高考物理二轮复习试题非选择题命题点集训3

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1、非选择题命题点集训三　电场和磁场1.图1(2012·合肥一中检测)如图1所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场．一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为(－L,0)．粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为(0,2L)，电子经过磁场偏转后方向恰好垂直于x轴射入第四象限．(电子间的相互作用不计)求：(1)第二象限内电场强度E的大小；(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正

2、方向的夹角θ；(3)圆形磁场的最小半径Rmin.【解析】　(1)从A到C的过程中，电子做类平抛运动，有电子的加速度a＝eE/m，L＝at2/2，2L＝vt，联立解得E＝.(2)设电子到达C点的速度大小为vC，方向与y轴正方向的夹角为θ.由动能定理，有mv－mv2＝eEL，解得vC＝2v.则cosθ＝v/vC＝0.5，电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ＝60°.(3)电子运动轨迹如图所示．由公式qvCB＝，解得电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝2mv/eB.电子在磁场中偏转120°后垂直于x轴射出，由三角形知识得磁场

3、最小半径：Rmin＝PQ/2＝rsinθ＝rsin60°，联立解得：Rmin＝mv/eB.【答案】　(1)　(2)60°　(3)2．(2012·中科大附中模拟)如图2所示，圆形匀强磁场半径R＝1cm，磁感应强度B＝1T方向垂直纸面向里，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距d＝1cm，N板中央开有小孔S.小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A.两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕向，图中只画了2匝)，线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场，穿过线圈的磁通量变化率为＝100Wb/s.位于磁场

4、边界上某点(图中未画出)的离子源P，在纸面内向磁场区域发射速度大小均为v＝5×105m/s，方向各不相同的带正电离子，离子的比荷q/m＝5×107C/kg，已知从磁场边界A点射出的离子恰好沿直线AS进入M、N间的电场．(不计离子重力，离子碰到极板将被吸附)求：图2(1)M、N之间场强的大小和方向；(2)离子源P到A点的距离；(3)沿直线AS进入M、N间电场的离子在磁场中运动的总时间(计算时取π＝3)．【解析】　(1)由法拉第电磁感应定律得M、N之间的电压U＝nΔΦ/Δt＝100×100V＝104V.M、N之间场强的大小E＝U/d＝

5、106N/C，方向竖直向下．(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由qvB＝mv2/r，解得r＝cm.如图所示，tanθ＝R/r，解得θ＝30°.由图中几何关系可知离子源P到A点的距离PA＝r＝cm.(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T＝2πm/qB.离子第一次在磁场中运动的时间t1＝T/6＝πm/3qB＝2×10－8s.离子进入电场后做匀减速直线运动，在电场中运动距离x＝v2/2a，a＝qE/m，解得x＝0.75cm＜d.因此离子不会打在M板上，会以相同的速率从A点反向再进入磁场．由对称性，离子在磁场中运动的总时间t＝2

6、t1＝4×10－8s.【答案】　(1)106N/C　竖直向下　(2)cm(3)4×10－8s3.图3(2012·阜阳一中模拟)如图3所示，在水平面内建立一直角坐标系xOy，虚线MN与x轴正方向成45°角将第一和第三象限各分成两个区域．区域Ⅰ、Ⅱ分别存在磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场．第二象限有水平向右、电场强度为E1的匀强电场，MN右侧有水平向左、电场强度大小未知的匀强电场E2.现将一带电荷量为q，质量为m的带正电的粒子从P点由静止释放，粒子沿PQ做直线运动，从y轴上坐标为(0，h)的Q点垂直y轴射入磁场Ⅰ区，偏转后从M

7、N上某点D(D点未画出)沿y轴负方向进入电场E2，粒子重力不计．求：(1)释放点P距Q点的距离L；(2)欲使粒子从OM边界穿出后经过偏转电场E2，由O点进入磁场Ⅱ区，电场强度E2的大小；(3)粒子从O点进入磁场Ⅱ后，从MN上某点射出时，该点与D点间的距离s的大小．【解析】　(1)E1qL＝mv2r＝qvB＝m解得：L＝.(2)＝vt＝at2a＝解得：E2＝.(3)设粒子从O点进入磁场时与y轴负方向夹角为α，与MN夹角为θ，从MN上K点射出，射出时速度大小为v′tanα＝tan45°＝＝可得：v′＝＝vr′＝＝＝tanθ＝tan(α

8、－45°)＝sinθ＝设射出点K与O点距离为s1，D点与O点间距离为s2s1＝2r′sinθ＝s2＝则D点与K点间距离s＝s1＋s2＝＋h＝h.【答案】　(1)　(2)　(3)h4．(2012·黄山一中模拟)在竖直平面内，以虚线为界分布着如图4所示