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1、专题25题1粒子在电磁场中的运动1.新疆维吾尔适应性检测如图所示，边长为7 cm的正方形OABCK域内存在B= 0.1 T, 方向垂直纸面向外的匀强磁场。在此正方形区域内有一点P, P点到OCi和BC边的距离均为1 cm,在P点有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向发射出速率不同的正离子，离子的质量 mr 1.0 x 10 14 kg,电荷量q= 1.0X105 C,离子的重力不计，不考虑 离子间的相互作用力。求：(1)速率v = 5.0 X106 m/s的离子在 OA边上能够射出的范围；(2)离子要从OA边上射出正方形区域，速度至少应多大。氏一：- 一讨 一0 用2/o 林
2、甲L4.(20分)如图所示，在平面直角坐标系 xOy平面内，直角三角形 abc的直角边ab长为6d, 与y轴重合，Z bac=30 ,中位线OM与x轴重合，三角形内有垂直纸面向里的匀强磁场。在第一象限内，有方向沿y轴正向的匀强电场， 场强大小E与匀强磁场磁感应强度 B的大小间满 足E=VoB。在x=3d的N点处，垂直于x轴放置一平面荧光屏。电子束以相同的初速度V0从y轴上-3d y 0的范围内垂直于y轴向左射入磁场，其中从y轴上y=-2d处射入的电子，经磁场 偏转后，恰好经过 O点。电子质量为 m,电量为e,电子间的相互作用及重力不计。求：(1)匀强磁场的磁感应强度B;y的范围;(2)电子束从
3、y轴正半轴上射入电场时的纵坐标(3)荧光屏上发光点距N点的最远距离 Dm。r X/冥/ X X专题25题4 粒子在电磁场中的运动1. (18分)如图甲所示，弯折成90。角的两根足够长金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，左导轨平面与水平面成53角，右导轨平面与水平面成37角，两导轨相距 L=0.2m,电阻不计.质量均为 m=0.1kg,电阻均为 R=0.1 Q的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为科=0.5整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时刻开始，ab杆以初速度vi沿右导轨平面下滑.t=
4、ls时刻开始，对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动.cd杆运动的v-t图象如图乙所示(其中第1s第3s内图线为直线).若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好，g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.求:(1)在第1秒内cd杆受到的安培力的大小(2) ab杆的初速度vi(3)若第2s内力F所做的功为9J,求第2s内cd杆所产生的焦耳热.甲乙(1)求前3s内电路中感应电流的大小和方向。(2)求ab棒向右运动且位移 Xi=6.4m时的外力F。(3)从t=0时刻开始，当通过电阻 R的电量q=5.7C时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F,且
5、磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了 x2=3m后停止。求撤去外力F后电阻R上产生的热量 Q。3 (18分)如图，MN、PQ为两根足够长的水平放置的平行金属导轨，间距 L= 1m；整个空 间以OO为边界，左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小Bi= 1T,右侧有方向相同、磁感应强度大小 B2=2T的匀强磁场。两根完全相同的导体棒 a、b,质量均为m=0.1kg, 与导轨间的动摩擦因数均为尸0.2,其在导轨间的电阻均为 R=1QO开始时，a、b棒均静止在导轨上，现用平行于导轨的恒力F=0.8N向右拉b棒。假定a棒始终在OO左侧运动，b棒始终在OO右侧运动，除导
6、体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，g取10m/s2。(1) a棒开始滑动时，求 b棒的速度大小；(2)当b棒的加速度为1.5m/s2时，求a棒的加速度大小；(3)已知经过足够长的时间后，b棒开始做匀加速运动，求该匀加速运动的加速度大小，并计算此时a棒中电流的热功率。4.如图，质量为 M的足够长金属导轨 abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量为 m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为N,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R。以ef为界，其左侧匀强
7、磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为Bo在t= 0时，一水平向左的拉力 F垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；(2)经过多少时间拉力 F达到最大值，拉力 F的最大值为多少？(3)某一过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为 W,求导轨动能的增加量。2. (20分)如图甲，间距 L=1.0m的平行长直导轨 MN、PQ水平放置，两导轨左端 MP之间接 有一阻值为R=0.1C的定值电阻，导轨电阻忽略不计。一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨 左端d=1.0m ,其质量 m=0.1kg,接入电路的电阻为 r=0.1 Q ,导体棒与导轨间的动摩擦因数0 =0.1 ,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。选竖直向下为正方向，从t=0时刻开始，磁感应强度 B随时间t的变化关系如图乙所示，导体棒 ab一直处于静止状态。不 计感应电流磁场的影响，当 t=3s时，突然使ab棒获得向右的速度 V0=10m/s,同时在棒上施 加一方向水平、大小可变化的外力 F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度， 取 g=10m/s2。