1、»»»»»»»»»積一時(shí)之陛步臻千里之遙程高中物理學(xué)習(xí)材料（馬鳴風(fēng)蕭蕭*整理制作）2002年-2011年廣東省高考物理試題磁場(chǎng)部分（2002年第8題）.在圖中虛線所示的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取坐標(biāo)如圖。一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入此區(qū)域，在穿過此區(qū)域的過程中運(yùn)動(dòng)方向始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不計(jì)重力的影響，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B的方向可能是（A） E和B都沿x軸方向（B） E沿y軸正向，B沿z軸正向（C） E沿z軸正向，B沿y軸正向（D） E、B都沿z軸方向（2003年第17題）.（13分）串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生

2、高能離子的裝置.圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢(shì) U, a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）。現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入，當(dāng)離子到達(dá) b處時(shí)，可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價(jià)正離子，而不改變其速度大小，這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁=2.0 X 10=1.6 X 10場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).已知碳離子的質(zhì)量 m26kg, U = 7.5X105V, B=0.5T, n = 2,基元電荷 e19C,求 R馬鳴風(fēng)蕭蕭»»»»»»

3、»»»積一時(shí)之陛步臻千里之遙程（2004年第18題，壓軸題）（17分）如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T,磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光板ab,板面與磁場(chǎng)方向平行，在距 ab的距離l 16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的粒子的速度都是沁量之比bX中運(yùn)動(dòng)的粒XXX放射源S,它向各個(gè)方向發(fā)射 粒子，v 3.0 106m/s,已知 粒子的電荷與質(zhì)q 5.0 107C/kg ,現(xiàn)只考慮在圖紙平面 m子，求ab上被 粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。X x x X Xa X X X ； K X IlIX X X ； X X IIIX XSX X XX X X

4、X X在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方布在以直徑 A2A4為邊界的 的夾角為60。一質(zhì)量為m、的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成 垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓（2005年第16題）.（16分）如圖12所示，向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分兩個(gè)半圓形區(qū)域I、 n中，A2A4與A1A3帶電量為+q的粒子以某一速度從I區(qū)30o角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以»»»»»»»»»積一時(shí)之陛步臻千里之遙程t,求I區(qū)和n區(qū)中心O進(jìn)入n區(qū)，最后再?gòu)?A4處射出磁場(chǎng)。已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（忽略粒子重力）。的

5、水平桌面上， 粒子 Pi和 板間距為d的 R的固定圓筒 內(nèi)有垂直水平 壁發(fā)生碰撞均 / COD= 0 , 筒的Pi正碰 壓，并利用 P2 過程均無(wú)機(jī)械 撞時(shí)間間隔內(nèi)，（2006年第18題，壓軸題）（17分）在光滑絕緣 有兩個(gè)質(zhì) 量均為m,電量為+ q的完全相同的帶電 P2 ,在小孔A處以初速度為零先后釋放。在平 行勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速后，Pi從C處對(duì)著圓心進(jìn)入半徑為 中（筒壁上的小 孔C只能容一個(gè)粒子通過），圓筒 面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。Pi每次與筒無(wú)電荷遷移，Pi進(jìn)入磁場(chǎng)第一次與筒壁碰撞點(diǎn)為D ,如圖12所示。延后釋放的P2,將第一次欲逃逸出圓 圓筒內(nèi)，此次碰撞剛結(jié)束，立即改變平行板間的

6、電 與Pi之后的碰撞，將 Pi限制在圓 筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)。碰撞 能損失。設(shè) d=5TtR/8,求：在 P2和Pi相鄰兩次碰 粒子Pi與筒壁的可能碰撞次數(shù)。 附：部分三角函數(shù)值馬鳴風(fēng)蕭蕭分)圖17是 垂直截面與 布在A1A2 方向垂直紙 線夾角為45 大的擋板均 另1J為 S1、S2, 孔，P與 小孔處裝一 有帶正電微 每隔 T=3.0 S1S2之間的 正電微粒， 通過小孔的 速度大小是隼2汗篁37777冗910tan93.081.73L000.730.580,480.410.360.32(2007年第20題，壓軸題).(18 某裝置的垂直截面圖，虛線 A1A2是 磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分 的右側(cè)

7、區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T ,面向外，A1A2與垂直截面上的水平 °。AZ在左側(cè)，固定的薄板和等 水平放置，它們與垂直截面交線分 相距L=0.2m。在薄板上P處開一小 A1A2線上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng)。在 個(gè)電子快門。起初快門開啟，一旦 粒通過小孔，快門立即關(guān)閉，此后 X 10-3S開啟一此并瞬間關(guān)閉。從 某一位置水平發(fā)射一速度為V0的帶它經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后入射到 P處小孔。 微粒與檔板發(fā)生碰撞而反彈，反彈 碰前的0.5倍。(1)經(jīng)過一次反彈直接從小孔射出的微粒，其初速度V0應(yīng)為多少？(2)求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的時(shí)間。(忽略微粒所受重力影響， 碰撞過程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移。

8、已知微粒的荷質(zhì)比 9 1,0 103C/kg。只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng)) m速器，其原理如隙，下列說(shuō)法正顯示其運(yùn)動(dòng)軌 的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁 漸減少，下列說(shuō)（2008年第4題）.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合Di、D2構(gòu)成，其間留有空確的是A.離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.離子從磁場(chǎng)中獲得能量D .離子從電場(chǎng)中獲得能量（2008年第9題）帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而跡.圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上場(chǎng)B垂直紙面向里.該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)， 其質(zhì)量和電量不變， 而動(dòng)能逐 法正確的是A .

9、粒子先經(jīng)地之 a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)B .粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn)C.粒子帶負(fù)電D.粒子帶正電（2009年第11題）.如圖8所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為mr帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)D . B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上A.9C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下（2009年第12題）.圖9是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可

10、讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于 E/BD.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小（2010年第36題，壓軸題）3a （U 分）如圖163）所示,左為某同學(xué)設(shè)想 的粒子速度選探裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩 個(gè)薄fit Yi%構(gòu)成，兩盤面平行且與 轉(zhuǎn)軸垂直,相距為L(zhǎng),盤上各開一挾盤, 兩枚縫嵬痢。可閩（tnffl 16（b）；右為 水平放置的K為d的感光板.板的正上 方行一勾強(qiáng)磁場(chǎng).方向垂貪紙面向外. 磁感應(yīng)強(qiáng)度為跟一小束速

11、度不同、帶 正他的粒子沿水平方向射入&,能通過 生的粒經(jīng)0點(diǎn)垂直進(jìn)入鼠場(chǎng)。到感 光板的距離為手.粒子電荷城為g,質(zhì)（1）若兩挾就平行且盤睜止（如圖163）.某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后.塔良向下打在感 光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間«：（2）若兩狹縫夾角為魚，盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖3仆）.要使穿過M，聞的粒子 均打到感光板HP工連線上.試分析盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度a的限值范崛（設(shè)通過用的所 有粒子在維旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N#.(2011年第35題)(18分)如圖19 (a)所示，在以。為圓心，內(nèi)外半徑分別為Ri和R2的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場(chǎng)和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，內(nèi)外圓間的電

12、勢(shì)差 U為常量，R1=Ro, R2=3Ro電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)進(jìn)入該區(qū)域，不計(jì)重力。已知粒子從外圓上以速度U1射出，求粒子在 A點(diǎn)的初速度U 0的大小若撤去電場(chǎng)，如圖19(b),已知粒子從OA延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn) C以速度u 2射出，方向與OA延長(zhǎng)線成45°角， 求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間在圖19(b)中，若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小為。3,方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于多少?ft!)ffi is2002年-2011年廣東省高考物理試題磁場(chǎng)部分（2002年第8題）答案:A、B（2003年第17題）.（13分）設(shè)碳離子到達(dá)

13、b處時(shí)的速度為v1 ,從C端射出時(shí)的速度為v2,由能量關(guān)系得12一 mv12eU 1 2 mv2212mw2neU進(jìn)入磁場(chǎng)后，碳離子做圓周運(yùn)動(dòng)，可得v2nev2B m R由以上三式可得1 2mU (n 1)Bn , e圖 11.3-10則此切點(diǎn)Pi就是粒 平行于ab的直線cd, 弧交cd于Q點(diǎn)，過Q由式及題給數(shù)值可解得R 0.75m.（2004年第18題） 粒子帶正電，故在磁場(chǎng)中沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),2用R表不'軌道半徑，有qvB m v- R由此得R -v （q/ m）B代入數(shù)值得 R=10cm 可見，2R>l>R.因朝不同方向發(fā)射的粒子的圓軌跡都過 S,由此可知，

14、某一圓軌跡在圖中N左側(cè)與ab相切，子能打中的左側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn).為定出Pi點(diǎn)的位置，可作 cd到ab的距離為R,以S為圓心，R為半徑，作 作ab的垂線，它與ab的交點(diǎn)即為Pi.nPi Jr2（iR）2S為圓心作圓，交 ab于再考慮N的右側(cè)。任何 粒子在運(yùn)動(dòng)中離 S的距離不可能超過 2R,以2R為半徑、N右側(cè)的P2點(diǎn)，此即右側(cè)能打到的最遠(yuǎn)點(diǎn).由圖圖11.3-10中幾何關(guān)系得NF2 J（2R）2F所求長(zhǎng)度為 P1P2 NP1 NP2代入數(shù)值得 P1P2=20cm（2005 年第 16 題）.（16 分）設(shè)粒子的入射速度為 v,已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后 從A4

15、點(diǎn)射出，用Bi、B2、Ri、R2、Ti、T2分別表示在磁場(chǎng)I區(qū)n磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑和周期2-VqvB| m 一R2qvB2m旦2Ri 2m與T1 vqB12 R21 2v2 mqB2設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r,如答圖5所示，已知帶電粒子過圓心且垂直 A3A4進(jìn)入n區(qū)磁場(chǎng)，連接AiA2,AiOA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在n區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其半徑Ri A1A2 OA2 r1圓心角 AA2O 60°,帶電粒子在I區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti -Ti6帶電粒子在n區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OA4的中點(diǎn)，即 R=1r2 I在n區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2 -T22帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總

16、時(shí)間t ti t2由以上各式可得Bi5 6 qtBi5 M3 qt（2006年第i8題）【分析】Pi從C運(yùn)動(dòng)到D ,»»»»»»»»»積一時(shí)之陛步臻千里之遙程用期丁 =藥半徑竺，2 qB斤一 9從C到。的時(shí)間fa,=T-一2靄4、H府次碰撞應(yīng)當(dāng)在c點(diǎn).設(shè)R在鼠筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了力圈和筒型磁撞了 k次后和涇相硼rC3* + 】J見所以時(shí)間何朗，則0澗/一j一漂+皿）門.句次碰撞的時(shí)間網(wǎng)隔24川 -0，=，s(* * 1)=由 * 2珞 乂(* + 1)-V2x4r4i/4 鏟R5斤左/l I 時(shí)間內(nèi).R 向3.運(yùn)動(dòng)

17、 x 再四到 C* = = < = - -=絲2vuv v 2v25/rK 2一答9llr I.兩式可得口一(* + 1)2v qR,、mv2界、-5 k( 十 】)(>'(/BK + l 2tan 縫* ( K +-2«) £ K十I2當(dāng)n=1, K=2、3、4、5、6、7時(shí)符合條件，K=1、8、9不符合條件當(dāng)n=2,3,4.時(shí)，無(wú)化K=多少，均不符合條件【高考考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)【易錯(cuò)點(diǎn)】有些同學(xué)認(rèn)為帶電粒子在磁場(chǎng)中每轉(zhuǎn)一圈兩粒子就碰撞一次。（2007年第20題）.（本題滿18分）（本題考查考生對(duì)帶電粒子

18、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的理解，運(yùn)用幾何作圖處理和表達(dá)較復(fù)雜的物理運(yùn)動(dòng)問題，考查分析綜合能力。）解：如圖2所示，設(shè)帶正電微粒在 S1S2之間任意點(diǎn)Q以水平速度vo進(jìn)入磁場(chǎng)，微粒受到的洛侖茲力為f,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 rf=qvoB2f嗎 r由得：r mv0 qB欲使微粒能進(jìn)入小孔，半徑r的取值范圍為代入數(shù)據(jù)得：80m/s< vo<160m/s欲使進(jìn)入小孔的微粒與擋板一次相碰返回后能通過小孔，還必須滿足條件:L LnT 其中 n=1,2,3,Vo0.5vo由可知，只有 n=2滿足條件，即有：V0=100m/s馬鳴風(fēng)蕭蕭»»»»»»»»»積一時(shí)之陛步臻千里之遙程（2）設(shè)微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為To,從水平進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的總時(shí)間為t,設(shè)t1、t4分別為t2,碰撞后再返回磁場(chǎng)的時(shí)帶電微粒第一次、第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，第一次離開磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間為 間為t3,運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖2所示，則有：.2 r _T0 t1V034T00 t2 生 t3 -2(IV00.5V01_-T0 4t t1t3t42.8 102.(11)（2008年第4題）、（2008年第9題）、（2009年第11題）ADAC答案：C解析：帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端開始下滑的過程中，所受的洛