高考物理压轴题

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1、【调研1】如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内，0为圆心，GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域（IX）和小圆内部（II区）均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。（1）求极板间电场强度的大小；（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求I区磁感应强度的大小；（3）若I区，II区磁感应强度的大小分别为2mv/qD,4mv/qD,粒子

2、运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程。K巧解D⑴设极板间电场強度的大小为E、对粒子在电场中的加速运动,由动能定理得.qE@='加2•・①"由①式得侔蚂©qd(2)•没I区磁场感性強度的尢小为瓦检子作圈周运动的半径为凡由牛顿第二定律得“…少旳4③-品/屏沁图甲"如图甲所示•粒子运动轨迹与小同相切有两种情况“若粒子轨迹与小圆外切.山儿何关系得"④.联立③®式得•彷也

3、可知I区和II区磁感应强度的大小分別为Bi=—.5：=—,由牛顿第二定律得.qD(jDqvB=m—,qvB^m—••代入数据得・&=£,/?:=-■4⑧"⑨.设粒子在I区和II区做圆周运动的周期分別为八、T?、由运动学公式得….右=辿1,三=2^••⑩-VV&/rcstf^a扌念题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，根据对称可知，I区两段圆弧所对圆心角相同，设为％,n区内圆弧所对圆心向设为圆弧和大圆的网个切点与圆心。连线间的夹角设为弘有儿何关系得"&=120。……fl)，02=180°……12.

4、a=60°13)^k/iks图丙亠头条号/巧学寥偲•化设粒子I区和II区做圆周运动的时间分別为db可得•・"^x2360。T、设粒子运动的路程为s,由运动学公式得“…5=叩1+『2)・•⑮卩联立⑨⑩(1112131415式得・・S=5・5兀D・・【调研2】如图所示，第一彖限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；笫二、三、四象限存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B,第三、四象限磁感应强度大小相等.一带正屯的粒子，从P(-d,0)点沿与x轴止方向成a=60o角平行xOy平面入射，

5、经第二象限后恰好由y轴上的Q点(图中未画出)垂直y轴进入第一象限，之后经第四、三象限重新回到P点，回到P点时速度方向与入射时相同.不计粒子重力，求:⑴粒子从P点入射时的速度vO；(2)第三、四象限磁感应强度的大小B'・⑶粒子从P点入射到再次回到P点的最短时间K巧解2(1)设粒子的比荷为纟,根据题意画出粒子在第二象限做圆周运动m的轨迹，其轨迹圆心0必在丁轴上，如图所示.紈迹半径为洛伦兹力提供向心力.则・—(1)・由儿何关系知・/?i=—-—…解得…&=兰丸・・②“sin603OO=Rx•-=Lr尸致~cos60°23由①(

6、D式得迴=竺3(jB掘子进入第一象限后在电场中偽转，粒子在电场中运动时间为八水平位移为・v,速度偏转角为8、则有、00=-—A2⑤…x=v（）r⑥"〜2m粒子从A/点刚进入第四象限时竖直速度为、vr=—r…⑦…taiO=上…⑧“mv0粒子进第四象限后，经第四、三象限重新回到/＞点，回到F点时速度方向与入射时相同.则有&=60。・如图所示，"E.30。•RBf.60。＜O[3由③逊结合片60。解得習嚨©由④⑨得・妒刍…⑩"、B⑵将v0=—代入-=竺解得巴=込空11.3B3qBqE•联立勇⑤⑥＜3©⑪得.¥=討12则P

7、I=OP+O[==・・13.粒子从A/点刚进入第四象限时的速度v=2忙話・・14•“丿乡w粒子在第四、三象限中运动轨迹的圆心为02，轨迹半径为忌，由儿何知识PM则…—=—=—4-d-15-・8s30°M洛伦兹力提供向心力，则C]vB9=m—---16^&•共立11(14"：⑸仃@得B74B(3)粒子在第二象限、第四、三象限中运动的周期分別为.巧*®T卯=.逾S'=、后"B•金・qBE•qB・3E粒子在第二象限、第四、三象限中运动的时间分別为."冷八⑲I•喝厲⑳"注子在第二象限运动时间由00=-b2解得"*2w.2dB人

8、=——"・E紅子从戶点入射到再次回到戶点的最短时间.尸屮何+严2帥*2dB*10皿=(込+2+込)空“3EE9E39E弘;化【调研3】如图所示,