2016年高考物理高頻考試題型：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)概述

1、2016高考物理高頻考試題型：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、單項(xiàng)選擇題1. （2015浙江名校聯(lián)考）質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒以速度v與水平方向成。角從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的混合場(chǎng)區(qū)，該微粒在電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A,下列說法中正確的是（）A.該微粒一定帶負(fù)電荷B.微粒從。到A的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C.該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mg cos (qvD.該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為Bvcos0解析：選A.若微粒帶正電q,它受豎直向下的重力mg、向左的電場(chǎng)力qE和斜向右下方的洛倫茲力qvB,知微粒不能做直線運(yùn)動(dòng).據(jù)此可知微粒應(yīng)帶負(fù)電荷，它受豎直向下的重力m

2、g、向右的電場(chǎng)力qE和斜向左上方的洛倫茲力qvB,又知微粒恰好沿著直線運(yùn)動(dòng)到A,可知微粒應(yīng)該做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由平衡條件有關(guān)系：cos0=粵,qvBsin9=乎",得磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=一儂一,電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=Bvsin9,故選項(xiàng)C、D錯(cuò)Bqvqvcose誤.2. （2015福建廈門質(zhì)檢）如圖所示，空間的某個(gè)復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場(chǎng)加速后，垂直于復(fù)合場(chǎng)的界面進(jìn)入并沿直線穿過場(chǎng)區(qū)，質(zhì)子（不計(jì)重力）穿過復(fù)合場(chǎng)區(qū)所用時(shí)間為t,從復(fù)合場(chǎng)區(qū)穿出時(shí)的動(dòng)能為Ek,則（）0XA.若撤去磁場(chǎng)B,質(zhì)子穿過場(chǎng)區(qū)時(shí)間大于tB.

3、若撤去電場(chǎng)巳質(zhì)子穿過場(chǎng)區(qū)時(shí)間大于tC.若撤去磁場(chǎng)B,質(zhì)子穿出場(chǎng)區(qū)時(shí)動(dòng)能大于EkD.若撤去電場(chǎng)巳質(zhì)子穿出場(chǎng)區(qū)時(shí)動(dòng)能大于Ek解析：選C.質(zhì)子進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)沿直線運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等、方向相反，即eE=Bevo,若撤去磁場(chǎng)B,質(zhì)子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由類平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)x可知，穿過電場(chǎng)的時(shí)間t=vo,因場(chǎng)區(qū)寬度x不變，則時(shí)間不變，質(zhì)子豎直萬向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出電場(chǎng)時(shí)的速度必大于V0,動(dòng)能大于Ek,則A錯(cuò)誤，C正確.若撤去電場(chǎng)巳則質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則B、D錯(cuò)誤.3. （2015溫州模擬）空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場(chǎng)，其方向隨時(shí)間做周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)

4、間t變化的圖象如圖所示.規(guī)定B>0時(shí)，磁場(chǎng)的方向穿出紙面向外.一電荷量q=5兀X107C、質(zhì)量m=5x1010kg的帶電粒子，位于某點(diǎn)。處，在t=0時(shí)以初速度V0=兀m/s沿某方向開始運(yùn)動(dòng).不計(jì)重力的作用，不計(jì)磁場(chǎng)的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響.則在磁場(chǎng)變化N個(gè)（N為整數(shù)）周期的時(shí)間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于（）B/T5： 10： 15： 20： 25： 30： 35A.兀 m/sC. 2V2 m/s兀B.- m/sD. 2 m/s解析：選C.帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為mv0=的"01 m,2 umT=3=0.02 s，作出粒子的軌跡示意圖如圖所示,所以在磁場(chǎng)變化（N為整數(shù)

5、）周期的時(shí)間內(nèi)，由平均速度的定義式x N 2v2r 2，2X0.01v = 7= T =001 m/s=2)2 m/s,t N2十4即C選項(xiàng)正確.4. （2015湖北省六校調(diào)研）如圖，xOy平面的一、二、三象限內(nèi)存在 垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ON為處于y軸負(fù)方向的 彈性絕緣薄擋板，長(zhǎng)度為 9 m, M點(diǎn)為x軸正方向上一點(diǎn)，OM=3 m.現(xiàn)有一個(gè)比荷大小為 m= 1.0 C/kg可視為質(zhì)點(diǎn)帶正電的小球 （重力不計(jì)）從擋板下端N處小孔以不同的速度向 x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，若與擋板相碰就以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電荷量不變，小球最后都能經(jīng)過M點(diǎn)，則小球射入的速度大小

6、不可能是（）B. 3.75 m/sD. 5 m/s解析：選C.因?yàn)樾∏蛲ㄟ^y軸的速度方向一定是十x方向，故帶電小球圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑最小值為3m,即癡=等，解得vmin=3m/s；經(jīng)驗(yàn)證，帶電小球以3m/s速度進(jìn)入磁場(chǎng)，與ON碰撞一次，再經(jīng)四分之三圓周經(jīng)過M點(diǎn)，如圖甲所示，A項(xiàng)正確；當(dāng)帶電小球與ON不碰撞，直接經(jīng)過M點(diǎn)，如圖乙所示，小球速度沿x方向，則圓心一定在y軸上,Rmax作出MN的垂直平分線，交于y軸的點(diǎn)即為圓心位置，由幾何關(guān)系解得軌跡半徑最大值3 m/s、小于 5 m/smVmax=5m,又Rmax=解得vmax=5m/s,D項(xiàng)正確；當(dāng)小球速度大于qB時(shí)，軌跡如圖丙所示，由幾何條件計(jì)算可

7、知：軌跡半徑R=3.75 m,由半徑公式mvR ? vqB=3.75m/s,B項(xiàng)正確，由分析易知選項(xiàng)C錯(cuò)誤.二、不定項(xiàng)選擇題5.在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子p+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，已知離子p+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過0=30后從磁場(chǎng)右邊界射出.在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子p+和P3+()A.在電場(chǎng)中的加速度之比為1：1B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為鄧：1C.在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度之比為1：2D.離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1：3P+與P3+電荷量之解析：選BCD.應(yīng)用動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析兩種離子的速

8、度關(guān)系及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑關(guān)系，結(jié)合幾何知識(shí)分析兩離子在有界磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角.磷離子比qiq2=1：3,質(zhì)量相等，在電場(chǎng)中加速度a=qmE,由此可知，ai：a2=1：3,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=mv,又qU=；mv2,故有r=1、/2mU即1上qB2B：.：q=J31,選項(xiàng)B正確；設(shè)離子P3+在磁場(chǎng)中偏角為a,則sina=,sin9=（d為磁場(chǎng)寬r2門'度），故有sin0sina=1：木,已知0=30°,故“=60°,選項(xiàng)C正確；全過程中只有電場(chǎng)力做功，W=qU,故離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比即為電場(chǎng)力做功之比，所以Ek1Ek2=W1：W2=1：3,

9、選項(xiàng)D正確.6.如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電.現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高度由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn)，則（）A.經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等B.經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小C.甲球的釋放位置比乙球的高D.運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變解析：選CD.三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，有mgh=Tmv；在圓形軌道的最高點(diǎn)222mv1mv2mv3時(shí)對(duì)甲有qv1B+mg=,對(duì)乙有mg-qv2B

10、=,對(duì)丙有mg=,可判斷vi>V3>V2,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C、D正確.7.（2015連云港一模）如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)一向右的初速度Vo,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是下圖中的（）1J',-x一：ABCD解析：選AD.由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環(huán)受到豎直向下的重力、垂直桿的彈力及向左的摩擦力還有向上的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力初始時(shí)刻小于重力時(shí)，彈力方向豎直向上，圓環(huán)向右減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度減小，洛倫茲力減小，彈力越來越大，摩擦力越來越選

11、項(xiàng)中沒有對(duì)應(yīng)圖象；當(dāng)大，故做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零而處于靜止?fàn)顟B(tài),洛倫茲力初始時(shí)刻等于重力時(shí)，彈力為零，摩擦力為零，故圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確;當(dāng)洛倫茲力初始時(shí)刻大于重力時(shí)，彈力方向豎直向下，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，彈力減小，在彈力減小到零的過程中，摩擦力逐漸減小到零，故圓環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零時(shí)，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D正確.三、非選擇題8. (2015河北五校聯(lián)考)如圖所示，有3塊水平放置的長(zhǎng)薄金屬板a、b和c,a、b之間相距L.緊貼b板下表面豎直放置半徑為R的半圓形塑料細(xì)管，兩管口正好位于小孔M、N處.板a與b、b與c之間接有電壓可調(diào)的直流電

12、源，板b與c間還存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).體積為V。、密度為仍電荷量為q的帶負(fù)電油滴，等間隔地以速率vo從a板上的小孔豎直向下射入，調(diào)節(jié)板間電壓Uba和Ubc,當(dāng)Uba=Ui、Ubc=U2時(shí)，油滴穿過b板M孔進(jìn)入細(xì)管，恰能與細(xì)管無接觸地從N孔射出.忽略小孔和細(xì)管對(duì)電場(chǎng)的影響，不計(jì)空氣阻力.(1)求油滴進(jìn)入M孔時(shí)的速度vi；(2)求b、c兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值；(3)油滴從細(xì)管的N孔射出的瞬間，將Uba和B立即調(diào)整為Uba'和B',使油滴恰好不碰到a板，且沿原路與細(xì)管無接觸地返回并穿過M孔，請(qǐng)求出Uba'和B'.解析：(1)油滴由小孔到M,由動(dòng)

13、能定理得:,一1212mgL+qUi=2mvi2mvo考慮到m=p%得vi=、/v2+2gL+2qU1.VpVo(2)油滴從M孔進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域，恰與細(xì)管無接觸地從N孔射出，需使電場(chǎng)力與重力平衡，有mg=qE解得E =pVogq油滴在半圓形細(xì)管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，有2 mviqviB = -R加曰cmviPV0222qU1斛倚B=m=m卜+2gL+次.(3)若油滴恰好不碰到a板，且沿原路與細(xì)管無接觸地返回并穿過M孔，由動(dòng)能定理有12mgLqUba=。一,mvipVov2解得Uba=Ui+2q考慮到油滴返回時(shí)速度方向已經(jīng)相反,為了使油滴沿原路與細(xì)管無接觸地返回并穿過M孔，磁感應(yīng)強(qiáng)

14、度應(yīng)大小不變，方向相反，即B '= B.答案：見解析9. (2015貴州七校聯(lián)考)如圖所示，在xOy坐標(biāo)系原點(diǎn)。處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xOy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射a粒子，a粒子的速度大小均為Vo,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為和質(zhì)量；在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于 邊界.ab為一塊很大的平面感光板，垂直于3mv2E=誓，其中q與m分別為a粒子的電量 2qdxOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，mn為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的xOy平面且平行于x軸，放置于y=2d處.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無粒子打到 子間的相互作用)求：ab板上.(q、d、 m、Vo均

15、為已知量，不考慮 a粒子的重力及粒yXXX0*(1) a粒子通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界mn時(shí)的速度大小及此時(shí)距y軸的最大距離;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。籥b板上被a(3)將ab板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上？此時(shí)粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.1cle解析：(1)根據(jù)動(dòng)能定理：Eqd=2mv22mv0可得：v=2vo初速度方向與x軸平行的粒子通過邊界mn時(shí)距y軸最遠(yuǎn)，由類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí):d=2at2,Eq=ma一23x=vot,解得：x=-3-d.（2）根據(jù)上題結(jié)果可知:對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方向夾角:ab板，因此此粒子軌跡必與易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不

16、能打到ab板相切，可得其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:2r=3d又根據(jù)洛倫茲力提供向心力:2 mv Bqv=r3mvo可得：B=俞.由分析可知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上.其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切.1由分析可知此時(shí)磁場(chǎng)寬度為原來的13則：ab板至少向下移動(dòng)Ay=2d3沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置為粒子打在ab板區(qū)域的右邊界由幾何知識(shí)可知:ab板上被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度:L=2x+r=43d+|d.3343, 2 .3 d+3d以豎直線MN為界，左側(cè)空間有水平向右的勻強(qiáng)答案：（1）2vo233d（2）常（3）：d10. （2015銀川一中第五考）如圖所

17、示,電場(chǎng)，右側(cè)空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在左側(cè)空間O點(diǎn)用長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩懸掛質(zhì)量為m帶電荷量為q的小球.現(xiàn)使細(xì)繩拉直，從A點(diǎn)靜止釋放小球，小球繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)為圓周上速度最大點(diǎn).已知OA與豎直方向夾角91=30°,OB與豎直方向夾角生=60°,左右兩側(cè)空間電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為Ei：E2=<3：1,重力加速度為g=10m/s2.(1)求左側(cè)空間電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?2)求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)?xì)繩的拉力大??；(3)若小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩突然斷開，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，從MN邊界上某點(diǎn)進(jìn)入右側(cè)空間運(yùn)動(dòng)，然后又從MN邊界上另一點(diǎn)回到

18、左側(cè)空間運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)OB線上某點(diǎn)P時(shí)速度變?yōu)榱?求小球在右側(cè)空間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.解析：(1)要使小球在B點(diǎn)的速度最大，則重力與電場(chǎng)力的合力沿OB方向，則tan30塞?T(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度大小為vo,小球所受重力與電場(chǎng)力的合力為：= 2mgmgF=sin30°從A到B,對(duì)小球由動(dòng)能定理得：12FL=2mvo聯(lián)立解得：vo=14gL2在B點(diǎn)由牛頓第二定律：Ft-F=mvL0在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為：Ft=6mg由牛頓第三定律知小球?qū)?xì)繩的拉力大小為6mg.(3)設(shè)小球從MN邊界上的C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從D點(diǎn)出磁場(chǎng).從B到C,小球做類平拋運(yùn)動(dòng).進(jìn)入MN右側(cè)空間后:_EimgE2=1=

19、-q-,即qE2=mg小球在右側(cè)空間做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球回到左側(cè)空間后，到OB線上某點(diǎn)P速度減小到零，O為小千在MN右側(cè)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心，過C點(diǎn)作BD的垂線交BD于Q點(diǎn).由幾何關(guān)系得：ZCDQ=60°,QCD=30°,OCD=ZODC=30°,在C點(diǎn)小球速度方向與界面夾角也為60°.設(shè)小球從t.由幾何關(guān)系得:N；C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB,在MN右側(cè)空間做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為CD = 2Rcos 30°,QC=CDXcos 30° W5R從B到C,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得:QC=v°tB,V0=vcos30°,Fvs

20、in30°=atB,a=m=2g以上各式聯(lián)立解得：R=4L,9v=4gL小球在MN右側(cè)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為2400 ,艮岑圓周，故小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:答案：(1)3mg(2)6mg(3)49Ujg11.（2015高考福建卷）如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為巳磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng).A、C兩點(diǎn)間距離為h,重力加速度為g.求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；(2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克

21、服摩擦力做的功Wf；若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置，當(dāng)P點(diǎn).已知小滑塊在小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的D點(diǎn)時(shí)的速度大小為VD,從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t,求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小Vp.解析：小滑塊沿MN運(yùn)動(dòng)過程，水平方向受力滿足qvB+N=qE小滑塊在C點(diǎn)離開MN時(shí)N=0解得vc=E.B(2)由動(dòng)能定理得mgh-Wf=2mvc02mE解得Wf=mgh五2.如圖，小滑塊速度最大時(shí)，速度方向與電場(chǎng)力、重力的合力方向垂直.撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng)，等效加速度為g',+ g2_ /g22 ,2 2且 Vp= Vd+

22、 g tyvD+珠廣g2B一、單項(xiàng)選擇題1.速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,2其中SoA=-SoC,則下列相關(guān)說法中正確的是（）3A.甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通過狹縫So的帶電粒子的速率等于EB2D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3:2解析：選B.由左手定則判定甲帶負(fù)電，乙?guī)д?，A錯(cuò)誤；粒子在兩極間做勻速直線R甲=2R乙，又R = mv,所以3qB、一一一E2.運(yùn)動(dòng)，故qE=qvBi,則v=丁，故C錯(cuò)誤；由SoA=；S0c知,Bl3D錯(cuò)誤.3q，故B正確,2m乙2 .如圖所示，一

23、段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的低.由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為（）aH負(fù)B回A.|q|aU'久B.|q|aU，D.B|q|bUIB公C.|q|bU、解析：選C.因?qū)щ姴牧仙媳砻娴碾妱?shì)比下表面的低，故上表面帶負(fù)電荷，根據(jù)左手定則可判斷自由運(yùn)動(dòng)電荷帶負(fù)電，則B、D兩項(xiàng)均錯(cuò)誤.設(shè)長(zhǎng)方體形材料長(zhǎng)度為L(zhǎng),總電量為Q,則其單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)

24、為Q,當(dāng)電流I穩(wěn)恒時(shí)，材料內(nèi)的電荷所受電場(chǎng)力|q|abL與磁場(chǎng)力相互平衡，則有UQ=BIL,故一Q=舄，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確.aq|abL|q|bUP A oO Q'EH M > X MMXXX XX XXXX XP1-3 .（2015湖洲一模）如圖所示，界面PQ與水平地面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在PQ上方有一個(gè)帶正電的小球A自。靜止開始下落，穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)地面.設(shè)空氣阻力不計(jì)，下列說法中正確的是（）A.在復(fù)合場(chǎng)中，小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.在復(fù)合場(chǎng)中，小球下落過程中的電勢(shì)能增大C.小球從靜止開始下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能的減少量總和D.若其他條

25、件不變，僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，小球從原來位置下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能不變解析：選C.小球剛進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域，受力如圖，因此小球向右偏轉(zhuǎn).由于洛倫茲力與速度有關(guān),故小球所受的合力大小和方向均變化，故A錯(cuò)；因電場(chǎng)力做正功，故小球的電勢(shì)能減少,錯(cuò)；由于洛倫茲力不做功，由能量守恒可知C對(duì)；當(dāng)磁場(chǎng)變強(qiáng)，小球落地點(diǎn)的水平位移增大，電勢(shì)能減少量增大，小球動(dòng)能增大,D錯(cuò).二、不定項(xiàng)選擇題等離子體4 .磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖是它的示意圖.平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴A、入磁場(chǎng)，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓.如

26、果把AB和用電器連接,B就是直流電源的兩個(gè)電極，設(shè)A、B兩板間距為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B',等離子體以速度沿垂直于磁場(chǎng)白方向射入A、B兩板之間，則下列說法正確的是（）A. A是直流電源的正極B. B是直流電源的正極C.電源的電動(dòng)勢(shì)為B'dvD,電源的電動(dòng)勢(shì)為qvB'解析：選BC.等離子體噴入磁場(chǎng)，帶正電的粒子因受向下的洛倫茲力而向下偏轉(zhuǎn),直流電源的正極，則選項(xiàng)B正確；當(dāng)帶電粒子以速度v做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，Udq=qvB',電源的電動(dòng)勢(shì)U=Bdv,則選項(xiàng)C正確.5.為監(jiān)測(cè)某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì).該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高

27、分別為a、b、c,左右兩端開口.在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極.污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U.若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說法中正確的是（）A.N端的電勢(shì)比M端的高8. 若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢(shì)差為零C.電壓表的示數(shù)U跟a和b都成正比，跟c無關(guān)D.電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正比解析：選AD.正、負(fù)離子向右移動(dòng)，受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則，正離子向后表N端的電勢(shì)比 M端的高,面偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向前表面偏轉(zhuǎn)，所以前表面比后表面電勢(shì)低，即A

28、正確，B錯(cuò)誤；最終正、負(fù)離子會(huì)受到電場(chǎng)力、洛倫茲力處于平衡，有qE=qvB,即£=vB,而污水流量Q=vbc=7Ubc=Uc,所以U=QB，電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正bBBC比，跟c成反比，C錯(cuò)誤，D正確.9. （2015山西太原一模）如圖所示，帶等量異種電荷的平行金屬板a、b處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.不計(jì)重力的帶電粒子沿OO'方向從左側(cè)垂直于電磁場(chǎng)入射，從右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時(shí)動(dòng)能比入射時(shí)?。灰沽Ｗ由涑鯽、b板間區(qū)域時(shí)的動(dòng)能比入射時(shí)大，可采用的措施是（）A.適當(dāng)減小兩金屬板的正對(duì)面積B.適當(dāng)增大兩金屬板間的距離C.適當(dāng)減小勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.使帶電

29、粒子的電性相反解析：選AC.在這個(gè)復(fù)合場(chǎng)中，動(dòng)能逐漸減小，說明電場(chǎng)力做負(fù)功，因洛倫茲力不做功,則電場(chǎng)力小于洛倫茲力.適當(dāng)減小正對(duì)面積，場(chǎng)強(qiáng)E=兀Q,SJ,Q不變，ET,電場(chǎng)力0S變大，當(dāng)電場(chǎng)力大于洛倫茲力時(shí)，粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，射出時(shí)動(dòng)能變大，A項(xiàng)正確.當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)不變，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤.當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)洛倫茲力減小，可能小于電場(chǎng)力，所以C項(xiàng)正確.當(dāng)改變粒子電性時(shí)，其所受電場(chǎng)力、洛倫茲力大小不變，方向均反向，所以射出時(shí)動(dòng)能仍然減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.三、非選擇題10. (2015浙江東北三校四模)如圖甲所示，平面直角坐標(biāo)系中，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其余三點(diǎn)坐標(biāo)為：A(0,1)、B(

30、l,1)、C(l,0).在OABC區(qū)域(包括坐標(biāo)軸)存在變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直平面向里為正.有一個(gè)帶電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)重力),從坐標(biāo)原點(diǎn)處以速度v(大小未知)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，已知圖乙中Bo>3m.qia-flo!甲乙(1)若粒子從x軸射出，求磁場(chǎng)變化周期To的取值范圍；(2)若粒子從B點(diǎn)沿y軸正方向射出磁場(chǎng)，求磁場(chǎng)變化周期To及粒子射入磁場(chǎng)的速度v的取值.丙r1解析：(1)粒子恰好未從x軸射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所不，有sin0='三e=30°5T5um磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角為1

31、50。，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=5T=工126qBoT05umt=t26qBo5um所以粒子從x軸射出，磁場(chǎng)變化周期To>.3qBoO OC X(2)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑mvJ_r=qBo<3粒子從B點(diǎn)沿y軸正方向射出，則時(shí)間最短的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丁所示在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圓心角為90° ,則有ToT3, 4,)24'由幾何關(guān)系有l(wèi)=2nr(n=2,2,mv由qvBo=r解得丫=黑=2,3,4,).答案：見解析11. (2015高考江蘇卷)一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示，電荷量均為+q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為Uo的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為零.這些離子經(jīng)加速

32、后通過狹縫O沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在底片上.已知放置底片的區(qū)域MN=L，且OM=L.某次測(cè)量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè)2區(qū)域MQ損壞，檢測(cè)不到離子，但右側(cè)1區(qū)域QN33仍能正常檢測(cè)到離子.在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測(cè)到.XX X x H(1)求原本打在MN中點(diǎn)P的離子質(zhì)量m；(2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍；(3)為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟贛Q區(qū)域的所有離子檢測(cè)完整，求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù).(取lg2=0.301,lg3=0.477,lg5=0.699)1o解析：(1)離子在電場(chǎng)中加速，qU0=2mv22在磁場(chǎng)中做勻

33、速圓周運(yùn)動(dòng)，qvB=m"布/口12mU0解得°=1，;"V代入0=3L,解得m=9qB.432U0(2)由知,U =216U0r9r5100U0離子打在Q點(diǎn)時(shí)，r=6L,得U=-87離子打在N點(diǎn)時(shí),r= L,得 U =16U09則電壓的范圍100U08116U09由(1)可知，rWU由題意知，第1次調(diào)節(jié)電壓到Ui,使原本打在Q點(diǎn)的離子打在N點(diǎn),_L_，J 5何 6L此時(shí)，原本半徑為門打在Qi的離子打在Q上,56L.Uiri-.Uo解得"(|)L第2次調(diào)節(jié)電壓到U2,原本打在Qi的離子打在N點(diǎn)，原本半徑為2的打在Q2的離子打在Q上，則LU26L.U2珈/曰

34、53T可不=弧斛得r2=WL同理，第n次調(diào)節(jié)電壓，有rn=51L檢測(cè)完整，有rn<2,解得n-i=2.8In6lg5最少次數(shù)為3次.答案：(i)9qB4(2)噂拌WUW16號(hào)(3)最少次數(shù)為3次32Uo8i912. (20i5福建福州質(zhì)檢)如圖所示，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上.一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q,重力不計(jì)的帶正電粒子從y軸上的a(0,h)點(diǎn)沿y軸正方向以某初速度開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，粒子速度方向與x軸正方向成45角進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)過y軸的b點(diǎn)時(shí)速度方向恰好與y軸垂直.求：(i)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;(3)粒子從開始運(yùn)動(dòng)到第三次經(jīng)過x軸的時(shí)間to.解析：(i)根據(jù)題意可大體畫出粒子在