高中物理专题训练-复合场组合场

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复合场 组合场

一、单选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)

1.如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a，b，c，d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（ ）



A． 当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大 B． 小球一定又能回到a位置

C． 小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D． 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

2.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为( )



A． B． C． D．

二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)

3.（多选）如图所示，甲是不带电的绝缘物块，乙是带负电的物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的绝缘水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现加一水平向左的匀强电场，发现甲、乙一起向右加速运动．在加速运动阶段（ ）






A． 甲、乙两物块一起做加速度减小的加速运动 B． 甲、乙两物块间的摩擦力不变 C． 乙物块与地面之间的摩擦力不断增大 D． 甲、乙两物体可能做匀加速直线运动

4.（多选）如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ．现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek最随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（ ）

A．B．C．D．

5.（多选）如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直．在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上．初始，给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电量保持不变．已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E=

，则以下说法正确的是（ ）






A． 小球的初速度为v0=

B． 若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止

C． 若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止

D． 若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为

6.为了测量某地地磁场的水平分量Bx，课外兴趣小组进行了如图所示的实验：在横截面为长方形，只有上下表面A，B为金属板的导管中通以导电液体，将导管沿东西方向放置时，A，B两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量．假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v，导管横截面的宽为a，高为b，A，B面的电势差为U．则下列判断正确的是（ ）



A．Bx= B．Bx=

C．A面的电势高于B面 D．B面的电势高于A面

7.（多选）如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度为B，其边界为一边长为 ，L的正三角形，A，B，C为三角形的三个顶点．若一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力）以速度v0=

从AB边上的某点P垂直于AB边竖直向上射入磁场，然后能从BC边上某点

Q射出．关于P点入射的范围和从Q点射出的范围，下列判断正确的是（ ） A． PB＜

L

B． PB＜L

C． QB＜L




D． QB≤L



四、计算题(共7小题,每小题18.0分,共126分) 8.如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝5

N/C，同时存在着水平方向

的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5 T．有一带正电的小球，质量m＝1×10kg，电荷量q＝2×10C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取g＝10 m/s，求：

2

－6

－6



(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；

(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.

9.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．








10.如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一粒子源处在坐标为（0，L）M点能以垂直与电场方向不断发射质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子（重力不计），粒子进入磁场后最后又从x轴上坐标为（3L，0）处的P点射入电场，其入射方向与x轴成45°角．求： （1）粒子到达P点时的速度v；

（2）匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B； （3）粒子从M点运动到P点所用的时间t．

的有界匀11.如图所示，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°

强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为角的带正电粒子，该粒子B.今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v，方向与MN成45°

在磁场中运动时的轨道半径为R.若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点．不计粒子的重力．求： (1)画出粒子的轨迹图 (2)电场强度E的大小；

(3)该粒子第五次从O点进入磁场后，运动轨道的半径。 (4)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。




12.某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示．一质量为m，带电量为+q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场．已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，弧MN是圆周长的，粒子重力不计．求： （1）电场强度E的大小． （2）圆形区域的半径R．

（3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t．



13.如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×10N/C和B1=0.1T，极板的长=

6

m，间距足够大．在

板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R=

m．有一带正电的粒子以某速度沿极板的中

线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷

2×10C/kg．求：

8



（1）粒子的初速度v；

（2）圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；

（3）在其它条件都不变的情况下，将极板间的磁场Bl撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件。






14.如图a所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示．开始时刻，磁场方向垂直纸面向内（如图），t=0时刻有一带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O沿x轴正向进入磁场，初速度为v0=2×10m/s．已知带电粒子的比荷为

=1.0×10C/kg，其它有关数据见图中标示．试求：

4

3



（1）t1=； ×10s时粒子所处位置的坐标（x1，y1）

﹣4

（2）带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h； （3）带电粒子是否还可以返回原点？如果可以，求返回原点经历的时间t′．

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