復(fù)合場(chǎng)大題壓軸

1、試卷第1頁(yè)，總23頁(yè)復(fù)合場(chǎng)大題復(fù)合場(chǎng)大題1（12分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示不計(jì)粒子重力，求(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

2、r；(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.【答案】（1）（2）（3）2032mvq02mvqB3323mqB??【解析】試題分析：(1)設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，有＝cosθ①0vv故v＝2v0②粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程，有qUMN＝mv2－m③121220vUMN＝④2032mvq(2)粒子在磁場(chǎng)中以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為O′N(xiāo)，有qvB＝⑤r＝⑥2mvr02mvqB(3)由幾何關(guān)系得ON＝rsinθ⑦設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

3、時(shí)間為t1，有ON＝v0t1⑧t1＝粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝⑩3mqB2mqB?設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有t2＝T?2????t2＝?t＝t1＋t2t＝23MqB?3323mqB??考點(diǎn)：該題考察了電子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)和在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)評(píng)：此題要求首先要分析電子在各個(gè)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫(huà)出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，了解圖中的幾何關(guān)系利用電子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的速度的合成與分解，解決電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題；利用電

4、子在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式，結(jié)合洛倫茲力提供向心力可解答電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題電子從磁場(chǎng)邊界以一定的角度射入只有一個(gè)邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)再次射出磁場(chǎng)時(shí)，速度與邊界的夾角與原來(lái)的相等解題時(shí)充分利用這個(gè)結(jié)論，對(duì)解題有非常大的幫助2（14分）如圖所示，真空中有以??0r為圓心，半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在ry?的虛線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)

5、向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi)，且質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)重力、粒子間的相互作用力及阻力的作用。求：試卷第3頁(yè)，總23頁(yè)在電場(chǎng)中mEqrBrvty332???所以mEqrBrryyy321???????（3分考點(diǎn)：考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：本題算是粒子在交替復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)受力分析入手，明確粒子在各個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，按相關(guān)孤立場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律求解，由于涉及到多

6、過(guò)程，使得本題難度增大，可見(jiàn)拆分多過(guò)程問(wèn)題的能力也是需要鍛煉和提高的3（18分）如右圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)E＝4Vm，方向水平向左，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝2T，方向垂直紙面向里。m＝1g帶正電的小物塊A，從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無(wú)初速下滑，它滑行0.8m到N點(diǎn)時(shí)就離開(kāi)壁做曲線運(yùn)動(dòng)，在P點(diǎn)A瞬時(shí)受力平衡，此時(shí)其速度與水平方向成45角。設(shè)P與M的高度差為1.6m。(g取10ms2)求：（1）A沿壁下滑時(shí)摩擦力做的功；（2）P與M的水平距離?！敬鸢浮?1)6

7、10－3J(2)0.6m【解析】(1)從M→N過(guò)程，只有重力和摩擦力做功剛離開(kāi)N點(diǎn)時(shí)有Eq＝Bqv即v＝EB＝ms＝2ms.42根據(jù)動(dòng)能定理mgh－Wf＝mv212所以Wf＝mgh＋mv2＝110－3100.8－110－322＝610－3(J)1212(2)從已知P點(diǎn)速度方向及受力情況分析如下圖由θ＝45可知mg＝Eqf洛＝mg＝Bqvp2所以vP＝＝＝2ms.2mgBq2EB2根據(jù)動(dòng)能定理，取M→P全過(guò)程有mgH－Wf－Eqs＝122

8、pmv求得最后結(jié)果s＝＝0.6m.212fpmgHWmvEq??本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)豎直墻面時(shí)彈力等于零，分析受力可知，此時(shí)的電場(chǎng)力等于洛侖茲力，由此求得此時(shí)的速度大小，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有重力和阻力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可求得克服阻力做功，再以P點(diǎn)分析，由于在P點(diǎn)受力平衡可以判斷電場(chǎng)力與重力的合力、洛侖茲力的關(guān)系是等大反向的，根據(jù)洛侖茲力公式可判斷此時(shí)速度大小，由M到P點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理可求得位移s點(diǎn)評(píng)：復(fù)合場(chǎng)的問(wèn)題一直是高考的

9、熱點(diǎn)，分析受力、做功和某一個(gè)狀態(tài)是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵，本題中隨著物體速度的變化洛侖茲力也在發(fā)生變化，物體不是勻變速運(yùn)動(dòng)，這是學(xué)生容易忽視的問(wèn)題4（18分）如圖所示，在y0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向里.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為V0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)y軸上y=－2h處