高考物理壓軸題電磁場匯編(編輯修改稿)
2025-05-04 22:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，時刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負(fù)方向偏移的距離為，則有①，②③聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為④。（2）時刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前時間在電場中偏轉(zhuǎn)，后時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為⑤帶電粒子離開電場時沿y軸負(fù)方向的分速度大小為⑥帶電粒子離開電場時的速度大小為⑦設(shè)帶電粒子離開電場進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，則有⑧聯(lián)立③⑤⑥⑦⑧式解得⑨。（3）時刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間最短。帶電粒子離開磁場時沿y軸正方向的分速度為⑩，設(shè)帶電粒子離開電場時速度方向與y軸正方向的夾角為，則，聯(lián)立③⑤⑩式解得，帶電粒子在磁場運(yùn)動的軌跡圖如圖所示，圓弧所對的圓心角為，所求最短時間為,帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期為，聯(lián)立以上兩式解得?！究键c(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動命題特點(diǎn)：以帶電粒子在組合場中的運(yùn)動為背景，以力學(xué)方法在電磁學(xué)中的應(yīng)用為考查重點(diǎn)，通過周期性變化的電場、磁場所導(dǎo)致的帶電粒子運(yùn)動的多樣性，很好的體現(xiàn)了對探究能力的考查。連續(xù)三年均涉及物理量關(guān)系的推導(dǎo)，對文字運(yùn)算能力要求較高。演變趨勢：對探究能力的考查正逐步由實(shí)驗(yàn)題擴(kuò)展到計(jì)算題，且多以對物理量的不確定性及運(yùn)動的多樣性為考查重點(diǎn)。 如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為、帶電量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場做勻速圓周運(yùn)動，后進(jìn)入電場做勻加速運(yùn)動，然后第二次進(jìn)入磁場中運(yùn)動，此后粒子在電場和磁場中交替運(yùn)動。已知粒子第二次在磁場中運(yùn)動的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推。求⑴粒子第一次經(jīng)過電場子的過程中電場力所做的功。⑵粒子第n次經(jīng)芝電聲時電場強(qiáng)度的大小。⑶粒子第n次經(jīng)過電場子所用的時間。⑷假設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動時，電場區(qū)域場強(qiáng)為零。請畫出從粒子第一次射入磁場至第三次離開電場的過程中，電場強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系圖線（不要求寫出推導(dǎo)過程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)明坐標(biāo)刻度值）。 【答案】（1） （2）（3） （4）見解析【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由得 則v1：v2：…：vn=r1：r2：…：rn=1：2：…：n（1）第一次過電場，由動能定理得（2）第n次經(jīng)過電場時，由動能定理得 解得（3）第n次經(jīng)過電場時的平均速度，tOEtOE 則時間為（4）如圖xyAOMNθv0如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時的速度方向與x軸的方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求(1) 電場強(qiáng)度E的大小和方向；(2) 小球從A點(diǎn)拋出時初速度v0的大?。?3) A點(diǎn)到x軸的高度h.答案：（1），方向豎直向上 （2） （3）【解析】本題考查平拋運(yùn)動和帶電小球在復(fù)合場中的運(yùn)動。（1）小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運(yùn)動，說明電場力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動的向心力），有 ① ②xyAOMNθv0θO/P重力的方向豎直向下，電場力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場強(qiáng)度方向豎直向上。（2）小球做勻速圓周運(yùn)動，O′為圓心，MN為弦長，如圖所示。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知 ③小球做勻速圓周運(yùn)動的向心力
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