高考物理知识大全《粒子在复合场中运动》答题技巧（2019年最新版） - 高考物理题库

高考物理知识大全《粒子在复合场中运动》答题技巧（2019年最新版）(四)

2019-06-29 05:14:31 【大中小】

1、选择题如图所示，甲图中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通如图乙所示的交变电流i，则（?）

A. 从t1到t2时间内A、B两线圈吸引
B. 从t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C. t1时刻两线圈间作用力为零
D. t2时刻两线圈间的吸引力最大

参考答案：ABC

本题解析：从t1到t2时间内，电流减小，根据楞次定律知吸引，从t2到t3时间内电流增大，根据楞次定律知排斥，AB正确；t1时刻电流最大，但磁场的变化率最小，B线圈中不产生感应电流，无相互作用，t2时刻由于A线圈电流为零，故作用力为零，CD错误

本题难度：简单

2、计算题如图所示的坐标系，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。

参考答案：解：（1）设第三象限的电场强度大小为E，由粒子进入第三象限恰好能做匀速圆周运动知：

在第二象限，竖直方向加速度
∴水平方向，竖直方向
，
竖直方向

与x轴负向夹角θ，则

（2）进入第三象限重力和电场力抵消，磁场力提供向心力，
解得：，
（3）粒子进入第四象限竖直向下的力大小
竖直向下加速度大小
当粒子竖直向上的速度为0时，离x轴最近
即

∴粒子上升的最大高度
∴
∴离x轴最近的距离

本题解析：

本题难度：困难

3、计算题在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E ="4N/c,B=" 0.15T。今有一个带负电的质点以v = 20m/s的速度在此区域内沿垂直于电场强度方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向。（g=9.8m/s2）

参考答案：由题意可知质点受的重力，电场力和洛伦兹力的合力必为零。由此推知三力在同一竖直平面内，如图所示由平衡条件得

解得代入数据得：q/m = 1.96C/kg，?
，所以，
即磁场是沿与重力方向成，且斜向向下的一切方向。

本题解析：略

本题难度：简单

4、计算题如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,在x>0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场，场强的大小为E，一个带正电的小球经过图中的x轴上的A点，沿着与水平方向成= 300角的斜向下直线做匀速运动，经过y轴上的B点进入x<0的区域，要使小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在x<0区域另加一匀强电场，若带电小球做圆周运动通过x轴上的C点，且，设重力加速度为g，

求：
(1)小球运动速率的大小；
(2)在x<0的区域所加电场大小和方向；
(3)小球从B点运动到C点所用时间及的长度．

参考答案：(1) ?(2) ?,方向竖直向上?(3)?、

本题解析：(1）小球从A运动到B的过程中，小球受重力、电场力和洛伦兹力作用而处于平衡状态，
由题设条件知，
所以小球的运动速率为。
(2)小球在x<0的区域做匀速圆周运动，则小球的重力与所受的电场力平衡，洛伦兹力提供做圆周运动的向心力．
则，
又．
所以，方向竖直向上．
(3）如图所示，连接BC，过B作AB的垂线交x轴于．

因为，所以在中,又，故，所以, ，则为小球做圆周运动的圆心．
设小球做圆周运动的半径为R,周期为T，则,
且?
，

由于，小球从点B运动到点C的时间为，
又∠BO=300，所以,
所以，
即
又，
所以

点评：关键是先确定物体的运动情况，并画出运动轨迹，利用几何知识找圆心和半径，然后逐段逐段分析，匀速运动阶段受力平衡，匀速圆周运动阶段洛伦兹力提供向心力。

本题难度：一般

5、计算题如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，ab间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场大小为E方向竖直向上，磁感强度方向垂直纸面向里，磁场大小等于E/v0。求：
（1）粒子在ab区域的运动时间？
（2）粒子在bc区域的运动时间？