新課標(biāo)高考物理終極預(yù)測題

1、2016高考物理解答題沖刺一解答題（共30小題）1（2016福建模擬）如圖所示，在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運(yùn)動一段時間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，過y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場已知OQ=h，不計粒子重力，求：（1）粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大??；（2）電場強(qiáng)度E和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間2（2015海南模擬）如

2、圖所示裝置中，區(qū)域和中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度分別為E和；區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入?yún)^(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入?yún)^(qū)域的勻強(qiáng)電場中求：（1）粒子在區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑（2）O、M間的距離（3）粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間3（2015樂山一模）坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個方向發(fā)射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0yd的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)

3、電場，場強(qiáng)大小為，其中q與m分別為粒子的電量和質(zhì)量；在dy2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場ab為一塊很大的平面感光板，放置于y=2d處，如圖所示觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上（不考慮a粒子的重力）（1）求粒子剛進(jìn)人磁場時的動能；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上？并求出此時ab板上被粒子打中的區(qū)域的長度4（2015臨汾校級三模）如圖，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點(diǎn)坐標(biāo)（l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電

4、子，從虛線MN上的P點(diǎn)，以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場，并從y軸上A點(diǎn)（0，0.5l）射出電場，射出時速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(diǎn)（，l）射出，速度沿x軸負(fù)方向不計電子重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??？（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??？電子在磁場中運(yùn)動的時間t是多少？（3）圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是多大？5（2015郴州三模）如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系0xL區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，右側(cè)有一個以點(diǎn)（3L，0）為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶

5、電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°此時在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子運(yùn)動一段時間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場時的速度方向相同（與x軸夾角也為30°）求：（1）電子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時的速度大??；（2）0xL區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大??；（3）寫出圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式6（2015浙江模擬）如圖甲，真空中豎直放置兩塊相距為d的平行金屬板P、Q，兩板間加上如圖乙最大值為U0的周期性變化的電壓，在Q板右側(cè)

6、某個區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場在緊靠P板處有一粒子源A，自t=0開始連續(xù)釋放初速不計的粒子，經(jīng)一段時間從Q板小孔O射入磁場，然后射出磁場，射出時所有粒子的速度方向均豎直向上已知電場變化周期T=，粒子質(zhì)量為m，電荷量為+q，不計粒子重力及相互間的作用力求：（1）t=0時刻釋放的粒子在P、Q間運(yùn)動的時間；（2）粒子射入磁場時的最大速率和最小速率；（3）有界磁場區(qū)域的最小面積7（2015福建模擬）在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場某種發(fā)射裝置（未畫出）豎直向上發(fā)射出一個

7、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以v0的初速度從x軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并從y軸上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限后能夠沿水平方向運(yùn)動到D點(diǎn)已知OA、OC距離相等，CD的距離為OC，E點(diǎn)在D點(diǎn)正下方，位于x軸上，重力加速度為g則：（1）求粒子在C點(diǎn)的速度大小以及OC之間的距離；（2）若第一象限同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場，磁場方向垂直紙面，（以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较?，圖中B0，T0均為未知量），并且在t=時刻粒子由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，且恰好也能通過同一水平線上的D點(diǎn)，速度方向仍然水平若粒子在第一象限中運(yùn)動的周期與磁場變化周期相同，求交變磁場變化的周期；（3）若第

8、一象限仍同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場（以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较?，圖中B0，T0均為未知量），調(diào)整圖乙中磁場變化的周期，讓粒子在t=0時刻由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，且恰能通過E點(diǎn)，求交變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)滿足的條件8（2015湖北模擬）如圖所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸，只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過PQ的左右兩側(cè)有兩個對稱的直角三角形區(qū)域，左側(cè)的區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上勻強(qiáng)電場現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿不同方向射向三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，在OAC中，OA=l，

9、=60°（1）求能通過PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點(diǎn)入射時與y軸的夾角；（2）若以最大速度通過PQ界面的電子剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收，求電場強(qiáng)度E；（3）在滿足第（2）問的情況下，求所有能通過PQ界面的電子最終穿過x軸的區(qū)間寬度9（2015宜賓校級模擬）如圖所示，豎直平面（紙面）內(nèi)，、區(qū)域有垂直于紙面、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩磁場邊界平行，與水平方向夾角為45°，兩磁場間緊靠邊界放置長為L，間距為d的平行金屬板MN、PQ，磁場邊界上的O點(diǎn)與PQ板在同一水平面上，直線O1O2到兩平行板MN、PQ的距離相等在兩板間存在如圖乙所示的交變電場

10、（取豎直向下為正方向）質(zhì)量為m，電量為+q粒子，t0時刻從O點(diǎn)沿垂直于OP豎直向上射入磁場，t=的時刻從點(diǎn)O1沿水平方向進(jìn)入電場并從O2點(diǎn)離開電場，不計粒子重力，求：（1）粒子的初速度速度v0；（2）粒子從點(diǎn)O進(jìn)入磁場到射出磁場運(yùn)動的總時間；（3）若將粒子的速度提高一倍，仍從t0時刻由點(diǎn)O豎直向上射入，且交變電場的周期為T=，要使粒子能夠穿出電場，則電場強(qiáng)度大小E0滿足的條件10（2015池州一模）如圖，半徑為b、圓心為Q （b，0）點(diǎn)的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在第一象限內(nèi)，虛線x=2b左側(cè)與過圓形區(qū)域最高點(diǎn)P的切線y=b上方所圍區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場其它的地方既無電場又無磁場一

11、帶電粒子從原點(diǎn)O沿x軸正方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從P點(diǎn)離開磁場進(jìn)入電場，經(jīng)過一段時間后，最終打在放置于x=3b的光屏上已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q （q0），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場強(qiáng)度大小E=，粒子重力忽略不計求：（1）粒子從原點(diǎn)O射入的速率v（2）粒子從原點(diǎn)O射入至到達(dá)光屏所經(jīng)歷的時間t；（3）若大量上述粒子以（1）問中所求的速率，在xOy平 面內(nèi)沿不同方向同時從原點(diǎn)O射入，射入方向分布 在圖中45°范圍內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用，求粒子先后到達(dá)光屏的最大時間差t011（2015本溪校級模擬）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平

12、面向內(nèi)的有界圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出）；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場一粒子源固定在x軸上的A點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為（L，0）粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上的C點(diǎn)，C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，2L），電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后方向恰好垂直O(jiān)N，ON是與x軸正方向成15°角的射線（電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用）求：（1）第二象限內(nèi)電場強(qiáng)度E的大?。?）電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角（3）粗略畫出電子在電場和磁場中的軌跡的（4）圓形磁場的最小半徑Rmin12（2015咸陽三模）某同學(xué)近日做了這樣一個實(shí)驗(yàn)，將一個小鐵塊（可看

13、成質(zhì)點(diǎn)）以一定的初速度，沿傾角可在090°之間任意調(diào)整的木板向上滑動，設(shè)它沿木板向上能達(dá)到的最大位移為x，若木板傾角不同時對應(yīng)的最大位移x與木板傾角的關(guān)系如圖所示g取10m/s2求（結(jié)果如果是根號，可以保留）：（1）小鐵塊初速度的大小v0以及小鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)是多少？（2）當(dāng)=60°時，小鐵塊達(dá)到最高點(diǎn)后，又回到出發(fā)點(diǎn)，物體速度將變?yōu)槎啻螅?3（2015江蘇）一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長均為l，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長為L，裝置靜止時，彈簧長

14、為L，轉(zhuǎn)動該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g求：（1）彈簧的勁度系數(shù)k；（2）AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度0；（3）彈簧長度從L緩慢縮短為L的過程中，外界對轉(zhuǎn)動裝置所做的功W14（2015南京）如圖所示，某貨場需將質(zhì)量為m1=200kg的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑的圓軌道，使貨物由軌道頂端無初速滑下，軌道半徑R=2.45m地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同的木板A、B，長度均為l=4.5m，質(zhì)量均為 m2=200kg，木板上表面與軌道末端相切貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為

15、1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.2（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g=10m/s2）（1）求貨物到達(dá)圓軌道末端時對軌道的壓力大?。?）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求1應(yīng)滿足的條件（3）若1=0.5，求貨物與木板B上表面之間摩擦產(chǎn)生的熱量15（2015泰州一模）如圖所示，靜止放在水平桌面上的薄木板，其上有一質(zhì)量為m=0.1kg的鐵塊，它與薄木板右端的距離為L=0.5m，鐵塊與薄木板、薄木板與桌面間動摩擦因數(shù)均為=0.1現(xiàn)用力F水平向左將薄木板從鐵塊下抽出，當(dāng)薄木板全部抽出時鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣，鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為x=1.2m已知g=

16、10m/s2，桌面高度為H=0.8m，不計薄木板質(zhì)量及鐵塊大小，鐵塊不滾動求：（1）鐵塊拋出時速度大??；（2）薄木板從鐵塊下抽出所用時間t；（3）薄木板抽出過程中拉力F所做功W16（2015山陽縣校級模擬）一長木板在水平地面上運(yùn)動，在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動的速度時間圖象如圖所示己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；（2）從t=0時刻到物塊與木板均停止運(yùn)動時，物塊相對于木板的位移的大小17（

17、2015唐山校級模擬）動車組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點(diǎn)而備受世界各國鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組，就是動車組假設(shè)有一動車組由六節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為m=8×104 kg其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力，他們的額定功率分別是P1=2×107W和P2=1×107W（第一節(jié)車廂達(dá)到額定功率如功率不夠用時啟動第二節(jié)車廂），車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍（g=10m/s2）（1）求該動車組的最大行駛速度；（2）若列車以1m/s2的加速度勻加速啟動，求

18、t=10s時，第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的值18（2015上海一模）豎直放置的一對平行金屬板的左極板上，用長為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一個帶電量為q質(zhì)量為 m的小球，將平行金屬板按如圖所示的電路圖連接當(dāng)滑動變阻器R在a位置時，絕緣線與左極板的夾角為1=30°，當(dāng)將滑片緩慢地移動到b位置時，夾角為2=60°兩板間的距離大于l，重力加速度為g問：（1）小球在上述兩個平衡位置時，平行金屬板上電勢差之比U1：U2=？（2）若保持變阻器滑片位置在a處不變，對小球再施加一個拉力，使絕緣線與豎直方向的夾角從1=30°緩慢地增大到2=60°，則此過程中拉力做的功W=？19（

19、2015嘉峪關(guān)校級三模）如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為L=0.40m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.20kg，帶有q=6.0×104C正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時細(xì)線與豎直方向的夾角為=37°求：（1）AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB（2）將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，小球通過最低點(diǎn)C時細(xì)線對小球的拉力F的大?。?）如果要使小球能繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動，則小球在A點(diǎn)時沿垂直于OA方向運(yùn)動的初速度v0的大?。╣取10m/s2，sin37°=O.60，cos37°=0.80）20（2016廣元一模）如圖所示，AB是傾

20、角為的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R一個質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為求：（1）物體做往返運(yùn)動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程；（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時，對圓弧軌道的壓力；（3）為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D，釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿足什么條件？21（2015惠州模擬）如圖所示，水平軌道左端與長L=1.25m的水平傳送帶相接，傳送帶逆時針勻速運(yùn)動的速度v0=1m/s輕彈簧右端固定在光滑水平軌道上，彈簧處于自然狀態(tài)

21、現(xiàn)用質(zhì)量m=0.1kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮后由靜止釋放，到達(dá)水平傳送帶左端B點(diǎn)后，立即沿切線進(jìn)入豎直固定的光滑半圓軌道最高點(diǎn)并恰好做圓周運(yùn)動，經(jīng)圓周最低點(diǎn)C后滑上質(zhì)量為M=0.9kg的長木板上豎直半圓軌道的半徑R=0.4，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)1=0.8，物塊與木板間動摩擦因數(shù)2=0.25，取g=10m/s2求：（1）物塊到達(dá)B點(diǎn)時速度vB的大?。?）彈簧被壓縮時的彈性勢能EP（3）若長木板與水平地面間動摩擦因數(shù)30.026時，要使小物塊恰好不會從長木板上掉下，木板長度S的范圍是多少 （設(shè)最大靜動摩擦力等于滑動摩擦力）22（2015泉州一模）如圖所示，高度差h=1.25m的光滑絕緣

22、曲面軌道固定在豎直平面內(nèi)，底端平滑銜接有絕緣、沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的水平傳送帶MN，M，N兩端之間的距離L=3.2m，傳動速度大小v=4m/s，傳送帶的右輪上方有一固定絕緣擋板，在MN的豎直中線PP的右側(cè)空間存在方向豎直向上、場強(qiáng)大小E=2.5N/C的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場一質(zhì)量m=0.2kg，電荷量q=2.0C的帶正電小物塊從曲面頂端A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，經(jīng)過中線PP后恰好做勻速直線運(yùn)動，小物塊撞擊擋板后立即反彈，同時撤去電場，小物塊返回時在磁場中仍做勻速直線運(yùn)動小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5，取g=10m/s2求：（1）小物塊滑到軌道底端M時速度大小v0；（2）磁場的

23、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）小物塊從擋板彈回后到第一次離開傳送帶的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q23（2015武昌區(qū)模擬）現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線大大提高了勞動效率，如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上的水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成物品從A處無初速、等時間間隔地放到傳送帶上，運(yùn)動到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤隨其一起運(yùn)動（無相對滑動），到C處被取走裝箱已知A、B的距離L=9.0m，物品在轉(zhuǎn)盤上與轉(zhuǎn)軸O的距離R=3.0m、與傳送帶間的動摩擦因數(shù)1=0.25，傳送帶的傳輸速度和轉(zhuǎn)盤上與O相距為R處的線速度均為v=3.0m/s，取g=10m/s2問：（1）物品從A處運(yùn)動到B處的時間t；（2）若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦

24、力可視為與滑動摩擦力大小相等，則物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)2至少為多大？（3）若物品的質(zhì)量為0.5kg，每輸送一個物品從A到C，該流水線為此至少多做多少功？24（2015淮安三模）如圖所示，光滑桿AB長為L，B端固定一根勁度系數(shù)為k，原長為l0的輕彈簧，質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接，OO為過B點(diǎn)的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為（1）桿保持靜止?fàn)顟B(tài)，讓小球從彈簧的原長位置靜止釋放，求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時彈簧的壓縮量l1；（2）當(dāng)球隨桿一起繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧伸長量為l2，求勻速轉(zhuǎn)動的角速度；（3）若=30°，移去彈簧，當(dāng)桿繞OO軸以角速度0=勻

25、速轉(zhuǎn)動時，小球恰好在桿上某一位置隨桿在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，球受輕微擾動后沿桿向上滑動，到最高點(diǎn)A時求沿桿方向的速度大小為v0，求小球從開始滑動到離開桿過程中，桿對球所做的功W25（2014揚(yáng)州模擬）如圖所示，空間存在豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場B，一單匝邊長為L，質(zhì)量為m的正方形線框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下從左邊界以速度v勻速進(jìn)入磁場，當(dāng)cd邊剛好進(jìn)入磁場后立刻撤去外力，線框ab邊恰好到達(dá)磁場的右邊界，然后將線框以ab邊為軸，以角速度勻速翻轉(zhuǎn)到圖示虛線位置已知線框與桌面間動摩擦因數(shù)為，磁場寬度大于L，線框電阻為R，重力加速度為g，求：（1）當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時，ab兩端的電壓Uab；（

26、2）水平拉力F的大小和磁場的寬度d；（3）整個過程中產(chǎn)生的總熱量Q26（2015天津模擬）如圖所示，M1N1、M2N2是兩根處于同一水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離是d=0.5m，導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=2，質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊垂直于導(dǎo)軌，可在導(dǎo)軌上左右滑動并與導(dǎo)軌有良好的接觸，滑動過程中滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f=1N，滑塊用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M=0.2kg的重物連接，細(xì)線跨過光滑的定滑輪，整個裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=2T，將滑塊由靜止釋放設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場足夠大，M未落地，且不計導(dǎo)軌和滑塊的電阻g=10m/s2，求：（1）滑塊能獲得的最大動能（2）滑塊的加速度

27、為a=2m/s2時的速度（3）設(shè)滑塊從開始運(yùn)動到獲得最大速度的過程中，電流在電阻R上所做的電功是w=0.8J，求此過程中滑塊滑動的距離27（2011海南）如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長直光滑金屬導(dǎo)軌，MN和MN是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m豎直向上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為l整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g在t=0時刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好求：（1）細(xì)線燒斷后，任意時刻兩桿運(yùn)動的速度之比；（2）兩桿分別達(dá)到的最大速度28（20

28、16廣東模擬）如圖所示，一與水平面成=37°角的傾斜導(dǎo)軌下半部分有足夠長的一部分（cd、ef虛線之間）處在垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，軌道下邊緣與一高為h=0.2m光滑平臺平滑連接，平臺處在磁場外軌道寬度L=1m，軌道頂部連接一阻值為R=1的電阻，現(xiàn)使一質(zhì)量m=0.3kg、電阻為r=0.2的導(dǎo)體棒PQ從距磁場上邊界l=3m處自由下滑，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒離開磁場前恰好達(dá)到勻速運(yùn)動導(dǎo)體棒離開平臺后做平拋運(yùn)動，落至水平面時的速度方向與水平方向成=53°角不計一切摩擦，g取10m/s2（1）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）PQ從距磁場上邊界l=3m處自由下

29、滑，請分析進(jìn)入磁場后的運(yùn)動情況，并求剛進(jìn)入磁場時通過電阻R的電流29（2014天津）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角=30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距L=0.4m，導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，在區(qū)域中，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑，然后，在區(qū)域中將質(zhì)量m2=0.4kg，電阻R2=0.1的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑，cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端

30、與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g=10m/s2，問（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向；（2）ab剛要向上滑動時，cd的速度v多大；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x=3.8m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少30（2015德陽模擬）如圖所示，四條水平虛線等間距的分布在同一豎直面上，間距為h在、兩區(qū)間分布著完全相同，方向水平向內(nèi)的磁場，磁場大小按Bt圖變化（圖中B0已知）現(xiàn)有一個長方形金屬線框ABCD，質(zhì)量為m，電阻為R，AB=CD=L，AD=BC=2h用一輕質(zhì)的細(xì)線把線框ABCD豎直懸掛著，AB邊恰好在區(qū)的中央t0（未知）時刻細(xì)線恰好松弛，之后剪斷細(xì)線，當(dāng)CD邊到達(dá)

31、M3N3時線框恰好勻速運(yùn)動（空氣阻力不計，g取10m/s2）（1）求t0的值；（2）求線框AB邊到達(dá)M2N2時的速率v；（3）從剪斷細(xì)線到整個線框通過兩個磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的電能為多大？2015年12月17日rong11的高中物理組卷參考答案與試題解析一解答題（共30小題）1（2016福建模擬）如圖所示，在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運(yùn)動一段時間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)

32、入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，過y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場已知OQ=h，不計粒子重力，求：（1）粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大?。唬?）電場強(qiáng)度E和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計算題；定量思想；圖析法；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題【分析】（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，將Q點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，抓住水平分速度不變，從而求出Q點(diǎn)的速度大小（2）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，應(yīng)用類平拋運(yùn)動規(guī)律與牛頓第二定律可以求出電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度（3）求出粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心

33、角，然后根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動的周期公式求出粒子的運(yùn)動時間【解答】解：（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，到達(dá)Q點(diǎn)時的速度：vQ=2v0；（2）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向：OQcos30°=hcos30°=v0t，t=，豎直方向：vy=vQcos30°=v0=t，解得：E=，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由幾何知識得：r=OQ=h，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvQB=m，解得：B=；（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期：T=，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角：=360°（90°30°）=300°，

34、粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間：t=T=；答：（1）粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大小為2v0；（2）電場強(qiáng)度E的大小為，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（3）粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間為【點(diǎn)評】本題考查帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動，分析清楚粒子運(yùn)動過程、作出粒子運(yùn)動軌跡是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用類平拋運(yùn)動規(guī)律、牛頓第二定律可以解題，解題時注意幾何知識的應(yīng)用2（2015海南模擬）如圖所示裝置中，區(qū)域和中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度分別為E和；區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上

35、的A點(diǎn)與OP成60°角射入?yún)^(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入?yún)^(qū)域的勻強(qiáng)電場中求：（1）粒子在區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑（2）O、M間的距離（3）粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】壓軸題；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題【分析】（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動，由題意，粒子經(jīng)過A點(diǎn)的速度方向與OP成60°角，即可求出此時粒子的速度粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律即可

36、求出軌道半徑（2）粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動時，由牛頓第二定律求得加速度，在A點(diǎn)，豎直方向的速度大小為vy=v0tan60°，由速度公式求解時間，由位移求得O、M間的距離（3）畫出粒子在區(qū)域磁場中的運(yùn)動軌跡，由幾何知識求出軌跡對應(yīng)的圓心角，根據(jù)t=，求出在磁場中運(yùn)動的時間粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域的勻強(qiáng)電場中后，先向右做勻減速運(yùn)動，后向左做勻加速運(yùn)動，第二次通過CD邊界由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合可求得粒子在區(qū)域電場中運(yùn)行時間，即可求解粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所用時間【解答】解：（1）粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，設(shè)粒子過A點(diǎn)時速度為v，由類平拋運(yùn)動的規(guī)律知 粒子在勻

37、強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得所以 （2）設(shè)粒子在電場中運(yùn)動時間為t1，加速度為a則有qE=ma v0tan60°=at1即O、M兩點(diǎn)間的距離為 （3）設(shè)粒子在區(qū)域磁場中運(yùn)動時間為t2則由幾何關(guān)系知軌道的圓心角AO1D=60°，則設(shè)粒子在區(qū)域電場中運(yùn)行時間為t3，則牛頓第二定律得則 t3=故粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所用時間為 t=t1+t2+t3=+答：（1）粒子在區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑是（2）O、M間的距離是（3）粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間是+【點(diǎn)評】本題中帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動，運(yùn)用運(yùn)動的分解法研究類平拋運(yùn)動，畫軌跡是處理粒

38、子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的關(guān)鍵3（2015樂山一模）坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個方向發(fā)射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0yd的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，其中q與m分別為粒子的電量和質(zhì)量；在dy2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場ab為一塊很大的平面感光板，放置于y=2d處，如圖所示觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上（不考慮a粒子的重力）（1）求粒子剛進(jìn)人磁場時的動能；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上？并求出此時ab板上被粒子打中的區(qū)域的長度【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第

39、二定律；動能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】壓軸題；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題【分析】（1）根據(jù)動能定理求出粒子剛進(jìn)人磁場時的動能（2）粒子沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)的角度最大，若該粒子進(jìn)入磁場不能打在ab板上，則所有粒子均不能打在ab板上根據(jù)帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動，求出進(jìn)入磁場中的偏轉(zhuǎn)角度，結(jié)合幾何關(guān)系得出軌道半徑，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?）沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切根據(jù)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑大小得出磁場的寬度，從而確定出ab板移動的位置，根據(jù)幾何關(guān)系求出ab板上被

40、粒子打中的區(qū)域的長度【解答】解：（1）根據(jù)動能定理：可得末動能（2）根據(jù)上題結(jié)果可知vt=2v0，對于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場時與x軸正方向夾角，其在電場中沿x方向的位移，易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子軌跡必與ab板相切，可得其圓周運(yùn)動的半徑又根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得（3）易知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切由圖可知此時磁場寬度為原來的，即當(dāng)ab板位于的位置時，恰好所有粒子均能打到板上；ab板上被打中區(qū)域的長度答：（1）粒子剛進(jìn)人磁場時的動能為（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（3）當(dāng)a

41、b板位于的位置時，恰好所有粒子均能打到板上，打中區(qū)域的長度為【點(diǎn)評】本題考查了帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動，關(guān)鍵確定粒子運(yùn)動的臨界情況，通過幾何關(guān)系解決，對學(xué)生數(shù)學(xué)幾何能力要求較高4（2015臨汾校級三模）如圖，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點(diǎn)坐標(biāo)（l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點(diǎn)，以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場，并從y軸上A點(diǎn)（0，0.5l）射出電場，射出時速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入

42、磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(diǎn)（，l）射出，速度沿x軸負(fù)方向不計電子重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??？（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??？電子在磁場中運(yùn)動的時間t是多少？（3）圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是多大？【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題【分析】（1）根據(jù)電場力提供合力使其做類平拋運(yùn)動，由牛頓第二定律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式從而即可求解；（2）由幾何關(guān)系可確定OD的距離，再由運(yùn)動的分解可列出速度間的關(guān)系式，最后由運(yùn)動軌跡的半徑與周期公式，借助于已知長度，來確定磁場強(qiáng)弱與運(yùn)動的時間；（

43、3）以切點(diǎn)F、Q為直徑的圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的半徑最小，從而根據(jù)幾何的關(guān)系，并由面積公式即可求解【解答】解：（1）設(shè)電子在電場中運(yùn)動的加速度為a，時間為t，離開電場時，沿y軸方向的速度大小為vy，則由牛頓第二定律，y軸方向vy=atx軸的位移，l=v0t速度關(guān)系，vy=v0cot30°解得：（2）設(shè)軌跡與x軸的交點(diǎn)為D，OD距離為xD，則xD=0.5ltan30°xD=所以，DQ平行于y軸，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道的圓心在DQ上，電子運(yùn)動軌跡如圖所示設(shè)電子離開電場時速度為v，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r，則v0=vsin30° （有） （或）解得：

44、，（3）以切點(diǎn)F、Q為直徑的圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的半徑最小，設(shè)為 r1，則最小面積為，答：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小為；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；電子在磁場中運(yùn)動的時間t是；（3）圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是【點(diǎn)評】粒子做類平拋時，由牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式相結(jié)合來綜合運(yùn)用；在做勻速圓周運(yùn)動時，由半徑公式與幾何關(guān)系來巧妙應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生在電學(xué)與力學(xué)綜合解題的能力注意區(qū)別磁場的圓形與運(yùn)動的軌跡的圓形的半徑不同5（2015郴州三模）如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系0xL區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，右側(cè)有一個以點(diǎn)（3L，0）為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分

45、別為M、N現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°此時在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子運(yùn)動一段時間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場時的速度方向相同（與x軸夾角也為30°）求：（1）電子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時的速度大??；（2）0xL區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大??；（3）寫出圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】

46、壓軸題；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題【分析】電子在電場中只受電場力，做類平拋運(yùn)動將速度分解，可求出電子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時的速度大小根據(jù)牛頓定律求出場強(qiáng)E的大小電子在磁場中，洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動分析電子進(jìn)入磁場的速度方向與進(jìn)入磁場時的速度方向相同條件，根據(jù)圓的對稱性，由幾何知識得到半徑，周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式【解答】解： （1）電子在電場中作類平拋運(yùn)動，射出電場時，如圖1所示 由速度關(guān)系： 解得 （2）由速度關(guān)系得 在豎直方向 解得 （3）在磁場變化的半個周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，根據(jù)幾何知識，在磁場變化的半個周期內(nèi)， 粒子在x軸方向上的位移恰好等于R粒子到達(dá)N點(diǎn)而且速

47、度符合要求的空間條件是：2nR=2L 電子在磁場作圓周運(yùn)動的軌道半徑 解得（n=1、2、3） 若粒子在磁場變化的半個周期恰好轉(zhuǎn)過圓周，同時MN間運(yùn)動時間是磁場變化周期的整數(shù)倍時， 可使粒子到達(dá)N點(diǎn)并且 速度滿足題設(shè)要求應(yīng)滿足的時間條件：而 T的表達(dá)式得：T=（n=1、2、3）答：（1）電子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時的速度大小為解得 ； （2）0xL區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大??； （3）圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小表達(dá)式為（n=1、2、3） 磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式為T=（n=1、2、3）【點(diǎn)評】本題帶電粒子在組合場中運(yùn)動，分別采用不同的方法：電場中運(yùn)用運(yùn)動的合成和分解，磁場中圓周運(yùn)動處理的基本

48、方法是畫軌跡所加磁場周期性變化時，要研究規(guī)律，得到通項6（2015浙江模擬）如圖甲，真空中豎直放置兩塊相距為d的平行金屬板P、Q，兩板間加上如圖乙最大值為U0的周期性變化的電壓，在Q板右側(cè)某個區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場在緊靠P板處有一粒子源A，自t=0開始連續(xù)釋放初速不計的粒子，經(jīng)一段時間從Q板小孔O射入磁場，然后射出磁場，射出時所有粒子的速度方向均豎直向上已知電場變化周期T=，粒子質(zhì)量為m，電荷量為+q，不計粒子重力及相互間的作用力求：（1）t=0時刻釋放的粒子在P、Q間運(yùn)動的時間；（2）粒子射入磁場時的最大速率和最小速率；（3）有界磁場區(qū)域的最小面積【考

49、點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題【分析】（1）帶電粒子在電場中加速，牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式即可求解粒子在P、Q間運(yùn)動的時間；（2）粒子在電場中加速，電場力做功，由動能定理即可求出粒子射入磁場時的最大速率和最小速率；（3）射出磁場時所有粒子的速度方向均豎直向上，做出運(yùn)動的軌跡圖，即可幾何關(guān)系即可求解【解答】解：（1）設(shè)t=0時刻釋放的粒子在0.5T時間內(nèi)一直作勻加速運(yùn)動，加速度位移可見該粒子經(jīng)0.5T正好運(yùn)動到O處，假設(shè)與實(shí)際相符合該粒子在P、Q間運(yùn)動時間（2）t=0時刻釋放的粒子一直在電場中加速，對應(yīng)進(jìn)入磁場時的速率最

50、大由運(yùn)動學(xué)公式有 t1=0時刻釋放的粒子先作加速運(yùn)動（所用時間為t），后作勻速運(yùn)動，設(shè)T時刻恰好由小孔O射入磁場，則代入數(shù)據(jù)得：所以最小速度：（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，則：得：最大半徑：最小半徑：粒子水平向右進(jìn)入磁場，然后射出時所有粒子的速度方向均豎直向上，偏轉(zhuǎn)角都是90°，所以軌跡經(jīng)過的區(qū)域?yàn)榇艌龅淖钚∶娣e，如圖：圖中綠色陰影部分即為最小的磁場的區(qū)域，所以：=答：（1）t=0時刻釋放的粒子在P、Q間運(yùn)動的時間是；（2）粒子射入磁場時的最大速率是，最小速率是；（3）有界磁場區(qū)域的最小面積是【點(diǎn)評】考查粒子在電場中加速和在磁場中圓周運(yùn)動問題，結(jié)合牛頓第二定律

51、與幾何關(guān)系來綜合應(yīng)用，掌握運(yùn)動軌跡的半徑公式7（2015福建模擬）在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場某種發(fā)射裝置（未畫出）豎直向上發(fā)射出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以v0的初速度從x軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并從y軸上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限后能夠沿水平方向運(yùn)動到D點(diǎn)已知OA、OC距離相等，CD的距離為OC，E點(diǎn)在D點(diǎn)正下方，位于x軸上，重力加速度為g則：（1）求粒子在C點(diǎn)的速度大小以及OC之間的距離；（2）若第一象限同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場，磁場方向垂直紙

52、面，（以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较?，圖中B0，T0均為未知量），并且在t=時刻粒子由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，且恰好也能通過同一水平線上的D點(diǎn)，速度方向仍然水平若粒子在第一象限中運(yùn)動的周期與磁場變化周期相同，求交變磁場變化的周期；（3）若第一象限仍同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場（以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较?，圖中B0，T0均為未知量），調(diào)整圖乙中磁場變化的周期，讓粒子在t=0時刻由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，且恰能通過E點(diǎn)，求交變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)滿足的條件【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題【分析】（1）將粒子在第二象

53、限內(nèi)的運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向，在水平方向上受電場力做勻加速直線運(yùn)動，在豎直方向上受重力做豎直上拋運(yùn)動，在C點(diǎn)豎直分速度為零，結(jié)合水平位移和豎直位移，抓住等時性，求出C點(diǎn)的速度大?。?）作出粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的示意圖，結(jié)合粒子運(yùn)動的周期性，抓住到達(dá)D點(diǎn)的速度方向水平，求出磁場變化的周期（3）作出粒子恰好通過E點(diǎn)的運(yùn)動示意圖，結(jié)合帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑公式，結(jié)合周期性求出B0應(yīng)滿足的條件【解答】解：（1）豎直方向y=t水平方向x=y=t則vc=v0豎直方向上Loc=（2）因?yàn)闆]有磁場時粒子能夠沿水平方向到達(dá)D點(diǎn)所以應(yīng)該滿足qE2=mg，帶電粒子在第一象限將做速度也為v0的勻速圓周運(yùn)動，使

54、粒子從C點(diǎn)運(yùn)動到同一水平線上的D點(diǎn)，如右圖所示，則有：qv0B0=m由位移關(guān)系4nR=Loc（n=1，2，3）粒子在磁場中運(yùn)動周期T0=則磁場變化周期T0=T0=（n=1，2，3）（3）使粒子從C點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)，如右圖所示，設(shè)粒子運(yùn)動軌道半徑為R，則每經(jīng)過磁場的半個周期粒子轉(zhuǎn)過圓心角60°，nR=n=2Loc（n=1，2，3）交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的關(guān)系：B0=（n=1，2，3）答：（1）粒子在C點(diǎn)的速度大小為v0，OC之間的距離為（2）磁場變化周期T0=T0=（n=1，2，3）；（3）交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)滿足的條件B0=（n=1，2，3）【點(diǎn)評】本題中質(zhì)點(diǎn)在復(fù)合場運(yùn)動，分析受力

55、情況，確定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況是解題的基礎(chǔ)結(jié)合粒子運(yùn)動的周期性，運(yùn)用數(shù)學(xué)幾何知識綜合求解8（2015湖北模擬）如圖所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸，只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過PQ的左右兩側(cè)有兩個對稱的直角三角形區(qū)域，左側(cè)的區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上勻強(qiáng)電場現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿不同方向射向三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，在OAC中，OA=l，=60°（1）求能通過PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點(diǎn)入射時與y軸的夾角；（2）若以最大速度通過PQ界面的電子剛好被位于x軸

56、上的F處的接收器所接收，求電場強(qiáng)度E；（3）在滿足第（2）問的情況下，求所有能通過PQ界面的電子最終穿過x軸的區(qū)間寬度【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題【分析】（1）由題意，要使電子能通過PQ界面，電子飛出磁場的速度方向必須水平向右，電子運(yùn)動的半徑最大，對應(yīng)的速度最大，由幾何知識求出最大半徑，即可求得電子的最大速度，并由數(shù)學(xué)知識求出電子從O點(diǎn)入射時與y軸的夾角（2）以最大速度通過PQ界面的電子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動，剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收，水平位移為l，豎直位移為l，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解E（3）電子進(jìn)入