高中物理高考知识点《粒子在复合场中运动》考点巩固（2019年最新版） - 高考物理题库

1、简答题如下图所示，两平行金属板间存在相互平行的匀强磁场和匀强电场，电场强度为E，磁感强度为B，方向都在竖直平面内与金属板相垂直.平行板右侧有一荧光屏MN在竖直平面内与金属板相垂直.荧光屏MN中心为O，O"是电、磁场上边缘的一点，连线OO"垂直荧光屏MN，其长度为L，在荧光屏MN上建立一直角坐标系，原点为O，y轴向上，x轴垂直纸面向外，一束具有相同速度和荷质比的带电粒子，沿OO"方向由O射入此电、磁场中，最后打在荧光屏上，屏上亮点坐标为.粒子所受重力不计，求带电粒子的荷质比.

参考答案：

本题解析：
：

本题难度：简单

2、简答题

（1）求此区域内电场强度的大小和方向.
（2）若某时刻微粒在场中运动到P点时，速度与水平方向的夹角为60°，且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离.
（3）当带电微粒运动至最高点时，将电场强度的大小变为原来的1/2（不计电场变化对原磁场的影响），且带电微粒能落至地面，求带电微粒落至地面时的速度大小.

参考答案：（1）mg/q?方向竖直向上（2）（3）

本题解析：（1）由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内沿竖直平面做匀速圆周运动，表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反。

因此电场强度的方向竖直向上? ………………………… 2分
设电场强度为E，则有mg=qE，即E=mg/q?………………………… 3分
（2）设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R，根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有?qvB=mv2/R，解得R=?…………………………4分
依题意可画出带电微粒做匀速圆周运动的轨迹，由如图所示的几何关系可知，
该微粒运动最高点与水平地面间的距离
hm=5R/2=?…………………………? 2分
（3）将电场强度的大小变为原来的1/2，则电场力变为原来的1/2，即F电=mg/2
带电微粒运动过程中，洛仑兹力不做功，所以在它从最高点运动至地面的过程中，只有重力和电场力做功。设带电微粒落地时的速度大小为vt，根据动能定理有
mghm-F电hm=mvt2-mv2? …………………………3分
解得：? ………………………… 2分

本题难度：一般

3、填空题正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120 r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是____wb，平均感应电动势为____V。

参考答案：0.008.? 0.64

本题解析：当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是wb，平均感应电动势
故答案为：0.008? 0.64

本题难度：简单

4、选择题如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（　　）
A．质量
B．速度
C．荷质比
D．电荷

参考答案：在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，说明离子受力平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，由qvB=qE，得v=EB，可知这些正离子具有相同的速度；
进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，由R=mvqB和v=EB，可知，R=mEqB2；
这些正离子具有相同的比荷与相同的速度；
故选：BC．

本题解析：

本题难度：简单

5、计算题（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示，电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间，两板间所加电压为U0；经电场加速后，电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入，两板间距离和长度均为；距金属板P和Q右边缘处有一竖直放置的荧光屏；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。
（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；
（2）若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子恰好经过P板的右边缘飞出，求磁场的磁感应强度大小B；
（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线；每个电子在板P和Q间运动的时间极短，可以认为两板间的电压恒定；忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期（即2t0时间）内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。

参考答案：（1）?（2）?（3）

本题解析：（1）根据动能定理
?①
解得：?②
（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为 R，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系

?③
根据牛顿第二定律：?④?
解得：?⑤?
（3）设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t，PQ间的电压为u时恰好打在极板边缘

垂直电场方向：?⑥
平行电场方向：?⑦
此过程中电子的加速度大小 ?⑧
解得：，即当两板间电压为时打在极板上?⑨
电子出偏转电场时，在x方向的速度
?⑩
电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t2到达荧光屏。则
水平方向：?
竖直方向：?
电子打在荧光屏上的位置坐标?
亮线长度?
一个周期内打在荧光屏上的电子数：?
2t0时间内，打到单位长度亮线上的电子个数：?
评分标准：①③④⑤式各2分，其余各式均1分，共计20分。