高二物理混合场题目要点

1、混合场1、如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为 r。一质量为 m、电荷量 为q的带正电的粒子从 A点由静止释放后，在 M点离开电场， 并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，/MON = 120° ,粒子重力可忽略不计。求：(1)粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度 B的大小；(3)粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间。2、如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B

2、,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为 m、电荷量为-q的带电粒子从P孔以初速度V0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角0 =60° ,粒子恰好从C孔垂直于OC!寸入匀强电场，最后打在Q点，已知OQ= 2 OC , 不计粒子的重力，求：(l)粒子从P运动到Q所用的时间t 。(2 )电场强度E的大小工。即"Pn(3 )粒子到达Q点时的动能&QK k y"X会XP 0Q4、MN是一段半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道，轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为

3、B1=0. 1T。现有一带电量为+1C质量为100g的带电小球从 M点由静止开始自由下滑，恰能沿NP方向做直线运动，并进入右侧的复合场。(NP沿复合场的中心线)已知AB板间的电压为 U=2V ,板间距离d=2m,板的长度L=3m ,若小球恰能从板的边沿飞出，NP沿复合场的中心线试求：“ p.(1)小球运动到N点时的速度v；J：!xxx XXX X XX(2)水平向右的匀强电场电场强度 E；XX X X Xj(3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度 B2Bi35、如图所不，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B, E的大小为0.5X10V/m,B大小为0.5T ;第一象限的某个矩形区域内，有方

4、向垂直纸面向里的匀强磁场R,磁场的下边界与x轴重合.一质量n=1M0-14kg、电荷量q=1M0-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60。角从M点沿直线运动，经 P点即进入处于第一象限内的磁场B区域.一段时 间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0, -10),N点的坐标为(0 , 30),不计粒子重力，g取10m/s2.(1)请分析判断匀强电场 日的方向并求出微粒的运动速度v；(2)匀强磁场R的大小为多大？；(3) B2磁场区域的最小面积为多少？6、如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下.在第四象限内存在51一有

5、界匀强磁场，左边界为 y轴，右边界为x= J的直线.磁场方向垂直纸面向外.一质量2为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作 用下从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场.已知 OQ=1,不计粒子重力.求:(1) P与O点的距离；(2)要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围;7、如图所示，直角坐标系 xOy位于竖直平面内，在水平的 x轴下 方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁应强度为B ,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于 y轴，一质量为 m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经 x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速

6、圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场， M、N之间的距离为L, 小球过M点时的速度方向与 x轴的方向夹角为6 ,不计空气阻力，重力 加速度为g,求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度vo的大小；(3) A点到x轴的高度ho8、如图所示，在平面坐标系xoy内，第H、出象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第IV象限内存在半径为 L的圆形匀强磁场，磁场圆心在 M (L, 0)点，磁场方向垂直于坐标 平面向外.一带正电粒子从第出象限中的 Q ( 2L, L)点以速度Vo沿x轴正方向射出, 恰好从坐标原点 O进入磁场，从P (2L, O)点射出磁场.不计粒子重力，求：(1)

7、电场强度与磁感应强度大小之比(2)粒子在磁场与电场中运动时间之比9、如图所示，一个板长为 L,板间距离也是L的平行板容器上极板带正电，下极板带负电。 有一对质量均为 m,重力不计，带电量分别为 +q和-q的粒子从极板正中水平射入(忽略两 粒子间相互作用)，初速度均为Voo若-q粒子恰能从上极板边缘飞出，求(1)两极板间匀强电场的电场强度E的大小和方向(2) -q粒子飞出极板时的速度 v的大小与方向(3)在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,为使得+q粒子与-q粒子在磁场中对心正碰(碰撞时速度方向相反)，则磁感应强度B应为多少?10、如图所示，直角坐标系的区域内有磁感应强度大小边界与

8、x轴交于P点；在xoy位于竖直平面内，在一 J3mw x< 0一 ，-4、， 一, t , 一 , 一一， ,.一一一，B=4.0 X l 0 t、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场。一质量m=6.4 Xl 0-27kg、电荷量q=3.2X1 0-1七的带电粒子从 P点以速度v= 4X104m/s,沿与X轴正方向成a=600角射入磁场，经电场偏转最终通过 不计粒子重力。求：(1)带电粒子在磁场中运动时间；(2) Q点的坐标；11、如图所示，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于 y轴的匀强电场和垂直于 xo

9、y平面 的匀强磁场，y轴上离坐标原点 L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为 v0的电子(质量为 m,电量为e)。如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动.如果撤去磁场只保留电场，电子将从P点离开电场，P点的坐标是(2L,3L).不计重力的影响，求：(1)电场强度E和磁感应强度 B的大小及方向；(2)如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x轴上的D点(图中未标出)离开磁场，求 D点的坐标及电子在磁场中运动的时间12、如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度 B1=0.40T,方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0X105V/m , PQ为板间中线.紧靠平

10、行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 B2=0.25T,磁 场边界AO和y轴的夹角/ AOy=45 .一束带电量q=8.0 x 10-19C的正离子从P点射入平行 板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从 y轴上坐标为(0, 0.2m)的Q点垂直y轴 射入磁场区，离子通过 x轴时的速度方向与 x轴正方向夹角在 45°90°之间.则：(1)离子运动的速度为多大？(2)离子的质量应在什么范围内？x轴上，磁感应强度,矩(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到大小B2'应满足什么条件？13、如图所示，在矩形 A

11、BCD内对角线BD以上的区域存在有平行于 AD 向下的匀强电场，对角线 BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)形AD边长L, AB边长为 &L。一个质量为 m、电荷+q的带电粒子(不计重力)以初速度Vo从A点沿AB方向进入电场，在对角线 BD的中点P 处进入磁场，并从 DC边上的Q点垂直于DC离开磁场， 试求：(1)电场强度的大小(2)带电粒子经过 P点时速度的大小和方向(3)磁场的磁感应强度的大小和方向14、(18分)如图所示，在 xoy平面内，第出象限内的直线 OM是电场与磁场的边界， OM 与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负 x方

12、向的匀强电场 E,场强大小为0.32N/C;在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T. 一不计重力的带负电的微粒， 从坐标原点O沿y轴负方向以vo=2X103m/s的初速度 进入磁场，最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5X10-18C,质量m=1 X10-24kg,求：(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；/(3)带电微粒最 终离开电、磁场区域的位置坐标.?.口TJ X X I R. Lx X x15、质谱仪的原理图如图甲所示。带负电粒子从静止开始经过电势差为 U的电场加速后, 从G点垂直于MN进入

13、偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后，最终到达照片底片上的H点，测得G、H间的距离为d ,粒子的重力可忽略不计。(1)设粒子的电荷量为 q,质量为m,试证明该粒子的比荷为：9=半不；m B2d2(2)若偏转磁场的区域为圆形，且与 MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，要保证上述粒子从 G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到 MN边界上(MN足够长)，求磁场区域的半径应满足的条件。16、磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图 1HU 加速电场乂 k 乂 乂 乂/乂乂乂x C-x /野场 xxxxxxxx

14、x甲U= 99.6V;海水沿y轴5.0m/s的速率涌入进水Vd=8.0m/s。求此时两是平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。如图2所示，通道尺寸a = 2.0m, b= 0.15m、c= 0.10m。工作时，在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场；沿x轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压 正方向流过通道。已知海水的电阻率尸0.22 Q- m。(1)船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；(2)船以Vs= 5.0m/s的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以 口由于通道的截面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到金属板间的感应

15、电动势 U感。(3)船行驶时，通道中海水两侧的电压U/=U- U感计算，海水受到电磁力的 80%可以转化为对船的推力。当船以Vs =5.0m/s的船速度匀速前进时，求海水 推力的功率。17、如图所示，一个初速为零的带正电的粒子经过M、N两平行板间电场加速后，从N板上的孔射出，当带电粒子到达P点时，长方形a b c d区域内出现大小不变、方向垂直于 . .JlQ .纸面且方向父替变化的匀强磁场，磁感强度巳=0. 4T,每经t = x 10 s ,磁场方向4变化一次。粒子到达P点时出现的磁场方向指向纸外，在Q处有一个静止的中性粒子，P、Q间距离s= 3mo(直线垂直平分13、cd.已知D= 1.6

16、 m,带电粒子的荷质比为1.0 X10“C/k g ,重力忽略不计。求：(1)加速电压为200 V时带电粒子能否与中性粒子碰撞？AT -(2)画出它的轨迹。-w(3)能使带电粒子与中性粒子碰撞，加速电压的最大值是多少？# L ：p*-L +18、如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有沿y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外 的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为+ q的粒子(重力不计)以初速度 V0沿x方向从坐标为(31,1)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点 O 射出，射出时速度方向与y轴方向夹角为45 ,求：(1)粒子从。点射出时的速度v和电场强度E ;在第二、三象限内有一匀

17、强磁场,(2)粒子从P点运动到O点过程所用的时间。19、如图所示，在坐标系 xOy中，过原点的直线 OC 与x轴正向的夹角 4=120° ,在OC右侧有一匀强电场。其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于 y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带正电荷 q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边 界上的A点射入磁场区域，并从。点射出，粒子射出磁场的速度方向与 x轴的夹角0= 30° 大小为v,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距 的两倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由 O点返回磁场区域，经过一段时间后再

18、次离开磁场。已知粒子从 A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求(1)粒子经过A点时速度的方向和 A点到x轴的距离;(2)匀强电场的大小和方向；(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。20、如图所示，在 xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的 方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线 OC之间有一匀 强磁场，磁感应强度的大小为 B,方向垂直于纸面向外。 有一质 量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于 x轴射入电场。 质点到达x轴上A点时，速度方向与 x轴的夹角中，A点与原 点O的距离为do接着，质点进入磁场，并垂直于OC

19、飞离磁场。 不计重力影响。若 OC与x轴的夹角为中,求：(1)粒子在磁场中运动速度的大小：(2)匀强电场的场强大小。21、两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点。为原点，如图所示。在 y>0, 0<x<a的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，在 y >0, x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在。点处有一小孔，一束质量为m、带电量为q (q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场， 最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知 了x X ： *

20、速度最大的粒子在 0vxv a的区域中运动的时间与在 x:X X ? ,>a的区域中运动的时间之比为 2 ： 5,在磁场中运动的：总时间为7T/12,其中T为该粒子在磁感应强度为 B的 X,*匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。22、在如图所示的直角坐标系中，x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场，场强的大小为E = J2M104V/2m. x轴的下方有垂直于 xOy面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B = 2X 10 T .把一个比荷为q/m=2X 108c/kg的正电荷从坐标为(0, 1)的A点处由静止释放.电荷所受的重力 忽略不计

21、，求：(1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间(2)电荷在磁场中运动轨迹的半径；(3)电荷第三次到达 x轴上的位置.23、如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿y轴负方向的匀强电场； 第四象限无电场和磁场。 现有一质量为 m、电荷量为q的粒子以速度 V0从y轴上的M点沿x轴负方向 进入电场，不计粒子的重力，粒子经 x轴上的N点和P点最后 又回到 M点，设OM=L,ON=2L.求：(1)带电粒子的电性，电场强度E的大小；(2)带电粒子到达 N点时的速度大小和方向；(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；(4)粒子从M点进入电场，经 N、P点最后又回到 M点

22、所用 的时间。24、如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为 L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面 向里。一个质量为 m电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的 O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，(1)中间磁场区域的宽度 d;(2)带电粒子从O点开始运动到第一次回到时间t.又回到O点，然后重复上述运动过程。 求:O点所用L d25、如图所示，竖直绝缘杆处于彼此垂直，大小分别为E和B的匀强电磁场中，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外， 一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆

23、下滑,且与杆的动摩擦因数为 科，问：小球速度多大时，小球加速度最大？是多少?小球下滑的最大速度是多少？26、如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环向右初速度vo,在以后的运动过程中，圆环克服摩擦力所做的功可能为：()1212 m3g2A . 0 B. - mvoC. 一 mvo 一 一5t D.无法确te222q2B2X X X X27、如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为Li、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期T变化的电场(如图2所示)，电场强度的大小为 日，E>0表示电场

24、方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的 Ni点以水平速度v射入 该区域，沿直线运动到 Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段NN2的中点，重力加速度为 go上述d、曰、m v、g为已知量。(1)求微粒所带电荷量 q和磁感应强度B的大小；(2)求电场变化的周期 T;(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 T的最小值。28、如图所示，直角坐标系 xOy位于竖 直平面内，在水平的 x轴下方存在匀强 磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于 y 轴。一质量为 m、电荷量为q的带正电 的小球，从

25、y轴上的A点水平向右抛出，工1及lx X X X；经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与 x轴的方向夹角为6。不计空气阻力，重力加速度为g,求(1)电场强度E的大小和方向；A赤O XX图2M N页X1X X(2)小球从A点抛出时初速度 vo的大小;A点到x轴的高度h.29、如图所示，真空室内存在宽度为 d=8cm的匀强磁场区域，磁感应 强度B=0.332T ,磁场方向垂直于纸面向里； ab、cd足够长，cd为厚 度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度 E=3.32 105N/C;方向与金箔成3

26、7°角.紧挨边界ab放一点状”粒子放N射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的a粒子，已知：a粒子的质量m=6.64X1027kg,电荷量 q = 3.2 10 19C,初速度 v = 3.2 106m/s。(sin37 = 0.6, cos37 = 0.8)求：(1) a粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；(2)金箔cd被a粒子射中区域的长度L;(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的a粒子穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SNI±ab且SN = 40cm,则此a粒子从金箔上穿出时，损失的动能EK为多少？30、如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸

27、面向里的、磁感应强度为B的ad边夹角0 = 30 °、大aI； X X X X I Ioh x 义 义 义及；V0X X X XIdc匀强磁场，在ad边中点Q方向垂直磁场向里射入一速度方向跟 小为V。的带正电粒子，已知粒子质量为 rn,电量为q, ad边长为L, ab边足够长，粒子重力不计，求：(1)粒子能从ab边上射出磁场的V0大小范围.(2)如果带电粒子不受上述 V0大小范围的限制，求粒子在磁场中 运动的最长时间.31、如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度为I,竖直宽度足够大，处在偏转电场的

28、右边，如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时， 这些电子通过两板之间的时间为 2t0,当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均能通过电场，穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m、电荷量为e)(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场，求它离开偏转电场时的侧向位移大小；UU0,0；i:t02t03t0 4t0乙(2)通过计算说明，所 有通过偏转电场的电子的偏 向角(电子离开偏转电场的速 度方向与进入电场速度方向 的夹角)都相同。(3)要使电子能垂直打 在荧光屏上，匀强磁场的磁 感应强度为多少？32、如图所示，在x-o-y坐标系中，以(r, 0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在 y > r的足够大的区域内，存在沿 y轴负方向的匀强 电场，场强大小为 E。从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内