12 计算题专练(二) 电学计算题（课件）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

计算题专练(二)　电学计算题 第三部分　题型专练 1. (2023·呼和浩特市一模)如图所示，空间分为Ⅰ、Ⅱ两个足够长的区域，各边界(图中虚线)均水平，Ⅰ区域存在电场强度为E1＝1.0×104 V/m的匀强电场，方向竖直向上；Ⅱ区域存在电场强度为E2＝ ×105 V/m的匀强电场，方向水平向右，两个区域宽度分别为d1＝5.0 m，d2＝4.0 m。一质量m＝1.0×10－8 kg、带电荷量q＝＋1.6×10－6 C的粒子从D点由静止释放，粒子重力忽略不计。求 2 3 4 5 6 1 (1)粒子离开区域Ⅰ时的速度大小； 答案： 4×103 m/s　 由动能定理得 mv12＝qE1d1 解得v1＝4×103 m/s。 2 3 4 5 6 1 (2)粒子离开区域Ⅱ时发生的偏移量x的大小； 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 (3)粒子出区域Ⅱ后加另一个匀强电场，使粒子在此电场作用下经1.0 s速度变为零，此电场的电场强度E3的大小和方向。 答案：50 V/m　与水平方向成30°角斜向左下方 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2.(2023·安徽省淮南市一模)如图所示，xOy平面内有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为－q(q>0)的带电粒子(不计粒子受到的重力)以大小为v0的初速度从y轴上的a点沿x轴正方向进入匀强磁场，其运动轨迹经过x轴上的b点，且Oa＝ Ob。若撤去磁场换一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点沿x轴正方向进入电场，运动轨迹仍能通过b点，求： 2 3 4 5 6 1 (1)粒子在磁场中从a点运动到b点的过程中，速度的偏转角的正弦值为多大？ 答案： 0.8　 2 3 4 5 6 1 设Oa＝L，则Ob＝2L，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，设粒子做圆周运动的轨道半径为r，由几何知识得r2＝(2L)2＋(r－L)2，解得r＝2.5L 粒子在磁场中从a点运动到b点的过程中，速度的偏转角的正弦值sin θ＝ 0.8，则θ＝53°。 2 3 4 5 6 1 (2)粒子在磁场中从a点运动到b点的时间？ 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 (3)匀强电场的电场强度大小？ 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 3．(2023·江西省景德镇市模拟)某粒子控制装置中，同时利用电场和磁场来控制粒子的运动，其简化示意图如图甲所示。粒子由静止开始先经加速电场加速，然后沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场，离开偏转电场后进入偏转磁场，最后打在屏上。已知粒子的电荷量为q，质量为m，加速电压为U1，偏转电场两板间距离为d，两板间的电压U随时间t变化的图象如图乙所示，由于粒子在偏转电场区域运动时间极短，粒子通过此区域时，可认为电场是不变的匀强电场；偏转磁场区域是宽度也为d的条形匀强磁场，磁场两边界与屏平行，不计粒子重力和空气阻力。求： 2 3 4 5 6 1 (1)粒子进入偏转电场时的速度v0； 2 3 4 5 6 1 (2)要使所有粒子均能从偏转电场飞出，极板长度最长为多少； 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 (3)若偏转电场的极板长度为d，且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后，恰好垂直打在屏上，则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 4.(2023·河南省郑州市二模)如图所示，在竖直xOy平面内0≤x≤L的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E，垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；在L<x≤2L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小也为E，垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B2；一个质量为m，带电荷量为＋q的带电小球从坐标原点以速度v0沿与x轴成45°角方向射入，小球沿直线匀速穿过0≤x≤L区域，在L<x≤2L的区域运动一段时间后，沿x轴正方向射出该区域。已知L、m、q、v0，重力加速度为g，试求： 2 3 4 5 6 1 (1)电场强度E的大小； 2 3 4 5 6 1 带电小球在0≤x≤L区域做匀速直线运动，对其受力分析如图所示 由共点力平衡可得qE＝mg 则E＝ 。 2 3 4 5 6 1 (2)磁感应强度B2的大小； 2 3 4 5 6 1 带电小球在L<x≤2L区域，竖直方向上重力与电场力平衡，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其轨迹如图所示 2 3 4 5 6 1 (3)小球从O点到离开x