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高考物理压轴题-电磁场计算题

08全国
如图所示,在坐标系xOy中,过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ=120°,在OC右侧有
一匀强电场。在第二、三象限内有一匀强磁场,其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、
左边界为图中平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带正
电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,
粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=30°,大小为v,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面
内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。粒子进入电场后,在电场力的作用
下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次
离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。

(08宁夏)24.(17分)
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的
方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀
强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质
量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。
质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角,A点与原

点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。
不计重力影响。若OC与x轴的夹角为,求:

(1)粒子在磁场中运动速度的大小:
(2)匀强电场的场强大小。

答:(1)sinmqBdv;(2)23sincosqBdEm

x
y
φ

O

C
A

v

B
× × ×
× × ×
× × ×

× × ×
× × ×
× × ×

× ×
×
(07全国1)25.两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x
轴和y轴,交点O为原点,如图所示。在y>0,0<x<a的区域有垂直于纸面向内的
匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强
度大小均为B。在O点处有一小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴
经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧
光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间
的各种数值。已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中
运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2︰
5,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中T为该粒子在
磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求
两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。

在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强
的大小为4102EV/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大

小为TB2102. 把一个比荷为q/m=2×108C/kg的正电荷从坐标为(0,1)的A点处
由静止释放. 电荷所受的重力忽略不计,求:
(1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t;
(2)电荷在磁场中运动轨迹的半径;
(3)电荷第三次到达x轴上的位置.

.如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿
y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为
m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向
进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P点最后
又回到M点,设OM=L,ON=2L.求:
(1)带电粒子的电性,电场强度E的大小;
(2)带电粒子到达N点时的速度大小和方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(4)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用
的时间。
如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为
E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B
,方向垂直纸面

向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开
始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:
(1)中间磁场区域的宽度d;
(2)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用
时间t.

如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平
向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且
与杆的动摩擦因数为μ,问:
⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?
⑵小球下滑的最大速度是多少?

如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,
细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环向右初速度v0,在以后的运动过程中,
圆环克服摩擦力所做的功可能为:( ABC )

A.0 B.2021mv C.22232221Bqgmmvo D.无法确定

2010·安徽·23如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸
面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,

B E
× × × × × ×
× × × × × ×

B
E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m
的微粒从左边界上的N1点以水平

速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界
上的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。
(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;
(2)求电场变化的周期T;
(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。

山东省费县一中2010届高三第一次调研测试如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,
在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,
电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右
抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离
开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不
计空气阻力,重力加速度为g,求
(1) 电场强度E的大小和方向;
(2) 小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3) A点到x轴的高度h.
x

y
A
O
M
N

θ

v0
湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀
强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚
度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°
角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α
粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q = 3.2×10-19C,
初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:
(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场,
在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN = 40cm,则此α粒子从
金箔上穿出时,损失的动能△EK为多少?

(2009年安徽合肥35中高三物理第一次质量抽测试卷)如图所示,一足够长的矩形区域
abcd
内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场
向里射入一速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正电
粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,
粒子重力不计,
求:(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.
(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中
运动的最长时间.

N
a b c d S E
370
×
×

×
×

× ×
× ×
×
×
× ×
×
×

×
×

× ×

B

× × × ×
× × × ×
× × × ×

a b

c d
θ
O
v
0

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