2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-3-9

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1、www.ks5u.com1.(2014年高考大纲全国卷)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间．解析：(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动．设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动

2、的半径为R0.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得qv0B＝m①由题给条件和几何关系可知R0＝d②设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx.由牛顿第二定律及运动学公式得Eq＝max③vx＝axt④t＝d⑤由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有tanθ＝⑥联立①②③④⑤⑥式得＝v0tan2θ⑦(2)联立⑤⑥式得14t＝.答案：(1)v0tan2θ　(2)2．(2014年高考重庆卷)如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别

3、充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h.质量为m、带电量为＋q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g.(1)求电场强度的大小和方向；(2)要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值；(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值．解析：(1)设电场强度大小为E.由题意有mg＝qE得E＝，方向竖直向上．(2)如图甲所示，设粒子不从NS边飞出

4、的入射速度最小值为vmin，对应的粒子在上、下区域的运动半径分别为r1和r2，圆心的连线与NS的夹角为φ.14由r＝有r1＝，r2＝＝r1.由(r1＋r2)sinφ＝r2，r1＋r1cosφ＝h，得vmin＝(9－6).(3)如图乙所示，设粒子入射速度为v，粒子在上、下方区域的运动半径分别为r1和r2，粒子第一次通过KL时距离K点为x.由题意有3nx＝1.8h(n＝1,2,3，…)，x≥，x＝，得r1＝(1＋)，n<3.5.即n＝1时，v＝；n＝2时，v＝；n＝3时，v＝.答案：(1)　方向竖直向上　(2)(9－6)(3)　　143.如图

5、所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场．下列说法正确的是(不计粒子所受重力)(　　)A．如果只增加U，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场B．如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿出磁场C．如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场D．如果只增加k，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场解析：由题意可知qU＝mv2，k＝，r＝，解得r＝，对于选项A，只增加U，r增大，粒子不可能从dP之间某位置穿出磁场；

6、对于选项B，粒子电性不变，不可能向上偏转；对于选项C，既减小U又增加B，r减小，粒子不可能从bc边某位置穿出磁场；对于选项D，只增加k，r减小，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场．答案：D4.如图所示，在xOy直角坐标平面内，第三象限内存在沿x轴正方向的匀强电场E(大小未知)，y轴右侧存在一垂直纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)由A点(－a,0)以一定初速度v0竖直向下抛出，粒子到达y轴上的C点时，其速度方向与y轴负方向夹角为45°，粒子经磁场偏转后从y的正半轴上某点穿出又恰好击中A点．求：(1)电场强度E的大小；(2

7、)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)粒子从A出发到回到A经历的时间t.解析：(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设运行时间为t1，则a＝·t，OC＝v0t1令粒子在C点速率为v，有t1＝v0，v＝v0联立得OC＝2a，t1＝，E＝.(2)设粒子在y轴正半轴上的D14点射出磁场．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里，从D点射出时与y轴也成45°角，所以OD＝OA＝a.可知CD＝r＝OC＋OD＝3a，即r＝a.由Bqv＝m得B＝，联立得B＝.(3)设粒子在磁场中的运行时间为t2，则t2＝×＝.粒子从D到A的

8、运行时间为t3，则t3＝＝.所以粒子运行的总时间t＝t1＋t2＋t3＝a.答案：(1)　(2)　方向垂直纸面向里(3)a5.如图所示，在水平放置、半径为r＝m的圆桶内有平行于圆桶中心轴线的匀强