2019年人教版高考物理二轮复习模拟测试《电磁综合计算题压轴题》

绝密★启用前 2019年人教版高考物理二轮复习模拟测试《电磁综合计算题压轴题》 1.如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5 T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E＝2N/C.在其第一象限空间有沿y轴负方向的，场强大小也为E的匀强电场，并在y>h＝0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°)，并从原点O进入第一象限．已知重力加速度g＝10m/s2，问： (1)油滴在第三象限运动时受到的重力，电场力，洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷； (2)油滴在P点得到的初速度大小； (3)油滴在第一象限运动的时间． 【答案】(1)1∶1∶　油滴带负电荷　(2)4m/s(3)0.828 s 【解析】　(1)根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷， 设油滴质量为m，由平衡条件得： mg∶qE∶F＝1∶1∶. (2)由第(1)问得：mg＝qE qvB＝qE 解得：v＝＝4m/s. (3)进入第一象限，电场力和重力平衡，知油滴先做匀速直线运动，进入y≥h的区域后做匀速圆周运动，轨迹如图，最后从x轴上的N点离开第一象限． 由O→A匀速运动的位移为x1＝＝h 其运动时间：t1＝＝＝＝0.1 s 由几何关系和圆周运动的周期关系式T＝知， 由A→C的圆周运动时间为t2＝T＝≈0.628 s 由对称性知从C→N的时间t3＝t1 在第一象限运动的总时间t＝t1＋t2＋t3＝2×0.1 s＋0.628 s＝0.828 s 2.在物理学上，常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图 所示，在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场，在其左侧分别是加速电场和速度选择器，用于获取特定速度的带电粒子。装置中，灯丝A接入电源后发出电子，P为中央带小圆孔的竖直金属板，在灯丝A和金属板P之间接入电源甲，使电子加速；在间距为d的水平正对金属板C，D间接入电源乙，在板间形成匀强电场。C，D间同时存在垂直纸面向外，大小为B0的匀强磁场(左右宽度与两板相同）。现将电源甲，乙的输出电压分别调到U1，U2，使电子沿直线运动进入待测区域，如图中虚线所示。电子质量为m，电量为e，重力不计，从灯丝出来的电子初速不计，整个装置置于真空室内。 （1）用笔画线代替导线将电源甲，乙接人装置，以满足题中要求； （2）求电子从P板出来的速度v0及U1，U2。满足的关系式； （3）调节U1，U2使电子以不同的速度大小沿+X轴进入待测区域，测得电子刚连入时受力大小均为F，由此，你能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息？ （4）保持电子进入待测区域的速度大小仍为V0，转动待测区域（转动中电场，磁场相对坐标轴的方向不变），使电子沿Y轴或Z轴方向射入。测得电子刚射入时受力大小如下表所示，根据表中信息又能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息？ 【答案】（1）电路连接图： （2）①，可得； ②，由①②可得：； （3）因电子沿+x轴方向以不同速度射入，受力大小均为F，故磁场方向与x轴平行，力F就是电场力，电场强度大小（方向不能确定） （4）①因轴，轴，故洛伦兹力轴；又因为电子沿±y轴射入时受力均为，说明洛伦兹力与电场力垂直，所以电场强度方向平行于xoy平面； 有，得； 所以或； ②因轴，轴，故洛伦兹力轴；又平面，故F洛与F电均在XOY平面内，设F洛与F电之间的夹角为θ，则其大小满足。 3.如图所示，在xoy直角坐标系中，第Ⅰ象限内边长为L的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B；第Ⅱ象限内分布着沿y轴正方向的以y＝L为边界的匀强电场，电场强度为E。粒子源P可以在第四象限内沿平行x轴方向来回移动，它可以产生初速度为零。带电荷量为+q，质量为m 的粒子，同时能使这些粒子经 ... ...