高三名校物理試題（江蘇版）（第01期） 12 復(fù)合場(chǎng) 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精江蘇省物理單科卷有其特定的命題模板，無(wú)論是命題題型、考點(diǎn)分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷.為了給江蘇考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團(tuán)隊(duì)的名校名師們精心編寫(xiě)了本系列資料。本資料以江蘇考區(qū)的最新名校試題為主,借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對(duì)江蘇考區(qū)具有借鑒價(jià)值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。專題12復(fù)合場(chǎng)(解析版)一、單項(xiàng)選擇題。1【2013·江西省宜春市五校高三聯(lián)考】如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).一帶電粒子A（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子B（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子BA．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小D．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能一定減小1。C解析：若粒子B帶正電荷,其向下偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),穿出位置一定在O′點(diǎn)下方，相反，若其帶負(fù)電荷，其向上偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，穿出位置一定在O′點(diǎn)上方，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能一定增大，電勢(shì)能一定減小,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。2.【2013?重慶市銅梁中學(xué)高2013級(jí)高三上期第四次月考】如圖所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)線與水平方向成角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運(yùn)動(dòng)，L與水平方向成角，且,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（)A．液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．液滴一定帶正電C．電場(chǎng)線方向一定斜向上D．液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題。3?！?013·廣東省汕頭市高三期末考試】如圖所示,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（B)和勻強(qiáng)電場(chǎng)（E）組成的速度選擇器，然后粒子通過(guò)平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)(B')，最終打在AlA2上。下列表述正確的是A.粒子帶負(fù)電B。所有打在AlA2上的粒子，在磁場(chǎng)B'中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同C。能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大的比荷越大，選項(xiàng)D正確。4.【2014·湖北省武漢市部分學(xué)校新高三起點(diǎn)調(diào)研測(cè)試】如圖所示，在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子沿著弧線APB由區(qū)域I運(yùn)動(dòng)到區(qū)域II。已知圓弧AP與圓弧PB的弧長(zhǎng)之比為2∶1，下列說(shuō)法正確的是：A．粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為1∶1B．粒子通過(guò)圓弧AP、PB的時(shí)間之比為2∶1C．圓弧AP與圓弧PB對(duì)應(yīng)的圓心角之比為2∶1D．區(qū)域I和區(qū)域II的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反4．ABD解析：根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知,區(qū)域I和區(qū)域II的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反；帶電粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速率不變,所以粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為1∶1；由于圓弧AP與圓弧PB的弧長(zhǎng)之比為2∶1，所以粒子通過(guò)圓弧AP、PB的時(shí)間之比為2∶1；根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間公式，因?yàn)榱Ｗ釉趦蓚€(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不同，所以圓弧AP與圓弧PB對(duì)應(yīng)的圓心角之比不等于2∶1.選項(xiàng)ABD正確?？键c(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。三、計(jì)算題。5．【2014·廣東省惠州市高三第一次調(diào)研試題】如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑M、N金屬軌道水平放置，ab是電阻為R0的金屬棒，此棒可緊貼平行導(dǎo)軌滑動(dòng)．導(dǎo)軌右側(cè)連接一水平放置的平行板電容器，板間距為d，板長(zhǎng)也為L(zhǎng),導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計(jì)．軌道處的磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向下，電容器處的磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。當(dāng)ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電量大小為q的粒子以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi),恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從C板右側(cè)邊緣離開(kāi).試求：（1）AC兩板間的電壓U；（2)帶電粒子的質(zhì)量m；（3）帶電粒子的速度大小v．（3）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系可得：解得：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);復(fù)合場(chǎng);電場(chǎng)力；洛倫茲力；向心力．6．【2013?金陵中學(xué)第一學(xué)期期中】(15分）如圖所示,兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d＝0.4m,現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1。0×10－2kg、電荷量q＝＋4×10－5C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)，以v0＝2m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h＝0。2m,之后小球恰從M板頂端位置無(wú)碰擦地進(jìn)入板間，做直線運(yùn)動(dòng)，直至打在N板上的B點(diǎn)，設(shè)空氣阻力不計(jì),g＝10m/s2，勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、⑴小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向；⑵兩極板間的電勢(shì)差U；⑶小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。6．解析：⑴小球開(kāi)始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，方向與水平方向間的夾角為θ，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgh＝－解得：v＝＝m/s＝m/s根據(jù)幾何關(guān)系有：cosθ＝＝，即θ＝45°⑵由于小球進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，因此所受合力方向與速度方向共線,即所受電場(chǎng)力方向只能水平指向N板，所以有：＝mgtanθ解得兩極板間的電勢(shì)差為：U＝＝1000V⑶對(duì)全程，根據(jù)動(dòng)能定理有：mg（h＋dtanθ)＋qU＝EkB－解得：EkB＝mg（h＋dtanθ）＋qU＋＝0。12J考點(diǎn)：本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理的應(yīng)用，以及電場(chǎng)力的功的計(jì)算問(wèn)題，屬于中檔題。7．【2014?南京市高三開(kāi)學(xué)學(xué)情調(diào)研】如圖所示，O、P、Q三點(diǎn)在同一水平直線上，OP＝L，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，帶電粒子恰好從M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子重力，求：⑴磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;⑵粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；⑶若圖中電場(chǎng)方向改為豎直向下,場(chǎng)強(qiáng)大小未知，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，當(dāng)粒子從O點(diǎn)以水平速度v0射入電場(chǎng)，從PN的中點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從N點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子的初速度v0.8．【2013?淮安市第一學(xué)期期中】（16分）如圖所示,在xoy平面內(nèi)，y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在0＜x＜L區(qū)域內(nèi)，x軸上、下方有相反方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為2E；在x＞L的區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變、方向做周期性變化.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子(粒子重力不計(jì)），由坐標(biāo)為(－L，)的A點(diǎn)靜止釋放。⑴求粒子第一次通過(guò)y軸時(shí)速度大?。虎魄罅Ｗ拥谝淮紊淙氪艌?chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)及速度；⑶現(xiàn)控制磁場(chǎng)方向的變化周期和釋放粒子的時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)粒子能沿一定軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng),求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小取值范圍.當(dāng)CC1＝＋＋＝時(shí),軌道半徑R最小,對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B最大，粒子緊貼x軸進(jìn)入y軸左側(cè)的電場(chǎng)根據(jù)圖中幾何關(guān)系有：R2＋R2＝CC12解得最小半徑為:R＝，對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為：Bmax＝所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大小取值范圍：0＜B＜考點(diǎn)：本題主要考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，屬于中檔題。9。【2013?重慶市六區(qū)2013屆高三下期第二次學(xué)業(yè)調(diào)研抽測(cè)】為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流，某人設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置，其截面圖如題9圖所示。其中EABCD為一接地的金屬外殼.在A處有一粒子源，可以同時(shí)向平行于紙面的各個(gè)方向射出大量的速率不等的電子。忽略電子間的相互作用力，這些電子進(jìn)入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，僅有一部分能進(jìn)入右側(cè)的速度選擇器MNPQ。已知圓形磁場(chǎng)半徑為R;速度選擇器的MN和PQ板都足夠長(zhǎng)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E（圖中未畫(huà)出電場(chǎng)線）,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里大小為B2，電子的電荷量大小為e，質(zhì)量為m。調(diào)節(jié)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小，直到有電子從速度選擇器右側(cè)射出.求:題9圖題9圖(1）速度選擇器的MN板帶正電還是負(fù)電？能從速度選擇器右側(cè)射出的電子的速度大小、方向如何？（2)是否所有從粒子源A處射出并進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為（1)問(wèn)中的電子，最終都能從速度選擇器右側(cè)射出？若能，請(qǐng)簡(jiǎn)要證明，并求出圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由.（不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應(yīng)）（3）在最終能通過(guò)速度選擇器的電子中,從圓形區(qū)域磁場(chǎng)出射時(shí)距AE為的電子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？（3）如圖,由幾何關(guān)系:，，（2分)， （3分）考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)。10．【2014·廣東省揭陽(yáng)一中高三摸底考聯(lián)考試題】如圖甲所示，在光滑絕緣的水平桌面上建立一xOy坐標(biāo)系，平面處在周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定沿＋y方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向,豎直向下為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向）．在t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=0.1C的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O處,以v0=2m/s的速