(dòng)等3選用規(guī)律，兩種觀點(diǎn)解題：(1)帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則用平衡條件求解(即二力或三力平衡)；(2)帶電體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用向心力公式或勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解；(3)帶電體做勻變速直線或曲線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解；(4)帶電體做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解1如圖所示，在真空空間中，有沿水平方向的、垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，還有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，三個(gè)帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))甲、乙、丙帶有等量同種電荷已知甲靜止，乙水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，丙水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()A三個(gè)液滴都帶負(fù)電B丙質(zhì)量最大，甲質(zhì)量次之，乙質(zhì)量最小C若僅撤去磁場(chǎng)，甲可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D若僅撤去電場(chǎng)，乙和丙可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從A點(diǎn)以速度v0沿直線AO運(yùn)動(dòng)，AO與x軸負(fù)方向成37角，在第四象限內(nèi)的區(qū)域內(nèi)加一最小電場(chǎng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，可使小球繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)到MN上的C點(diǎn)，MN右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并恰好沒從右邊界飛出，已知小球在C點(diǎn)的速度大小為2v0，重力加速度為g，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)小球的帶電性質(zhì)；(2)第二象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大?。?3)區(qū)域內(nèi)最小電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小和方向；(4)區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E3的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小高頻考點(diǎn)三電磁場(chǎng)技術(shù)的應(yīng)用知能必備1.帶電體在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)2.質(zhì)譜儀、回旋加速器、電磁流量計(jì)的基本原理. 例6圖為某種離子加速器的設(shè)計(jì)方案兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)其中MN和MN是間距為h的兩平行極板，其上分別有正對(duì)的兩個(gè)小孔O和O，ONONd，P為靶點(diǎn)，OPkd(k為大于1的整數(shù))極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間電壓為U.質(zhì)量為