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2013高考物理 模拟新题精选分类解析(第11期)专题19带电粒子在复合场中的运动1(22分) (2013浙江省湖州市二模)如图所示,水平地面上方有一绝缘弹性竖直薄档板,板高h=3 m,与板等高处有一水平放置的小篮筐,筐口的中心距挡板s=1 m。整个空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,而匀强电场未在图中画出;质量m=110-3kg、电量q=110-3C的带电小球(视为质点),自挡板下端的左侧以某一水平速度v0开始向左运动,恰能做匀速圆周运动,若小球与档板相碰后以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中。(g取10m/s2,可能会用到三角函数值sin37=0.6,cos37=0.8)。试求:(1)电场强度的大小与方向; (2)小球运动的可能最大速率;(3)小球运动的可能最长时间。 2、(2013北京市模拟反馈题)如图5所示,空间存在足够大、正交的匀强电、磁场,电场强度为E、方向竖直向下,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电量+q粒子(粒子受到的重力忽略不计),其运动轨迹如图5虚线所示。求:(1)带电粒子在最低点受到的洛仑兹力;(2)带电粒子在最低点时的加速度。3(2013安徽皖北协作区联考)如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.在x轴上方空间的第二象限内,有一个竖直向下的匀强电场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xOy平面(纸面)向里的匀强磁场.在第一、第四象限,存在着与x轴正方向夹角为30的匀强电场,四个象限的电场强度大小均相等.一质量为m、电量为+q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限.然后经过x轴上x=2h处的P2的进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动.之后经过y轴上y=2h处的P3点进入第四象限,已知重力加速为g.求:(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向;(2)电场强度和磁感应强度的大小;(3)带电质点在进入第四象限空间运动过程中离x轴最小距离.4.(20分)(2013北京市西城区二模)如图1所示,以O点为坐标原点,沿水平地面向右建立x轴;线段OA、AB、BC的长度均为x0。在x轴附近有垂直纸面向里的匀强磁场和沿x轴正方向的电场,电场强度大小E随x的变化关系如图2所示(图1中未画出)。物体甲和乙的质量均为m,甲带的电荷量为+q,乙是不带电的绝缘体。物体甲从O点由静止释放,物体乙静止在水平地面上的A点。物体甲经过加速后,在A点与物体乙相撞,不计碰撞过程中损失的机械能,整个过程中物体甲的电荷量保持不变。不计一切摩擦,重力加速度为g。(1)求两物体在A点碰撞前的瞬间,物块甲的速度大小v;(2)求物体甲从A点运动到C点过程中两物体间的最大距离s;(3)若两物体相撞前的瞬间,物体甲对地面的压力刚好等于其重力的一半。求在C处物体甲对地面的压力与自身重力的比值k。 5.(20分) (2013北京市海淀区模拟)如图13所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一 竖直平面内,圆弧轨道的圆心为0,半径为R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向 的运动速度v=.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨 道下滑,恰好运动到C端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为,不计物体经过轨道与传 送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g(1)求物体下滑到P点时,物体对轨道的压力F(2)求物体返回到圆弧轨道后,能上升的最大高度H(3)若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出),物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为,试求物体 在传送带上运动的时间t。6.(18分)(2013广东省梅州市二模)如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为Bo的匀强磁场;在xoy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度Vo沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求:(1)金属板M、N间的电压U;(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC。
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