5.(★★★★)某空間存在著一個(gè)變化的電場(chǎng)和一個(gè)變化的磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向向右(如圖17-12(a)中由B到C的方向)，電場(chǎng)變化如圖(b)中E-t圖象，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖(c)中B-t圖象.在A點(diǎn)，從t=1 s(即1 s)開(kāi)始，每隔2 s，有一個(gè)相同的帶電粒子(重力不計(jì))沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出，恰能擊中C點(diǎn)，若且粒子在AC間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于1 s，求

圖17-12

(1)圖線上E₀和B₀的比值，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向.

(2)若第1個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻已知為(1+Δt)s，那么第2個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻是多少?

4.(★★★★)帶電量為q的粒子(不計(jì)重力)，勻速直線通過(guò)速度選擇器F₀(電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁)，又通過(guò)寬度為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度的方向跟入射方向間的偏角為θ，如圖17-11所示.試證明：入射粒子的質(zhì)量m=.

3.(★★★★)如圖17-10所示，在水平正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，半徑為R的光滑絕緣豎直圓環(huán)上，套有一個(gè)帶正電的小球，已知小球所受電場(chǎng)力與重力相等，小球在環(huán)頂端A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的圓弧為周長(zhǎng)的幾分之幾時(shí)，所受磁場(chǎng)力最大?

2.(★★★)如圖17-9所示，帶電液滴從h高處自由落下，進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)互相垂直的區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R＝_________.

綜合上述［案例探究］例析，可以看出：要正確、迅速解答帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題，首先必須弄清物理情境，即在頭腦中再現(xiàn)客觀事物的運(yùn)動(dòng)全過(guò)程，對(duì)問(wèn)題的情境原型進(jìn)行具體抽象.從而建立起正確、清晰的物理情境.其二，考生應(yīng)對(duì)物理知識(shí)有全面深入的理解.其三，熟練掌握運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)是考生順利解決物理問(wèn)題的有效手段.

這里所說(shuō)的復(fù)合場(chǎng)是指重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)并存的復(fù)合場(chǎng)，分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，不同之處就是多了電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力，其思路、方法與解題步驟相同，因此在利用力學(xué)的三大觀點(diǎn)(動(dòng)力學(xué)、能量、動(dòng)量)分析的過(guò)程中，還要注意：

(1)洛倫茲力永遠(yuǎn)與速度垂直、不做功

(2)重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只由初末位置決定，當(dāng)重力、電場(chǎng)力做功不為零時(shí)，粒子動(dòng)能變化.因而洛倫茲力也隨速率的變化而變化，洛倫茲力的變化導(dǎo)致了所受合外力變化，從而引起加速度變化，使粒子做變加速運(yùn)動(dòng).

●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.(★★★)如圖17-8所示是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩極間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子的速度v為_(kāi)________，a是電源的________極.

圖17-8　 　　　　　　　圖17-9

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的命題，集中融合力學(xué)、電磁學(xué)等知識(shí)，其特點(diǎn)構(gòu)思新穎、綜合性強(qiáng)，突出考查考生對(duì)物理過(guò)程和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力及空間想象能力.

7.(★★★★★)發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW，輸出電壓是250 V，用戶(hù)需要的電壓是220 V，輸電線電阻為10 Ω.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：

(1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.

(2)畫(huà)出此輸電線路的示意圖.

6.(★★★★★)如圖18-8，已知n₁∶n₂=4∶3,R₂=100 Ω,變壓器沒(méi)有功率損耗，在原線圈上加上交流電壓U₁=40 sin100πtV,則R₂上的發(fā)熱功率是________W.若R₃=25 Ω,發(fā)熱功率與R₂一樣，則流過(guò)原線圈的電流I₁和流過(guò)R₃的電流I₃之比為_(kāi)_______.

5.(★★★★★)如圖18-7所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)n₁∶n₂∶n₃=3∶2∶1,副線圈Ⅱ上接有“8 V，8 W”的燈泡L₁、L₂，副線圈Ⅲ上接有“6 V，9 W”的燈泡L₃、L₄，原線圈上接有電阻R₁=3 Ω，當(dāng)a、b兩端接交變電源后，L₁、L₂正常發(fā)光，則交變電源的輸出功率為

A.24 W　 　　　　　 B.34 W　　　　　 C.36 W　 　　　　　 D.72 W

4.(★★★★)如圖18-6所示，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比一定，原線圈的電壓為U₁時(shí)，副線圈的輸出電壓為U₂，L₁、L₂、L₃為三只完全相同的電燈，開(kāi)始時(shí)，電鍵K開(kāi)啟，然后當(dāng)電鍵K閉合時(shí)

A.電壓U₁不變，U₂變大

B.電燈L₁變亮，L₂變暗

C.電燈L₁變暗，L₂變亮

D.原線圈中的電流變大