电场磁场典型例题

1．绝缘光滑斜面与水平面成角，质量为m、带电荷量为-q(q>0)的小球从斜面上的h高度处释放，初速度为(>0)，方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上。如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是A.小球运动过程对斜面压力越来越小B.小球在斜面做变加速曲线运动C应强度的取值X围为A.金属块在做平抛运动B.经过足够长的时间金属块一定会与高台右侧边缘相碰C.金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为D.金属块运动过程的最小速度为3．如图倒“V”导轨，两侧导轨倾角为，间距为。分别平行底边放置一根导体棒，其中棒质量为，电阻为，cd棒质量为，电阻为，两棒与导轨的动摩擦因数均为，导轨顶端MN间连接内阻为的1/13空间磁场均垂直于斜面向上，左右两斜面磁感应强度均为【解析】本题考查了电磁感应与电路的综合问题，意在考查考生的综合分析和解决能力。E=()r+②通过比较得知，当电动势最小时gsinθ=BL++BL++gsinθ③=μgsinθ=μgsinθ④当电动势最大时LgsinL(1)求磁场的磁感应强度的大小；2/13磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；(3)(选做)若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与AC边相切，且在磁场内运动的时间为，求粒子此次入射速度的大小。(3)【解析】本题考查了带电粒子在有界场中的运动等知识点，考查了考生的理解和应用能力。(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间内其速度方向改变了90°，故它的周期①得②匀速圆周运动的速度满足联立①②③式得③(2)设粒子从OA变两个不同位置射入磁场，能从OC边上的同一点P射出磁场，粒子在磁场中运动的轨迹如图(a)所示。设两轨迹所对应的圆心角分别为和。由几何关系有⑤3/13(3)如图(b)，由题给条件可知，该粒子在磁场区域中运动，则的轨迹圆弧对应的圆磁场，由几何关系和题给条件可知，此时有⑦⑧根据几何关系⑨设粒子此次入射速度的大小为，由圆周运动规律联立①⑦⑧⑨式得4/13yAx射一个带正电的粒子，在该方向距A入电场后一直在电场力的作用下打到x轴上的C点且速度方(3)(选做)若撤掉电场，在该平面内加上一个与(1)问磁感应强度大小相同的矩形有界匀强磁向里，粒子仍按原方向入射，通过该磁场后打到x轴上的C点且速【答案】(1)(2)R(3)和应用能力。知识可得：根据得速度的反向延长线平分水平位移。如图所示，由几何知识求其水平位移的一半5/13(3)左手定则可知，粒子进入磁场后向上偏转，并最终沿BC的方向离开磁场，由于磁场向为切线画圆，则为粒子的运动轨迹，如下图所示．切点E、F分别为入射点和出射点，即为磁场的两个边矩形边长为矩形短边为面积为6/13【解析】本题考查带电粒子在复合场中的运动的知识点，意在考查学生的分析综合能力。小球离开平台后做平抛运动，由题知，小球经过A点时的速度沿圆轨道的切线方向，则(2)(i)小球N沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC后，小球沿轨道做圆周运动，若恰好能通过最联立以上两式解得；故当时，小球N沿着轨道做圆周运动的，且能从圆的最高点C飞出；(ii)若小球N恰好滑到与圆心等高的圆弧上的T点时速度为零，则滑块也沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。根据动能定理得根据题XX息可知R＜4m7/13故当时，小球在轨道内来回的滚动综上所述，小球能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半径R的取值应满足或B也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内。已知虚E，方向水平向右.释放带电系统，让它从静止开始运动。理可得：2qEL=-08/13联立解得ΔE＝6qEL电(3)设带电系统由静止释放到小球B刚进入电场的过程中，带电系统运动的时间加速度为：=动的时间为，则有加速度为：=根据对称性可知，带电系统从出发点回到出发点的过程中所用总时间为t=2+2中心线上的荧光屏bc上，不计粒子重力(静电力常量)9/13(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小【答案】(1)m(2)Q=1.04×10-8C，且Q带负电【解析】本题考查带电粒子在电场中运动的知识，意在考查学生的分析能力。(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移)，①则(2)带电粒子到达a处时，沿方向的速度大小为垂直方向的速度大小为/13粒子到达a点时的速度大小为；正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出)，不计粒子时间；【答案】⑴⑵x=5m⑶电场中的运动等知识点