复件复磁场以整理MicrosoftWord文档

1、 带电粒子在复合场中的运动1.（2009天津 ）(18分)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.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v0的大小;(3) A点到x轴的高度h.2（2009宁夏 ）(18分) 如图所示，在第一象限

2、有一均强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=,。不计重力。求（1）M点与坐标原点O间的距离；（2）粒子从P点运动到M点所用的时间 3. （2009全国2卷）（18分）如图,在宽度分别为和的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场

3、分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。4.（2011新课标）（19分）如图，在区域I（0xd）和区域II（dx2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；因此，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是

4、a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求（1）粒子a射入区域I时速度的大小；（2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。5. （2013新课标）(18分)如图所示，一质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0 从O点沿y轴正方向射入磁感应为B的一圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直纸面，粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正向夹角为300，不计重力，试求： （1）圆形匀强磁场区域的最小面积；（2）粒子从O点进入磁场区至b点所经历的时间；（3）b点坐标。6.（2014新课标） (19分)半径分别为和2的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为，质量为且质量分布均匀的直导体棒置

5、于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心，装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为，方向竖直向下，在内圆导轨的点和外圆导轨的点之间接有一阻值为的电阻（图中未画出）。直导体棒在水平外力作用下以角速度绕逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为。求（1）通过电阻的感应电流的方向和大小；（2）外力的功率。1. （2009天津 ）（18分）（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为；在轴正方向上做匀速直线运动，设速度为，粒子从P点运动到Q点所用的

6、时间为，进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角为，则 其中。又有 联立式，得因为点在圆周上，所以MQ为直径。从图中的几何关系可知。 （2）设粒子在磁场中运动的速度为,从Q到M点运动的时间为,则有 带电粒子自P点出发到M点所用的时间为为 联立式，并代入数据得 2.（2009宁夏 ）（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有 重力的方向是竖直向下，电场力方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。（2）小球做匀速圆周运动，O为圆心，MN为弦长，如图所示。设半径为r，由几何关系知 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有

7、由速度的合成与分解知 由式得 （3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为 由匀变速直线运动规律 由式得 3.（2009）（18分）粒子在磁场中做匀速圆周运动（如图）。由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直，圆心O应在分界线上。OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R。由几何关系得 设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 设P为虚线与分界线的交点， 式中 粒子进入电场后做类平抛运动，其初速度为V，方向垂直于电场。设粒子加速度大小为a,由牛顿第二定律得 由运动学公式有 式中是粒子在电场中运动的时间，由式得 由式得 5.（2011）解析：（1）设粒子a在I内

8、做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为,如图，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 由几何关系得 式中，由式得 (2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为Oa,半径为，射出点为（图中未画出轨迹），。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 由式得 、和三点共线，且由 式知点必位于 的平面上。由对称性知，点与点纵坐标相同，即 式中，h是C点的y坐标。 设b在I中运动的轨道半径为，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 设a到达点时，b位于点，转过的角度为。如果b没有飞出I，则 式中，t是a在区域II中运动的时间，而 由式得 由式可见，b没有飞出。点的y坐标为

9、由式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为 6. （2014）（19分）（1）在时间内，导体棒扫过的面积为            根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为                         

10、0; 根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端。因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端。由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足                               联立式得      

11、0;              （2）在竖直方向有mg2=0                                  &

12、#160;      式中，由于质量分布均匀，内、外圈导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N。两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为=                                   

13、;    在t时间内，导体棒在内、外圆导轨上扫过的弧长分别为                     和                    克服摩擦力做的总

14、功为                              在t时间内，消耗在电阻R上的功为                  

15、;                   根据能量转化和守恒定律知，外力在t时间内做的功为