高二年物理复合场练习-最后含答案

高二物理电磁场综合练习一选择题（本题共12小题；每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项）1如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述错误的是()A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小2如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O点(图中未标出)穿出若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()A穿出位置一定在O点下方 B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小 D在电场中运动时，动能一定减小3如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点，不计重力，则下列说法错误的是()A该粒子必带正电荷 BA、B两点位于同一高度C粒子到达C时的速度最大 D粒子到达B点后，将沿原曲线返回A点4如图所示，一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，整个空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100 J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，在运动过程中()A小球在D点时的动能为50 JB小球电势能的增加量等于重力势能的减少量C小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功相等D到达C点后小球可能沿杆向上运动5如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴（可视为质点）自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a =2g（g为重力加速度）作匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变），随后液滴进入y0的空间内运动液滴在y0)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OMONL.由此可判断()A这些离子是带负电的 B这些离子运动的轨道半径为LC这些离子的荷质比为 D当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点二计算题（本题共5小题. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为，一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且tan。现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?14.如图所示，某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场，此区域的宽度d = 8 cm，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，一电子以一定的速度沿水平方向射入此区域若电场与磁场共存，电子穿越此区域时恰好不发生偏转；若射入时撤去磁场，电子穿越电场区域时，沿电场方向偏移量y = 3.2 cm；若射入时撤去电场，电子穿越磁场区域时也发生了偏转。不计重力作用，求：（1）电子射入时的初速度的表达式；（2）电子比荷的表达式；（3）电子穿越磁场区域后（撤去电场时）的偏转角。15如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。 (1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量； (2)求磁感应强度B的值； (3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B，则B的大小为多少？16. 题目见答题卡。17. 题目见答题卡。高二物理电磁场综合答题卡一、选择题题号123456答案题号789101112答案二、计算题13.14.15、16. 如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下，在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求（1）粒子在磁场中运动速度的大小：（2）匀强电场的场强大小。17.如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。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点进入第三象限，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。已知重力加速度为g。求：（1）粒子到达P2点时速度的大小和方向；（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。 参考答案题号123456答案DCDDDB题号789101112答案BDBADD13.解析： 圆环受力如答图9-3-6所以示，随着速度的增大，洛伦兹力从零逐渐增大，圆环所受的支持力逐渐减小，摩擦力亦减小，所以金属环将做一个加速度逐渐增大的加速运动，达到最大速度vmax后做匀速运动。mgfNF答图9-3-6（1）由牛顿第二定律知： ，且F=qvB f=N 当f=0时，此时N=0，故最大加速度，此时。（2） 随着速度继续增大，N反向，当a=0时，圆环达到最大速度vmax，且F=qvmaxB f=N联立可得：答案：（1），（2）14.解析:（1）电子在复合场中不发生偏转，所受电场力和洛仑兹力平衡：答图9-3-4得初速度的表达式： （2）电子垂直进入匀强电场，向上偏转作类平抛运动： 得电子比荷： （3）电子垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力：代入比荷的表达式得 由图可知， 或 答案：（1）（2）（4）15. 解析：（1）墨滴在电场区域做匀速直线运动，有得，由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知：墨滴带负电荷。（2）进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，磁场力做匀速圆周运动的向心力，考虑墨滴进入磁场和挡板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径R=d,由此可得：答图9-3-7(3)根据题设，墨滴运动轨迹如图，设圆周运动半径为， ，由图示可得：得：，联立求得：。答案：，16. 解析：(1)如答图9-3-7质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC，故圆弧的圆心在OC上。依题意，质点轨迹与x轴的交点为A，过A点作与A点的速度方向垂直的直线，与OC交于O。由几何关系知，AO垂直于OC，O是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R，则有 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得将式代入式，得（2）质点在电场中的运动为类平抛运动。设质点射入电场的速度为v0，在电场中的加速度为a，运动时间为t，则有v0vcosj vsina t d=v0t 联立得 设电场强度的大小为E，由牛顿第二定律得qEma联立得 答案：（1），（2） 17. 答图9-3-3解析 （1）质点的运动轨迹如答图9-3-3所示。质点从P1到P2，由平抛运动规律求出方向与x轴负方向成45角（2）质点从P2到P3，重力与电场力平衡，洛仑兹力提供向心力qE=mg 解得: （3）质点进入第四象限，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动。当竖直方向的速度减小到0。此时质点速度最小，即v在水平方向的分量，方向沿x轴正方向。12