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1、2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第9期）专题20带电粒子在交变电场、磁场中的运动1.(16分)（2013江苏省南通市二模）如图甲所示,在边界OO左侧区域有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向水平向外.右侧水平放置长为L、相距为d的平行金属板M、N,M板左端紧靠磁场边界,磁场边界上O点与N板在同一水平面上,边界OO与水平面的夹角为45,O1O2为平行板的中线,在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上同时发射两个质量均为m、电量均为+q的粒子a和b,初速度不同.粒子a在图乙中的4Tt 时刻,从O1点进入板间电场运动,并从O2点射出板间电场;粒子b恰好紧靠M
2、板左端进入电场,已知交变电场周期4mTqB,不计粒子重力和粒子间的相互作用.(1)求粒子a、b从O点射出时的初速度va和vb.(2)粒子b能穿出板间电场,求电场强度大小E0满足的条件.(3)若粒子b刚好能穿出板间电场,求粒子b穿过板间电场过程中电场力做的功W.解得：E0mLBqd22。（3）由上述可知，E0=mLBqd222（18 分）（2013 辽宁省五校协作体二模）如图甲所示，光滑、绝缘直角三角型斜面MON固定在水平地面上，ON边长12 ms ，037；虚线左、右空间存在磁感应强度为12(T)mBq24(T)mBq的匀强磁场，方向分别垂直于纸面向里、向外；整个空间存在着竖直方向的、随时间交
3、替变化的匀强电场（如图乙所示，竖直向上方向为正方向）。在距O点6(m)L处的P点有一物块抛射器，在0t 时刻将一质量为m、带电荷量为(0)q q 的小物块（可视为质点）抛入电磁场，小物块恰好能在O点切入ON斜面。设小物块在ON面上滑行时无电荷损失且所受洛伦兹力小于2cosmg，求：（1）小物块抛出速度的大小；（2）小物块从抛出到运动至N点所用时间。2解：（1）0t 时刻小物块进入电磁场，由乙图知，电场方向向上，且有Eqmg，所以小物块在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动（1 分）3（18 分）（2013 河南十所名校联考）如图甲所示，水平直线 MN 下方有竖直向上的匀强电场，场强 E10104NC。现将一重力不计、比荷qm106Ckg 的正电荷从电场中的 O 点由静止释放，经过 t01105s 后，通过 MN 上的 P 点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过 MN 时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。（1）求电荷进入磁场时的速度v0；（2）求图乙中 t2105s 时刻电荷与 P 点的距离；（3）如果在 P 点右方 d105cm 处有一垂直于 MN 的足够大的挡板，求电荷从 O 点出发运动到挡板所需的时间。故电荷从0t 时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。（1 分）52 10st时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期，与