高考物理壓軸題電磁場(chǎng)匯編

1、1、在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑AD方向經(jīng)P點(diǎn)（AP＝d）射入磁場(chǎng)（不計(jì)重力影響）。⑴如果粒子恰好從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求入射粒子的速度。⑵如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q點(diǎn)從磁場(chǎng)中射出，出射方向與半圓在Q點(diǎn)切線方向的夾角為φ（如圖）。求入射粒子的速度。解：⑴由于粒子在P點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，故圓弧軌道的圓心在AP上，AP是直徑。設(shè)入射粒子的速度為v1，由洛倫

2、茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得：2112vmqBvd?解得：12qBdvm?⑵設(shè)O是粒子在磁場(chǎng)中圓弧軌道的圓心，連接OQ，設(shè)OQ＝R。由幾何關(guān)系得：OQO???OORRd???由余弦定理得：222()2cosOORRRR????解得：??(2)2(1cos)dRdRRd?????設(shè)入射粒子的速度為v，由2vmqvBR?解出：??(2)2(1cos)qBdRdvmRd?????2、（17分）如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)

3、的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為φ，A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并垂直于OC飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。若OC與x軸的夾角也為φ，求：⑴質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大?。虎苿驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。解：質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)90，半徑，得；qBmvdr???sin

4、mqBdv?sin?RAOPDQφRAOPDQφORxOyEBAφφCv則有⑧⑨0cosvv??2Rtv??帶電粒子自P點(diǎn)出發(fā)到M點(diǎn)所用的時(shí)間為為⑩t12ttt?聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入數(shù)據(jù)得⑾3212mltqE??????????4、如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤范圍內(nèi)有垂直手xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度2a2a大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)0處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度

5、方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～范圍內(nèi)。己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的090半徑介于a／2到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一。求最后離開磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的(1)速度的大小：(2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦。【答案】（1）（2）6(2)2aqBvm???66sin=105、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)

6、激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。⑴當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器。請(qǐng)導(dǎo)出離子的全部飛行時(shí)間與比荷K（K＝nem）的關(guān)系式。⑵去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，若