电场磁场高考题精选2.doc

PAGE  1 　 电场和磁场综合40题?? 2012-02-29 09:46:49|??分类：  HYPERLINK /blog/ \l m=0t=1c=fks_084071081094083069084080095095086086082066081084087075083 \o 高三 高三 |??标签： |字号大中小?订阅 ? 1、如图所示，一个质量为m =2.0×10-11kg，电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm，上极板带正电，两板间距d=10cm。 求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小； （2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ； （3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？ 解：（1）微粒在加速电场中由动能定理得： ??? qU=mv02??? （2分）??? 解得v0=1.0×104m/s? ???（1分） （2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，有： a= ???（1分） vy=at=a ???（1分） ??? 飞出电场时，速度偏转角的正切为： ??? tanθ===? ????（1分） ?解得? θ=30o? ???????（1分） （3） 进入磁场时微粒的速度是：v=??? ????（1分） ??? ?轨迹如图，由几何关系有：D=r+rsinθ? ?????（1分） ??? 洛伦兹力提供向心力：Bqv=???????? ??（2分） ?? ???????联立得：B==0.346T ?????（1分） ? ? ? ? 2、如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从半圆管的A点由静止滑入管内，从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点。已知重力加速度为g，电场强度的大小。求： ⑴小球到达O点时，半圆管对它作用力的大小； ⑵矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件； ⑶从O点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？ ? ? ? ? ? ? ? ? 解： ⑴从A→O过程，由动能定理得 （2分） （1分） ?? 在O点，由（2分） ???得 ?（1分） 法二: 当F合与速度v的方向垂直时，小球的动能最小，设经过的时间为t =， ?可解得 法三： 当时, 函数有最小值，动能有最小值。 ?  3、如图所示，电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两平板，两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量为 –e的电子，经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出，经磁场偏转后，最后打到荧光屏上。若，不计电子在进入加速电场前的速度。 (1) 求电子进入磁场时的速度大小； (2) 求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和磁感应强度B的大小； (3) 若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极，加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变，允许改变板长的前提下，求所加偏转电压的最小值。 ? ? ? ? ? 解： (1) 设电子经电场加速后的速度大小为v0，由动能定理得 ??? ????????????????????????????????????????????????????????????① ??? ????????????????????????????????????????????????????????????② (2) 电子经磁场偏转后,沿直线运动到荧光屏，电子偏转的临界状态是恰好不撞在上板的右端，到达荧光屏的位置与O点距离即为最大值，如图所示，有 ??? ??????????????????????????③ ??? ???????????????????????????????????????????????????????④ ??? ??????????????????????????????????????????⑤ ??? 注意到 ，，联立上式可得 ??? ??? ?????????????????????????????????????????