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1、新課標(biāo)2013年高考預(yù)測試題四
1．（18分）在豎直平面內(nèi)，以虛線為界分布著如圖所示足夠大的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其中勻強(qiáng)電場方向豎直向下，大小為E；勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。虛線與水平線之間的夾角為θ＝45°，一帶負(fù)電粒子從O點(diǎn)以速度v0水平射入勻強(qiáng)磁場，已知帶負(fù)電粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，（粒子重力忽略不計(jì)）。
（1）帶電粒子從O點(diǎn)開始到第1次通過虛線時(shí)所用的時(shí)間；
（2）帶電粒子第3次通過虛線時(shí)，粒子距O點(diǎn)的距離；
（3）粒子從O點(diǎn)開始到第4次通過虛線時(shí)，所用的時(shí)間。
2．（18分）如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L =1m．間距d=m，兩金屬
2、板間電壓UMN = 1×104 V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上．B、C、H也處于同一直線上．AF兩點(diǎn)距離為m?，F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m = 3×10-10kg，帶電量q = +1×10- 4C，初速度v0=1×105m/s。
（1）求帶電粒子從電場中射出時(shí)的速度v的大小和方向
（2）若帶電
3、粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
（3）若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件
高考預(yù)測試題（8）參考答案
1、（18分）解：（1）根據(jù)題意可得粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。
………………………（2分）
因?yàn)?45°，根據(jù)幾何關(guān)系，帶電粒子從O運(yùn)動(dòng)到A為3/4圓周……（1分）
則帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：………（1分）
（2）由qvB=m…………………（2分）
得帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑為：，…………（1分）
帶電粒子從O運(yùn)動(dòng)到A為3/4圓周，解得…………（1分）
帶電粒子從第2次通過虛線到第3次通
4、過虛線運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周，所以粒子距O點(diǎn)的距離……………………（1分）
3）粒子從A點(diǎn)進(jìn)入電場，受到電場力F=qE，則在電場中從A到B勻減速，再從B到A勻加速進(jìn)入磁場。在電場中加速度大小為：……………………………………（1分）
從A到B的時(shí)間與從B到A的時(shí)間相等?！?分）
帶電粒子從A到C：…………………………………………………………（1分）
帶電粒子從C點(diǎn)再次進(jìn)入電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)
X=v0t4…………………………………………（1分）
…………………………………………（1分）
由幾何關(guān)系得：Y=X………………………………（1分）
得………………………………
5、…（1分）
第4次到達(dá)虛線的總時(shí)間為（2分）
2．（18分）（1） 設(shè)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，加速度a =ma……（1分）
故a==×1010 m/s2………………（1分）
t==1×10-5 s
豎直方向的速度為vy=at=×105 m/s……（1分）
射出時(shí)的速度為v==×105 m/s………………（1分）
速度v與水平方向夾角為θ，tanθ==，故θ=30°即垂直于AB方向出射…………（2分）
（2） 帶電粒子出電場時(shí)豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移y=at2=m=即粒子由P1點(diǎn)垂直AB射入磁場，由幾何關(guān)系知在磁場ABC區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1== m……………（3分）
由B1qv=m知：B1==T…………………………………………（3分）
（3） 分析知當(dāng)軌跡與邊界GH相切時(shí)，對應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最大，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：
由幾何關(guān)系可知R2+=1………………………………………………（3分）
故半徑R2=m………………………………………………………（1分）
又B2qv=m
故B2=T………………………………………………………………（2分）
所以B2應(yīng)滿足的條件為大于T
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