高考物理一輪復習 章節(jié)訓練 帶電粒子在復合場中的運動.doc

2014年高考一輪復習章節(jié)訓練之帶電粒子在復合場中的運動時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8864)1目前有一種磁強計，用于測定地磁場的磁感應強度磁強計的原理如右圖所示，電路有一段金屬導體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強磁場中，導體中通有沿x軸正方向、大小為i的電流已知金屬導體單位體積中的自由電子數為n，電子電荷量為e，金屬導電過程中，自由電子所做的定向移動可視為勻速運動兩電極m、n均與金屬導體的前后兩側接觸，用電壓表測出金屬導體前后兩個側面間的電勢差為u.則磁感應強度的大小和電極m、n的正負為()a.，m正、n負 b.，m正、n負c.，m負、n正 d.，m負、n正解析：由左手定則知，金屬中的電子在洛侖茲力的作用下將向前側面聚集，故m負、n正由f電f洛即ebev，inevsnevab，得b.答案：c2如右圖所示，實線表示在豎直平面內勻強電場的電場線，電場線與水平方向成角，水平方向的勻強磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運動，l與水平方向成角，且，則下列說法中錯誤的是()a液滴一定做勻變速直線運動b液滴一定帶正電c電場線方向一定斜向上d液滴一定做勻速直線運動解析：在電磁場復合區(qū)域粒子一般不會做勻變速直線運動，因速度變化洛侖茲力變化，合外力一般變化，如果vb，f洛0，也可以做勻變速運動答案：a3在某地上空同時存在著勻強的電場與磁場，一質量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內沿水平方向向右做直線運動，如圖所示，關于場的分布情況可能的是()a該處電場方向和磁場方向垂直b電場豎直向上，磁場垂直紙面向里c電場斜向里側上方，磁場斜向外側上方，均與v垂直d電場水平向右，磁場垂直紙面向里解析：帶電小球在復合場中運動一定受重力和電場力，是否受洛侖茲力需具體分析a選項中若電場、磁場方向與速度方向垂直，則洛侖茲力與電場力垂直，如果與重力的合力為0就會做直線運動b選項中電場力、洛侖茲力都向上，若與重力合力為0，也會做直線運動c選項中電場力斜向里側上方，洛侖茲力向外側下方，若與重力的合力為0，就會做直線運動d選項三個力的合力不可能為0，因此選項a、b、c正確答案：abc4如圖所示，一束正離子從s點沿水平方向射出，在沒有偏轉電場、磁場時恰好擊中熒光屏上的坐標原點o；若同時加上電場和磁場后，正離子束最后打在熒光屏上坐標系的第象限中，則所加電場e和磁場b的方向可能是()ae向下，b向上 be向下，b向下ce向上，b向下 de向上，b向上解析：離子打在第象限，相對于原點o向下運動和向左運動，所以e向下，b向下所以b正確答案：b5如右圖是質譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為b和e.平板s上有可讓粒子通過的狹縫p和記錄粒子位置的膠片a1a2.平板s下方有強度為b0的勻強磁場下列表述正確的是()a質譜儀是分析同位素的重要工具b速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外c能通過狹縫p的帶電粒子的速率等于e/bd粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫p，粒子的荷質比越小解析：粒子先在電場中加速，進入速度選擇器做勻速直線運動，最后進入磁場做勻速圓周運動在速度選擇器中受力平衡：eqqvb得ve/b，方向由左手定則可知磁場方向垂直紙面向外，b、c正確進入磁場后，洛侖茲力提供向心力，qvb0得，r，所以荷質比不同的粒子偏轉半徑不一樣，所以，a對，d錯答案：abc6在真空中，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向垂直紙面向里三個油滴帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右勻速運動，c向左勻速運動，則它們的重力ga、gb、gc的關系為()aga最大 bgb最大cgc最大 d不能確定解析：由a靜止有qega，故油滴帶負電；對b受力平衡有qeqvbgb；對c受力平衡有qeqvbgc.由此可知三個油滴的重力滿足gcgagb，故選項c正確答案：c7如圖所示，質量為m、電荷量為q的微粒，在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動，下列說法中正確的是()a該微粒帶負電，電荷量qb若該微粒在運動中突然分成荷質比相同的兩個粒子，分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直，它們均做勻速圓周運動c如果分裂后，它們的荷質比相同，而速率不同，那么它們運動的軌道半徑一定不同d只要一分裂，不論它們的荷質比如何，它們都不可能再做勻速圓周運動解析：帶電微粒在有電場力、洛侖茲力和重力作用的區(qū)域能夠做勻速圓周運動，說明重力必與電場力大小相等、方向相反，由于重力方向總是豎直向下，故微粒受電場力方向向上，從題圖中可知微粒帶負電，選項a正確微粒分裂后只要荷質比相同，所受電場力與重力一定平衡(選項a中的等式一定成立)，只要微粒的速度不為零，必可在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，選項b正確、d錯誤根據半徑公式r可知，在荷質比相同的情況下，半徑只跟速率有關，速率不同，則半徑一定不同，選項c正確答案：abc8目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機如右圖表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板a、b，這時金屬板上就會聚集電荷，產生電壓如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為l，板間距離為d，板平面的面積為s，勻強磁場的磁感應強度為b，方向垂直于速度方向，負載電阻為r，電離氣體充滿兩板間的空間當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數為i.那么板間電離氣體的電阻率為()a.(r) b.(r)c.(r) d.(r)解析：當粒子受的電場力與洛侖茲力平衡時，兩板電壓即為電動勢，即qvbq，得ubdv.又i，r由此可解得(r)，故選項a正確答案：a二、計算題(31236)9如圖所示，水平向左的勻強電場e4 v/m，垂直紙面向里的勻強磁場b2 t，質量m1 g的帶正電的小物塊a，從m點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速滑下，滑行0.8 m到n點時離開豎直壁做曲線運動，在p點時小物塊a瞬時受力平衡，此時速度與水平方向成45.若p與n的高度差為0.8 m，求：(1)a沿壁下滑過程中摩擦力所做的功；(2)p與n的水平距離解析：分清運動過程，應用動能定理列式求解(1)物體在n點時，墻對其彈力為零，水平方向eqqvb，所以v2 m/s，由mn過程據動能定理：mgwfmv20，所以wf6103 j.(2)設在p點速度為v其受力如下圖所示，所以eqmg，qvbeq，得v2 m/s.設n、p水平距離x，豎直距離y，物體由np過程電場力和重力做功，由動能定理mgyeqxmv2mv2，得x0.6 m.答案：(1)6103 j(2)0.6 m10如圖所示，在第一象限有一勻強電場，場強大小為e，方向與y軸平行；在x軸下方有一勻強磁場，磁場方向與紙面垂直一質量為m、電荷量為q(q0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的p點處射入電場，在x軸上的q點處進入磁場，并從坐標原點o離開磁場粒子在磁場中的運動軌跡與y軸交于m點已知opl，oq2l.不計重力求：(1)m點與坐標原點o間的距離；(2)粒子從p點運動到m點所用的時間解析：(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動，沿y軸負方向上做初速度為零的勻加速運動，設加速度的大小為a；在x軸正方向上做勻速直線運動，設速度為v0；粒子從p點運動到q點所用的時間為t1，進入磁場時速度方向與x軸正方向夾角為，則at1v0其中x02l，y0l.又有tan聯(lián)立式，得30因為m、o、q點在圓周上，moq90，所以mq為直徑從圖中的幾何關系可知，r2lmo6l.(2)設粒子在磁場中運動的速度為v，從q到m點運動的時間為t2，則有vt2帶電粒子自p點出發(fā)到m點所用的時間t為tt1t2聯(lián)立式，并代入數據得t .答案：(1)6l(2) 11(2012課標全國理綜)如圖，一半徑為r的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面(紙面)在柱形區(qū)域內加一方向垂直于紙面的勻強磁場，一質量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域，在圓上的b點離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直圓心o到直線的距離為r.現將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域若磁感應強度大小為b，不計重力，求電場強度的大小解析：粒子在磁場中做圓周運動設圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得qvbm式中v為粒子在a點的速度過b點和o點作直線的垂線，分別與直線交于c和d點由幾何關系知，線段、