2010届高三物理专题突破
电场与磁场
一．选择题
1．如图9-1所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电
的小球悬挂在电容器内部．闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的
夹角为θ．下列说法中正确的是（）
A．保持电键S闭合，若带正电的A板向B板靠近，则θ增大
B．保持电键S闭合，若带正电的A板向B板靠近，则θ不变
C．电键S断开，若带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D．电键S断开，若带正电的A板向B板靠近，则θ不变
2．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q．在一次实验时，宇航员将一带负电q（q＜＜Q）的粉尘置于离该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态．宇航员又将此粉尘带至距该星球表面的2h高处，无初速释放，则此带电粉尘将（）
A．仍处于悬浮状态 B．背向该星球球心方向飞向太空
C．向该星球球心方向下落 D．沿该星球自转的线速度方向飞向太空
3．有一电量为2ξ10－6Ｃ的负电荷，从O点移动到a点，电场力做功6ξ10－4J；从a点移动到b点，电场力做功－4ξ10－4J；从b点移动到c点，电场力做功8ξ10－4J；从c点移动到d点，电场力做功－10ξ10－4J．根据以上做功情况可以判断电势最高的点是（）A．a B．b C．c D．d
4．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ．有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图9-3所示；下图是它的四个侧视图，图中已标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）
5如图9-4所示，天然放射性元素放出α、β、γ三种射线，同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向与电场强度及磁感应强度方向都垂直，进入场后，发现β、γ射线都沿原方向直线前进，则α射线将（）A．向右偏转B．向左偏转
C．沿原方向直线前进D．是否偏转，无法确定
6如图9-5所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖
直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，
轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端
最高点由静止释放，M 、N 为轨道的最低点，则（ ）
A ．两小球到达轨道最低点的速度v M ＝v N
B ．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F M ＞F N
C ．小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间
D ．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端．
二．非选择题
7半径为 r 的绝缘光滑环固定在竖直平面内，环上套有一质量为 m ，带正电的珠子，空间存在着水平向右的匀强电场，如图9-6所示，珠子所受电场力是其重力的3/4倍，将珠子从环上最低位置A 点由静止释放，则珠子所能获得的最大动能为 ．
8如图9-7所示，在虚线所示的宽度为D 的范围内，用场强为E 的匀强电场可使初速度为v 0的某种正离子偏转θ角，在同样宽度范围内，若改用匀强磁场（方向垂直纸面向外）使同样离子穿过该区域，并使它们转角也为θ．则磁感应强度B ＝ ；离子穿过电场和磁场的时间之比是 ．
9一个带电微粒在如图9-8所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动．则该带电微粒必然带 ，旋转方向为 ．若已知圆半径为r ，电场强度为E 磁感应强度为B ，则线速度为 ．
10如图9-9所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为0.9kg ，有效长度为0.5m 的金属棒放在导轨上．当金属棒中的电流为5A 时，
金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A 时金属棒能获得2m/s 2的加速度，则磁场
的磁感强度是多大?
11．汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图9-10所示，真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A '中心的小孔沿中心轴O 1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O 点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U 后，亮点偏离到O '点，(O '与O 点的竖直间距为d ，水平间距可忽略不计．此时，在P 和P '间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B 时，亮点重新回到O 点．已知极板水平方向的长度为L 1，极板间距为b ，极板右端到荧光屏的距离为L 2．
（1）求打在荧光屏O 点的电子速度的大小．
（2）推导出电子的比荷的表达式．
专题预测
1．如图9-11所示，一个质量为m ，电量为+q 的小物体，可以在与水平面成θ角的长绝缘斜面上运动．斜面的下端有一与斜面垂直的固定弹性绝缘挡板M ，
斜面放在一个足够大的匀强电场中，场强大小为E ，方向水平向左．小
物体在离水平面高为h 处，受到一个沿斜面向上的瞬时冲量作用，沿斜
面以初速度v 0向上运动．设小物体与斜面间的动摩擦因数为μ，小物体
与挡板碰撞时不损失机械能，小物体的带电量也不变，求：小物体停止运动前所通过的总路程．
2．真空中有一半径为r 的圆柱形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里．x 轴为过磁场边O 点的切线，如图9-12所示．从O 点在纸面内向各个方
向发射速率均为v 0的电子，设电子间相互作用忽略，且电子在
磁场中的偏转半径也为r ．已知电子的电量为e ，质量为m ．
（1）速度方向分别与Ox 方向的夹角成60°和90°的电子，在磁场中的运动时间分别为多少？
（2）所有从磁场边界出射的电子，速度方向有何特征？
（3）设在x 轴上距O 点2r 处，有个N 点，请设计一种匀强磁场分布，使由O 点向平面内各个方向发射的速率均为v 0的电子都能够汇聚至N 点．
参考答案
1．AD
2．A
3．Ｃ
4．AB
5．A
6．BD
7．mgR /4
8．B ＝E cos θ/ v 0；sin θ/θ
9负电；逆时针；v ＝Brg /E ．
10B ＝1.2T
11（1）Bb U v =；（2）)
2/(1212L L bL B Ud m e += 专题预测
1．)
sin cos (2222
0θθμθqE mg mv qEhctg mgh l -++= 2．1）T /6；T /4
（2）平行x 轴向右 （3）。