2004～2011北京各区高三物理期末试卷汇编(电磁场)

1/10甲v0乙v0BEEBBEBE2004～2011北京各区高三物理期末试卷汇编(电磁场)一．选择题：1．如图8甲所示，一带电粒子以水平初速度v0（v0）先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起。在带电粒子穿过电场和磁场的过程中（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的总功为W1；若把电场和磁场正交叠加，如图8乙所示，粒子仍以初速度v0穿过叠加场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总攻为W2。比较W1和W2，有（）A.一定是W1W2B.一定是W1=W2C.一定是W1W2D.可能是W1W2，也可能是W1W22．如图8甲所示，一带正电粒子以水平方向初速度v0（v0）垂直进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起。在带电粒子穿过电场和磁场的过程中（其所受重力忽略不计）。图8甲先进入电场后进入磁场对粒子所做的总功为W1；图8乙先进入磁场后进入电场对粒子所做的总攻为W2。比较W1和W2，有（）A.一定是W1W2B.一定是W1=W2C.一定是W1W2D.W1=W2、W1W2、W1W2三种情况都有可能3．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法正确的是（）A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变4．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速可视为零，经电压U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下面的说法中正确的是（）A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，粒子运动的周期越小B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，粒子运动的周期越大C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，磁感应强度越大D．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，磁感应强度越小5．如图8所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止释放，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。现在使小球从稍低些的b点由静止释放，经过轨道端点P进入两板之间的场区。关于小球和小球现在运动的情况以下判断中正确的是（）A.小球可能带负电B.小球在电、磁场中运动的过程动能增大C.小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D.小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变图8abPB+-2/10012vlt6．如图8所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止释放，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。现在使小球从稍低些的b点由静止释放，经过轨道端点P进入两板之间的场区。关于小球和小球现在运动的情况以下判断中正确的是（）A.小球可能带负电B.小球在电、磁场中运动的过程动能增大C.小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D.小球在电、磁场中运动的过程机械能与电势能总量不变7．如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（甲中由B到C），电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面,磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，射出的粒子均能击中C点。若AB＝BC=l，且粒子由A运动到C的运动时间均小于1s。不计空气阻力及电磁场变化带来的影响，则以下说法正确的是（）A．磁场方向垂直纸面向外B．电场强度E0和磁感应强度B0的比值E0/B0＝2v0C．第一个粒子由A运动到C所经历的时间D．第二个粒子到达C点的动能等于第一个粒子到达C点的动能8．如7题图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲14中由B到C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC=l，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是（）A．电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为3v0：1B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1：2C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为1：59．有两根长直导线a、b互相平行放置，图8所示为垂直于导线的截面图。在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线的中垂线上，且与O点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是（）A.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D.在线段MN上只有一点的磁感应强度为零10．有两根长直导线a、b互相平行放置，图8所示为垂直于导线的截面图。在图示的平面内，O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab的距离相等。若两导线图8abPB－＋ab图8MNOIIt/s丙B0B02468t/s乙E0E02468图8甲CABv03/10图6中通有大小相等、方向相同的恒定电流，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比。则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是（）A．从M到O的各点磁感应强度可能由大变小B．从O到N的各点磁感应强度可能先由小变大，再由大变小C．O点左侧各点的磁感应强度方向平行于两导线所在的平面D．O点右侧各点的磁感应强度方向垂直于两导线所在的平面11．有两根长直导线a、b互相平行放置，图8所示为垂直于导线的截面图。在图示的平面内，O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比。则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是（）A．从M到O的各点磁感应强度可能由大变小B．从O到N的各点磁感应强度可能先由小变大，再由大变小C．O点左侧各点的磁感应强度方向平行于两导线所在的平面D．O点右侧各点的磁感应强度方向垂直于两导线所在的平面12．在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图6所示，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是（）A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移二．计算题：1．如图20所示，oxyz坐标系的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向与x轴平行。从y轴上的M点（0，H，0）无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，它落在xz平面上的N（l,0,b）点（l0,b0）。若撤去磁场则小球落在xz平面的P点（l,0,0）。已知重力加速度为ｇ。（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，请确定其可能的具体方向。（2）求出电场强度的大小。（3）求出小球落至N点时的速率。2．如图21所示，在xoy平面内的第三象限中有沿－ｙ方向的匀强电场，场强大小为E。在第一和第二象限有匀强磁场，方向垂直于直角坐标平面向里。今有一个质量为m、电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场（不计电子所受重力）。经电场偏转后，沿着与x轴负方向成45°进入磁场，并能返回到原出发点P。（1）简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图；（2）求P点距坐标原点的距离；（3）电子从P点出发经多长时间再次返回P点？3．如图19所示，oxyz坐标系的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，方向与x轴平行。从y轴上的M点（0，H，0）无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带xyO图21Pv0EyxzoM(0,H,0)N(l,0,b)P(l,0,0)图20yxzoM(0,H,0)N(x,0,b)P(x,0,0)图194/10正电的小球，它落在xz平面上的N（x,0,b）点（x0,b0）。若撤去磁场则小球落在xz平面的P点（x,0,0）。已知重力加速度为ｇ。（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，请确定其可能的具体方向。（2）求出x的表达式。（3）求出小球落至N点时的速率。4．如图20所示，在xoy平面内的第三象限中有沿－ｙ方向的匀强电场，场强大小为E。在第一和第二象限有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于直角坐标平面向里。今有一个质量为m、电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场（不计电子所受重力）。经电场偏转后，沿着与x轴负方向成60°进入磁场，已知电场强度与磁感应强度之间的关系为E=Bv0。求：（1）电子在匀强磁场中作匀速圆周运动的圆心坐标；（2）电子从匀强磁场射出后打在y轴上的坐标。5.如图12所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2e.忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用.求:⑴A、B两点间的距离.⑵α粒子在磁场中运动的时间.6.如图18所示,在空间存在这样一个磁场区域,以MN为界,上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2,B1=2B2=2B0,方向均垂直纸面向内,且磁场区域足够大.在距离界线为h的P点有一带负电荷的离子处于静止状态,某时刻该离子分解成为带电荷的粒子A和不带电的粒子B,粒子A质量为m、带电荷q,以平行于界线MN的速度向右运动,经过界线MN时的速度方向与界线成60°角进入下部分磁场.当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时,恰好又与粒子A相遇.不计粒子的重力.求:⑴P、Q两点间距离.⑵粒子B的质量.7．如图12所示，在水平面MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向内。质子和α粒子从带电金属板的小孔O进入匀强电场中，经过电场加速后进入磁场。经磁场偏转后分别到达MN上A、B两点。已知质子的质量为m，电荷为e，α粒子的质量为4m，电荷为2e，两金属板间的电压为U，两板间的距离为d。忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用，设质子和α粒子进入金属板的小孔O时的速度为零。求：⑴A、B两点间的距离。⑵α粒子从进入电场开始至到达MN的时间。8．如图18所示，在某空间存在这样一个磁场区域，以M