復合場大題壓軸

1、試卷第1頁，總23頁復合場大題復合場大題1（12分）在平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度為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點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ＝60角射入磁場，最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示不計粒子重力，求(1)M、N兩點間的電勢差UMN；(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑

2、r；(3)粒子從M點運動到P點的總時間t.【答案】（1）（2）（3）2032mvq02mvqB3323mqB??【解析】試題分析：(1)設粒子過N點時的速度為v，有＝cosθ①0vv故v＝2v0②粒子從M點運動到N點的過程，有qUMN＝mv2－m③121220vUMN＝④2032mvq(2)粒子在磁場中以O′為圓心做勻速圓周運動，半徑為O′N，有qvB＝⑤r＝⑥2mvr02mvqB(3)由幾何關(guān)系得ON＝rsinθ⑦設粒子在電場中運動的

3、時間為t1，有ON＝v0t1⑧t1＝粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期T＝⑩3mqB2mqB?設粒子在磁場中運動的時間為t2，有t2＝T?2????t2＝?t＝t1＋t2t＝23MqB?3323mqB??考點：該題考察了電子在電場中的偏轉(zhuǎn)和在磁場中的勻速圓周運動，點評：此題要求首先要分析電子在各個區(qū)域內(nèi)的運動情況，必要時畫出電子的運動軌跡圖，了解圖中的幾何關(guān)系利用電子在電場中偏轉(zhuǎn)時的速度的合成與分解，解決電子在電場中運動的相關(guān)問題；利用電

4、子在勻速圓周運動的半徑和周期公式，結(jié)合洛倫茲力提供向心力可解答電子在磁場中運動的相關(guān)問題電子從磁場邊界以一定的角度射入只有一個邊界的勻強磁場，當再次射出磁場時，速度與邊界的夾角與原來的相等解題時充分利用這個結(jié)論，對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的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應強度大小為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電場，電場強度的大小為E，從O點

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

6、過程，使得本題難度增大，可見拆分多過程問題的能力也是需要鍛煉和提高的3（18分）如右圖所示，勻強電場E＝4Vm，方向水平向左，勻強磁場B＝2T，方向垂直紙面向里。m＝1g帶正電的小物塊A，從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速下滑，它滑行0.8m到N點時就離開壁做曲線運動，在P點A瞬時受力平衡，此時其速度與水平方向成45角。設P與M的高度差為1.6m。(g取10ms2)求：（1）A沿壁下滑時摩擦力做的功；（2）P與M的水平距離。【答案】(1)6

7、10－3J(2)0.6m【解析】(1)從M→N過程，只有重力和摩擦力做功剛離開N點時有Eq＝Bqv即v＝EB＝ms＝2ms.42根據(jù)動能定理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)動能定理，取M→P全過程有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合場中的運動，離開豎直墻面時彈力等于零，分析受力可知，此時的電場力等于洛侖茲力，由此求得此時的速度大小，在運動過程中，有重力和阻力做功，根據(jù)動能定理可求得克服阻力做功，再以P點分析，由于在P點受力平衡可以判斷電場力與重力的合力、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速度大小，由M到P點應用動能定理可求得位移s點評：復合場的問題一直是高考的

9、熱點，分析受力、做功和某一個狀態(tài)是解決此類問題的關(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，物體不是勻變速運動，這是學生容易忽視的問題4（18分）如圖所示，在y0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向里.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為V0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y=－2h處