2019-2020年高考物理新一輪總復(fù)習(xí) 階段示范性測(cè)試8 磁場(chǎng)（含解析）.doc

2019-2020年高考物理新一輪總復(fù)習(xí) 階段示范性測(cè)試8 磁場(chǎng)（含解析）本卷測(cè)試內(nèi)容：磁場(chǎng)本試卷分為第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，共110分。測(cè)試時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題，共60分)一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第2、4、5、7、9、10、11、12小題，只有一個(gè)選項(xiàng)正確；第1、3、6、8小題，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)1. xx長(zhǎng)春質(zhì)檢某同學(xué)家中電視機(jī)畫面的幅度偏小，維修的技術(shù)人員檢查后認(rèn)為是顯像管出了故障，顯像管如圖(甲)所示，L為偏轉(zhuǎn)線圈，從右向左看截面圖如圖(乙)所示。引起故障的原因可能是()A. 加速電場(chǎng)的電壓過(guò)大，電子速率偏大B. 電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少C. 偏轉(zhuǎn)線圈的電流過(guò)大，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)D. 偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減少解析：根據(jù)題意，電視機(jī)畫面幅度偏小是因?yàn)殡娮釉诖艌?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑變大，所以可能的原因是電子速率偏大或是磁場(chǎng)減弱，故選項(xiàng)A、D正確。答案：AD2. xx云南昆明質(zhì)檢 已知長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒在其周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該導(dǎo)體棒中的電流成正比，與該點(diǎn)到導(dǎo)體棒的距離成反比。如圖所示，a、b、c、d四根長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒平行放置，它們的橫截面構(gòu)成一個(gè)正方形，O為正方形中心，a、b、d中電流方向垂直紙面向里，c中電流方向垂直紙面向外，電流大小滿足：IaIcId<Ib，則關(guān)于a、b、c、d長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒在O點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)的方向可能是()A. 由O點(diǎn)指向aOb區(qū)域B. 由O點(diǎn)指向bOc區(qū)域C. 由O點(diǎn)指向cOd區(qū)域D. 由O點(diǎn)指向aOd區(qū)域解析：a、c兩根長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒在O點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)的方向由O指向d；b、d兩根長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒在O點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)的方向由O指向a；a、b、c、d四根長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒在O點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)的方向可能是由O點(diǎn)指向aOd區(qū)域，選項(xiàng)D正確。答案：D3. xx廣州實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè)如圖所示，放在臺(tái)秤上的條形磁鐵兩極未知，為了探明磁鐵的極性，在它中央的正上方固定一導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則()A. 如果臺(tái)秤的示數(shù)增大，說(shuō)明磁鐵左端是N極B. 如果臺(tái)秤的示數(shù)增大，說(shuō)明磁鐵右端是N極C. 無(wú)論如何臺(tái)秤的示數(shù)都不可能變化D. 如果臺(tái)秤的示數(shù)增大，臺(tái)秤的示數(shù)隨電流的增大而增大解析：如果臺(tái)秤的示數(shù)增大，說(shuō)明導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力豎直向下，由牛頓第三定律知，磁鐵對(duì)導(dǎo)線的作用力豎直向上，根據(jù)左手定則可判斷，導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)方向水平向右，由磁鐵周圍磁場(chǎng)分布規(guī)律可知，磁鐵的左端為N極，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。由FBIL可知選項(xiàng)D正確。答案：AD4. 如圖所示，一個(gè)帶正電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙的絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)給滑環(huán)一個(gè)水平向右的瞬時(shí)作用力，使其開始運(yùn)動(dòng)，則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況不可能的是()A. 始終做勻速運(yùn)動(dòng)B. 始終做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止于桿上C. 先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D. 先做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)解析：給滑環(huán)一個(gè)瞬時(shí)作用力，滑環(huán)獲得一定的速度v，當(dāng)qvBmg時(shí)，滑環(huán)將以v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確。當(dāng)qvB<mg時(shí)，滑環(huán)受摩擦阻力做減速運(yùn)動(dòng)，直到停下來(lái)，故B正確。當(dāng)qvB>mg時(shí)，滑環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)減速到qvBmg后，以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D對(duì)。由于摩擦阻力作用，滑環(huán)不可能做加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)，應(yīng)選C。答案：C5. 如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的物體由粗糙絕緣的斜面頂端由靜止下滑到底端時(shí)速度為v，若加一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則帶電體滑到底端時(shí)速度將()A. 大于vB. 小于vC. 等于v D. 無(wú)法確定解析：由左手定則判斷帶負(fù)電的物體沿斜面下滑時(shí)所受洛倫茲力方向垂直斜面向下，所以使物體與斜面之間的彈力增大，滑動(dòng)摩擦力增大，從頂端滑到底端的過(guò)程中克服摩擦力做的功增多，根據(jù)動(dòng)能定理可知，滑到底端時(shí)的動(dòng)能小于無(wú)磁場(chǎng)時(shí)滑到底端的動(dòng)能，故速率變小。答案：B6. xx石家莊質(zhì)檢 如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形(邊界上有磁場(chǎng))，A、B、C為三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。今有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，以速度v從AB邊上的某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出。若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出，則 ( )A. PBL B. PBLC. QBL D. QBL解析：由Bqv，可知RL，則從P點(diǎn)射入的粒子軌跡最長(zhǎng)時(shí)為切著AC邊，此時(shí)PB，而當(dāng)粒子在其中經(jīng)歷圓弧時(shí)，從BC邊上射出時(shí)，QB最大為L(zhǎng)，故A、D正確。答案：AD7. xx江西景德鎮(zhèn)如圖所示是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線。在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔M、N，現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負(fù)離子，從M孔以角入射，一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力)。則從N孔射出的離子()A. 是正離子，速率為kBR/cosB. 是正離子，速率為kBR/sinC. 是負(fù)離子，速率為kBR/sin D. 是負(fù)離子，速率為kBR/cos解析：根據(jù)左手定則可判斷出，從N孔射出的離子是正離子，從N孔射出的離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角等于入射離子的偏向角2，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑rR/sin，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得，Bvq，解得，vkBR/sin，B項(xiàng)正確。答案：B8. xx江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考如圖所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成角(環(huán)面軸線為豎直方向)。若導(dǎo)電圓環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說(shuō)法正確的是()A. 導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)B. 導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C. 導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRD. 導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR解析：若導(dǎo)線圓環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，由左手定則可得導(dǎo)線圓環(huán)上各小段所受安培力斜向內(nèi)，導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin，選項(xiàng)AB正確。答案：AB9. 如圖所示，有a、b、c、d四個(gè)離子，它們帶等量同種電荷，質(zhì)量不等，它們的質(zhì)量關(guān)系有mamb<mcmd，以不等的速率va<vbvc<vd進(jìn)入速度選擇器后，有兩個(gè)離子從速度選擇器中射出，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場(chǎng)，另兩個(gè)離子射向P1和P2。由此可判定()A. 射向P1的是a離子 B. 射向P2的是b離子C. 射向A1的是c離子 D. 射向A2的是d離子解析：通過(guò)在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)軌跡知，離子帶正電。在速度選擇器中，有qEqvB。v，只有速度滿足一定值的離子才能通過(guò)速度選擇器。所以只有b、c兩離子能通過(guò)速度選擇器。a的速度小于b的速度，所以a受到的電場(chǎng)力大于洛倫茲力，a向P1偏轉(zhuǎn)，故A正確、B錯(cuò)誤；b、c兩離子通過(guò)速度選擇器進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場(chǎng)中，根據(jù)r知，質(zhì)量大的半徑大，故射向A1的是b離子，射向A2的是c離子，故C、D錯(cuò)誤。答案：A10. 如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的平行導(dǎo)軌AB、CD。導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)從t0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即Ikt，其中k為恒量。若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則在下列圖所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中，正確的是()解析：當(dāng)金屬棒所受摩擦力FfBILBLkt<mg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下加速；當(dāng)金屬棒所受摩擦力FfBILBLkt>mg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下減速；在棒停止運(yùn)動(dòng)之前，所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為FfBLkt；在棒停止運(yùn)動(dòng)之后，所受摩擦力為靜摩擦力，大小為Ffmg，故C正確。答案：C11. xx長(zhǎng)春模擬如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來(lái)電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子順時(shí)針飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間電場(chǎng)中得到加速，每當(dāng)粒子離開B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)中一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而繞行半徑不變，以下說(shuō)法正確的是()A. 粒子從A板小孔處由靜止開始在電場(chǎng)力作用下加速，繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為2nqUB. 在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，A板電勢(shì)可以始終保持為UC. 在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，每一圈的周期不變D. 為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)必須周期性遞增，則粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 解析：粒子每繞行一周，電場(chǎng)力做功qU，繞行n圈時(shí)，電場(chǎng)力做功即粒子獲得的動(dòng)能為nqU，A錯(cuò)誤；若A板電勢(shì)始終不變，則粒子運(yùn)行一周時(shí)電場(chǎng)力做功為零，粒子得不到加速，B錯(cuò)誤；粒子每次加速后速度增大而運(yùn)行半徑不變，則周期T應(yīng)減小，C錯(cuò)誤；再由R，nqUmv2，得B ，故可知B應(yīng)隨加速圈數(shù)的增加而周期性變大，D正確。答案：D12. 如圖所示，有一長(zhǎng)方體金屬塊放在垂直表面C的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬塊的厚度為d，高為h，當(dāng)有穩(wěn)恒電流I沿平行平面C的方向通過(guò)金屬塊時(shí)，金屬塊上、下兩面M、N上的電勢(shì)分別為jM、jN，則下列說(shuō)法中正確的是()A. 由于磁場(chǎng)力的作用，金屬塊中單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目為|B. 由于磁場(chǎng)力的作用，金屬塊中單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目為|C. M面比N面電勢(shì)高D. 金屬塊的左面比右面電勢(shì)低解析：由于洛倫茲力作用使電子堆積在金屬塊上表面且形成一附加電場(chǎng)，方向向上。設(shè)兩面M、N上的電勢(shì)差為U，則U|jMjN|，穩(wěn)定時(shí)電子所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力相平衡，則evBeU/h，根據(jù)金屬導(dǎo)電時(shí)的規(guī)律IneSv，式中Sdh，聯(lián)立各式可得金屬塊中單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目n|，選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；由左手定則可知，電子積累在上端面，電勢(shì)低，故C錯(cuò)；由于電源外的電路中電流由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，故D錯(cuò)。答案：A第卷(非選擇題，共50分)二、計(jì)算題(本題共4小題，共50分)13. (12分) xx泉州模擬如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E4.5 V、內(nèi)阻r0.50 的直流電源?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R02.5 。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10 m/s2。已知sin370.60，cos370.80，求：(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大??；(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力。解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得I1.5 A(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F安BIL0.30 N (3)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖，將重力正交分解沿導(dǎo)軌方向F1mgsin370.24 NF1<F安，根據(jù)平衡條件mgsin37F1F安解得Ff0.06 N，方向沿導(dǎo)軌向下答案：(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N，方向沿導(dǎo)軌向下14. (12分)如圖甲所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)以初速度v0水平拋出。若在該帶電粒子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域內(nèi)加一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則粒子恰好能通過(guò)該區(qū)域中的A點(diǎn)；若撤去電場(chǎng)，加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，仍將該粒子從O點(diǎn)以初速度v0水平拋出，則粒子恰好能經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)該區(qū)域中的B點(diǎn)。已知OA之間的距離為d，B點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方，BOA60，粒子重力不計(jì)。求：(1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkA；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的比值。解析：(1)因電場(chǎng)方向豎直向下，粒子的初速度方向水平向右，所以粒子在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需要的時(shí)間為t。則有dsin60v0tdcos60t2聯(lián)立可解得E由動(dòng)能定理可得qEdcos60EkAmv將E代入可解得EkAmv。(2)撤去電場(chǎng)，加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子恰好能經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)該區(qū)域中的B點(diǎn)。由粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，OB必為該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，如圖乙所示，所以O(shè)BA30，因此OB2d，所以粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為Rd，由qv0Bm可得B，又因?yàn)镋，所以v0。答案：(1)mv(2)v015. (14分)如圖所示，第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，磁場(chǎng)的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量m11014kg、電荷量q11010C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸負(fù)方向成60角的方向從N點(diǎn)射入，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入第四象限內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，微粒經(jīng)過(guò)y軸上的M點(diǎn)并沿與y軸負(fù)方向成60角的方向飛出。第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，E的大小為0.5103 V/m，B2的大小為0.5 T；M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，10 cm)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30 cm)，不計(jì)微粒重力。(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的大小和微粒的運(yùn)動(dòng)速度v；(2)B1磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少？解析：(1)帶正電微粒以某一速度v沿與y軸負(fù)方向成60角的方向從N點(diǎn)射入，由于重力忽略不計(jì)，微粒在第一象限內(nèi)僅受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；微粒在第四象限內(nèi)僅受電場(chǎng)力和洛倫茲力，且微粒做直線運(yùn)動(dòng)，速度的變化會(huì)引起洛倫茲力的變化，所以微粒必做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此，電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，由力的平衡有EqB2qv所以v m/s1103 m/s根據(jù)題意畫出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖：因?yàn)镸點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，10)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30)，由幾何關(guān)系可知微粒在第一象限內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R cm m微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，即qB1vm解得B1T。(2)由圖可知，磁場(chǎng)B1的最小區(qū)域應(yīng)該分布在圖示的矩形PACD內(nèi)。由幾何關(guān)系易得PD2Rsin600.2 mPAR(1cos60) m所以，所求磁場(chǎng)的最小面積為SPDPA m2 m2。答案：(1) T1103 m/s(2) m216. (12分)xx嘉興模擬如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E40 N/C。在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示(不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生電場(chǎng)的影響)，15 s后磁場(chǎng)消失，選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向。在y軸右側(cè)平面內(nèi)分布一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，半徑r0.3 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B20.8 T，且圓的左側(cè)與y軸始終相切。t0時(shí)刻，一質(zhì)量m8104 kg、電荷量q2104 C的微粒從x軸上xP0.8 m處的P點(diǎn)以速度v0.12 m/s沿x軸正方向射入，經(jīng)時(shí)間t后，從y軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第一象限并正對(duì)磁場(chǎng)圓的圓心。穿過(guò)磁場(chǎng)后擊中x軸上的M點(diǎn)。(g取10 m/s2、3，最終結(jié)果保留2位有效數(shù)字)求：(1)A點(diǎn)的坐標(biāo)yA及從P點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。(2)M點(diǎn)的坐標(biāo)xM。(3)要使微粒在圓形磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角最大，應(yīng)如何移動(dòng)圓形磁場(chǎng)？請(qǐng)計(jì)算出最大偏轉(zhuǎn)角。解析：(1)F電qE8103 Nmg所以微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)qvB1m，R10.6 m周期T10 s05 s勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑R1<|xP|微粒運(yùn)行半個(gè)圓周后到點(diǎn)C：xC0.8 m，yC2R11.2 m510 s向左做勻速運(yùn)動(dòng)，位移大小s1v m1.8 m運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)：xD2.6 m，yD1.2 m1015 s微粒又做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)：xE2.6 myE4R12.4 m此后微粒做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)：yA4R12.4 m軌跡如圖所示從P到A的時(shí)間：t15tEA(或者t2T)所以t67 s(2)微粒進(jìn)入圓形磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R20.6 m設(shè)軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為，則tanM點(diǎn)：xMr(0.3) m由數(shù)學(xué)知識(shí)可得：tan所以xM2.1 m(3)微粒穿過(guò)圓形磁場(chǎng)要求偏轉(zhuǎn)角最大，必須滿足入射點(diǎn)與出射點(diǎn)連線為磁場(chǎng)圓的直徑，則圓形磁場(chǎng)應(yīng)沿y軸負(fù)方向移動(dòng)0.15 m，因?yàn)镽22r，所以最大偏轉(zhuǎn)角為60。答案：(1)2.4 m67 s(2)2.1 m(3)沿y軸負(fù)方向移動(dòng)0.15 m60