2019年高考物理 100考點(diǎn)千題精練 專題9.12 組合場問題.doc
《2019年高考物理 100考點(diǎn)千題精練 專題9.12 組合場問題.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理 100考點(diǎn)千題精練 專題9.12 組合場問題.doc(10頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題9.12 組合場問題 一.選擇題 1.(2018東北三校聯(lián)考)如圖所示,某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置、電勢差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中,帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中,則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點(diǎn)間的距離D隨著U1和U2的變化情況為(不計(jì)重力,不考慮邊緣效應(yīng))( ) A.D隨U1變化,D與U2無關(guān) B.D與U1無關(guān),D隨U2變化 C.D隨U1變化,D隨U2變化 D.D與U1無關(guān),D與U2無關(guān) 【參考答案】A 2.(2018廣州一模)如圖,正方形abcd中△abd區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,△bcd區(qū)域內(nèi)有方向平行bc的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。一帶電粒子從d點(diǎn)沿da方向射入磁場,隨后經(jīng)過bd的中點(diǎn)e進(jìn)入電場,接著從b點(diǎn)射出電場。不計(jì)粒子的重力。則 A.粒子帶負(fù)電 B.電場的方向是由b指向c C.粒子在b點(diǎn)和d點(diǎn)的動能相等 D.粒子在磁場、電場中運(yùn)動的時間之比為p∶2 【參考答案】ABD 3.(2018廣東韶關(guān)質(zhì)檢)如圖 4 所示,一個靜止的質(zhì)量為 m、帶電荷量為 q 的粒子(不計(jì)重力),經(jīng)電壓 U 加速 后垂直進(jìn)人磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場,粒子在磁場中轉(zhuǎn)半個圓周后打在 P 點(diǎn),設(shè) OP=x,能夠正確反應(yīng) x 與 U 之間的函數(shù)關(guān)系的是 【參考答案】B 4.如圖所示,在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,在x軸的下方等腰三角形CDy區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面由內(nèi)向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其中C,D在x軸上,它們到原點(diǎn)O的距離均為a, ?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放,設(shè)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h,不計(jì)重力作用與空氣阻力的影響。,下列說法正確的是( ) A. 若 ,則粒子垂直Cy射出磁場 B. 若,則粒子平行于x軸射出磁場 C. 若 ,則粒子垂直Cy射出磁場 D. 若,則粒子平行于x軸射出磁場 【參考答案】AD 點(diǎn)睛:帶電粒子先經(jīng)過電場加速,再進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動,由動能定理求出加速獲得的速度,由牛頓第二定律求出在磁場中圓周運(yùn)動的軌跡半徑,可結(jié)合幾何知識判斷粒子射出磁場的方向. 二.計(jì)算題 1. (16分) (2018江蘇揚(yáng)州期末)在如圖所示的坐標(biāo)系內(nèi),PQ是垂直于x軸的分界線,PQ左側(cè)的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,AC邊有一擋板可吸收電子,AC長為d.PQ右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場,兩極板長度為d,間距為d.電場右側(cè)的x軸上有足夠長的熒光屏.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面內(nèi)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場,電子能打在熒光屏上的最遠(yuǎn)處為M點(diǎn),M到下極板右端的距離為d,電子電荷量為e,質(zhì)量為m,不考慮電子間的相互作用以及偏轉(zhuǎn)電場邊緣效應(yīng),求: (1) 電子通過磁場區(qū)域的時間t; (2) 偏轉(zhuǎn)電場的電壓U; (3) 電子至少以多大速率從O點(diǎn)射出時才能打到熒光屏上. 【名師解析】 (1) 電子在磁場區(qū)域運(yùn)動周期為 T=(2分) 通過磁場區(qū)域的時間為t1=T=. (2分) (2) 由幾何知識得r=d,又r= 解得v=(2分) 代入數(shù)據(jù)解得U=.(2分) (3) 電子恰好打在下極板右邊緣 磁場中r′= 電場中水平方向d=v′t 豎直方向r′=t2 由上述三式代入數(shù)據(jù)解得v′=.(4分) 2.(2017北京海淀二模)(16分)如圖所示,真空玻璃管內(nèi),加熱的陰極K發(fā)出的電子(初速度可忽略不計(jì))經(jīng)陽極A與陰極K之間的電壓U1形成的加速電場加速后,從陽極A的小孔射出,由水平放置的平行正對偏轉(zhuǎn)極板M、N的左端中點(diǎn)以平行于極板的方向射入兩極板之間的區(qū)域。若M、N兩極板間無電壓,電子將沿水平直線打在熒光屏上的O點(diǎn);若在M、N兩極板間加電壓U2,形成平行紙面的偏轉(zhuǎn)電場,則電子將打在熒光屏上的P點(diǎn);若在M、N極板間加電壓U2的同時,再加方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,則電子將能重新打在熒光屏上的O點(diǎn)。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,M、N兩極板長均為L1、兩極板間距離為d,極板右端到熒光屏的距離為L2。 (1)忽略電子所受重力及它們之間的相互作用力,求: ①電子從陽極A小孔射出時速度v0的大小; ②電子重新打在熒光屏上O點(diǎn)時,所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。 (2)在解決一些實(shí)際問題時,為了簡化問題,常忽略一些影響相對較小的量,這對最終的計(jì)算結(jié)果并沒有太大的影響,因此這種處理是合理的。如在計(jì)算電子打在熒光屏上的位置時,對于電子離開M、N板間的偏轉(zhuǎn)電場后運(yùn)動到熒光屏的過程,可以忽略電子所受的重力。請利用下列數(shù)據(jù)分析說明為什么這樣處理是合理的。已知U2=2.0102V,d=4.010-2m,m=9.110-31kg,e=1.610-19C,L1=5.010-2m,L2=0.10m,重力加速度g=10m/s2。 ② 加磁場后,電子沿水平方向以v0做勻速直線運(yùn)動,所受合力為零………………(2分) 即eU2/d=ev0B………………………(2分) 解得 B=……………………………(2分) 若考慮到重力的作用,則電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的過程中,沿垂直偏轉(zhuǎn)極板方向的位移 y2=vyt2+gt22=+g…(1分) 由于重力影響,電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的過程中,沿垂直偏轉(zhuǎn)極板方向位移增加量為 Δy=y2-y1=g 由于重力的影響,電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的過程中,沿垂直偏轉(zhuǎn)極板方向位移的增加量與忽略電子所受重力時的位移的比值 ≈10-14…………………………………(1分) 即重力對電子打在熒光屏上的位置影響非常小,所以計(jì)算電子偏轉(zhuǎn)量時可以忽略電子所受的重力。 ………………………………………………… 3.(2017年5月廣西五市模擬)如圖所示,虛線MN為勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的分界線,勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為E方向豎直向下且與邊界MN成θ=45角,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,在電場中有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到邊界MN的豎直距離為d?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放(不計(jì)粒子所受重力,電場和磁場范圍足夠大)。求: (1)粒子第一次進(jìn)入磁場時的速度大??; (2)粒子第一次出磁場處到第二次進(jìn)磁場處的距離; (3)若粒子第一次進(jìn)入磁場后的某時刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?,但方向不變,此后粒子恰好被束縛在該磁場中,則的最小值為多少? 【參考答案】(1)v=。 (2)xCA=4d。 (3)B’=2(2-)B. 由幾何知識可得x=y,解得:t= 兩點(diǎn)間的距離為:xCA=vt, 代入數(shù)據(jù)可得:xCA=4d。 設(shè)此后粒子做圓周運(yùn)動的軌跡半徑為r,則有幾何關(guān)系可知r=R。 又因?yàn)閞=, 所以B’=, 代入數(shù)據(jù)可得:B’=2(2-)B. 4.如圖所示,等邊三角形AQC的邊長為2L, P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).水平線QC以下是向左的勻強(qiáng)電場,區(qū)域Ⅰ(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0;區(qū)域Ⅱ(三角形APD)內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域III(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場與區(qū)域Ⅱ內(nèi)大小相等、方向相反.帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為L的O點(diǎn)以某一速度射入電場,在電場作用下以速度v0垂直QC到達(dá)該邊中點(diǎn)N,經(jīng)區(qū)域再從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域(粒子重力忽略不計(jì)) (1)求該粒子的比荷q/m; (2)求該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的時間t1和勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E; (3)若區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0,則粒子經(jīng)過一系列運(yùn)動后會返回至O點(diǎn),求粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動過程所需的時間t. 【名師解析】(1)由題意可知,粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,軌道半徑為:r1=L 由牛頓第二定律和洛倫茲力表達(dá)式得到:qv0B0=m 解得:q/m= (3)帶電粒子在區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,同理由牛頓第二定律和洛倫茲力表達(dá)式可得: qv03B0=m 解得:r2=L/3 粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動軌跡如圖所示 在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動一段圓弧所對的圓心角α1=π/3, 在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動的時間:t2=2= 在區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動一段圓弧所對的圓心角α2=π/3, 在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動的時間:t2== 在區(qū)域Ⅲ中勻速圓周運(yùn)動一段圓弧所對的圓心角α3=π, 在區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動時間:t3=2= 粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動過程所需的時間t=t3+ t2+t3=++=- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019年高考物理 100考點(diǎn)千題精練 專題9.12 組合場問題 2019 年高 物理 100 考點(diǎn) 精練 專題 9.12 組合 問題
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-6136471.html