高考物理一輪復(fù)習(xí) 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題練習(xí)

PAGE25PAGE帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)1．一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞固定的正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，作用在負(fù)電荷上的電場力恰好是磁場力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度可能是：() A． B． C． D．2．如圖所示，足夠長的光滑三角形絕緣槽，與水平面的夾角分別為α和β（α＜β），加垂直于紙面向里的磁場．分別將質(zhì)量相等、帶等量正、負(fù)電荷的小球a、b依次從兩斜面的頂端由靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）A．在槽上，a、b兩球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且aa＞abB．在槽上，a、b兩球都做變加速運(yùn)動(dòng)，但總有aa＞abC．a(chǎn)、b兩球沿直線運(yùn)動(dòng)的最大位移是sa＜sbD．a(chǎn)、b兩球沿槽運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ta和tb，則ta＜tbββα3．一帶正電的小球沿光滑水平桌面向右運(yùn)動(dòng)，飛離桌面后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，如圖所示，若飛行時(shí)間t1后落在地板上，水平射程為s1，著地速度大小為v1，撤去磁場，其他條件不變，小球飛行時(shí)間t2，水平射程s2，著地速度大小為v2，則（）A．s2＞s1B．t1＞t2C．v1＞v2D．v1=v4．用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，讓它處于右圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．由于磁場的運(yùn)動(dòng)，小球靜止在如圖位置，這時(shí)懸線與豎直方向夾角為α，并被拉直，則磁場運(yùn)動(dòng)的速度和方向是（）A．v=mg/Bq，水平向右 B．v=mg/Bq，水平向左C．v=mgtanα/Bq，豎直向上 D．v=mgtanα/Bq，豎直向下ααB5．如圖所示，有一電量為q，質(zhì)量為m的小球，從兩豎直的帶等量異種電荷的平行板上方高h(yuǎn)處自由下落，兩板間有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，那么帶電小球在通過正交電磁場時(shí)()A．一定做曲線運(yùn)動(dòng) B．不可能做曲線運(yùn)動(dòng)C．可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)hhqB6．如圖所示，帶電平行板間勻強(qiáng)電場豎直向上，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，某帶電小球從光滑軌道上的a點(diǎn)自由下落，經(jīng)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)使小球從稍低些的b點(diǎn)開始自由滑下，在經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入板間后的運(yùn)動(dòng)過程中，以下分析中正確的是()A．其動(dòng)能將會(huì)增大B．其電勢能將會(huì)增大C．小球所受的洛倫茲力將會(huì)逐漸增大D．小球受到的電場力將會(huì)增大BBabP_+7．如圖所示，在長方形abcd區(qū)域內(nèi)有正交的電磁場，ab=bc/2=L，一帶電粒子從ad的中點(diǎn)垂直于電場和磁場方向射入，恰沿直線從bc邊的中點(diǎn)P射出，若撤去磁場，則粒子從C點(diǎn)射出；若撤去電場，則粒子將（重力不計(jì)）()A．從b點(diǎn)射出B．從b、P間某點(diǎn)射出C．從a點(diǎn)射出D．從a、b間某點(diǎn)射出bbcdBEv0a8．如圖所示，在真空中，勻強(qiáng)電場的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，已知a靜止，b向右勻速運(yùn)動(dòng)，c向左勻速運(yùn)動(dòng)，比較它們的質(zhì)量應(yīng)有（）A．a(chǎn)油滴質(zhì)量最大 B．b油滴質(zhì)量最大C．c油滴質(zhì)量最大 D．a(chǎn)、b、c質(zhì)量一樣aabcvv9．如圖中所示虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，已知從左側(cè)水平射入的電子，穿過這一區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)重力忽略不計(jì)，則在這個(gè)區(qū)域中的E和B的方向可能是（）A．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相同B．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反C．E豎直向上，B垂直于紙面向外D．E豎直向上，B垂直于紙面向里EEBe10．設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，如圖所示．已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B時(shí)速度為零．C是曲線的最低點(diǎn)，不計(jì)重力．以下說法正確的是（）A．離子一定帶正電 B．A、B兩點(diǎn)位于同一高度C．離子在C點(diǎn)速度最大 D．離子到達(dá)B點(diǎn)后將沿曲線返回A點(diǎn)AACB11．如圖所示，在真空中一個(gè)光滑的絕緣的水平面上，有直徑相同的兩個(gè)金屬球A、C．質(zhì)量mA=0.01kg，mC=0.005kg．靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中的C球帶正電，電量qC=1×10-2C．在磁場外的不帶電的A球以速度v0=20m/s進(jìn)入磁場中與C球發(fā)生正碰后，C球?qū)λ矫鎵毫η『脼榱悖瑒t碰后A球的速度為()A．10m/sB．5m/s C．15m/sD．-20m/svv0AC12．三種粒子（均不計(jì)重力）：質(zhì)子、氘核和粒子由靜止開始在同一勻強(qiáng)電場中加速后，從同一位置沿水平方向射入圖中虛線框內(nèi)區(qū)域，虛線框內(nèi)區(qū)域加有勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場，以下對帶電粒子進(jìn)入框內(nèi)區(qū)域后運(yùn)動(dòng)情況分析正確的是：() A．區(qū)域內(nèi)加豎直向下方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，三種帶電粒子均可分離 B．區(qū)域內(nèi)加豎直向上方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，三種帶電粒子不能分離 C．區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場時(shí)，三種帶電粒子均可以分離 D．區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場時(shí)，三種帶電粒子均不可以分離vv13．在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針方向的水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示，若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，由于某種原因，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的是（）A．小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變B．小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小C．小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變D．小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小AAO14．質(zhì)量為m，帶正電為q的小物塊放在斜面上，斜面傾角為α，物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，整個(gè)斜面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，物塊由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，物塊在斜面上滑動(dòng)能達(dá)到的最大速度為多大？若物塊帶負(fù)電量為q，則物塊在斜面上滑動(dòng)能達(dá)到的最大速度又為多大？BBαBE15．如圖所示，套在很長的絕緣直棒上的小圓環(huán)，其質(zhì)量為m，帶電量是+q，小圓環(huán)可在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在互相垂直，且沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度是E，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，小圓環(huán)與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μBE16．如圖所示，一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，已知電場強(qiáng)度的大小為E，方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．若此液滴在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)液滴的質(zhì)量為m，求：（1）液滴的速度大小和繞行方向；BE（2）若液滴運(yùn)行到軌跡最低點(diǎn)A時(shí)，分裂成大小相同的兩滴，其中一個(gè)液滴仍在原來的平面內(nèi)做半徑為3R的圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向不變，且此圓周的最低點(diǎn)也是ABE17．質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴以速度v沿與水平成45角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加區(qū)域，電場強(qiáng)度方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示．液滴帶正電荷，在重力、電場力及磁場力共同作用下在場區(qū)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．試求： （1）電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大？（2）當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)A時(shí)，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小不改變，不考慮因電場變化而產(chǎn)生的磁場的影響，此時(shí)液滴加速度多少？說明此后液滴的運(yùn)動(dòng)情況．18．如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，勻強(qiáng)電場水平向右，電場強(qiáng)度E=10eq\r(,3)N/C，有一帶正電的微粒m=2×10－6kg，電量q=2×10－6C，在紙面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．g取10m/s2，問：（1）微粒的運(yùn)動(dòng)方向和速率如何？PQ（2）若微粒運(yùn)動(dòng)到P電時(shí)突然撤去磁場，經(jīng)過時(shí)間t后運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，P、Q連線與電場線平行，那么tPQEcbxyv0Om，q30o19．如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成Ecbxyv0Om，q30o（1）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積；（2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離s．20．如圖所示，置于光滑水平面上的絕緣小車A、B質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=0.5kg，質(zhì)量為mC=0.1kg、帶電量為q=+1/75C、可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物體C位于光滑小車B的左端．在A、B、C所在的空間有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=10T，現(xiàn)小車B靜止，小車A以速度v0=10m/s向右運(yùn)動(dòng)和小車B碰撞，碰后物體C在A上滑動(dòng)．已知碰后小車B的速度為9m/s，物體C與小車A之間有摩擦，其他摩擦均不計(jì)，小車A足夠長，全過程中C的帶電量保持不變，求：（1）物體C在小車A上運(yùn)動(dòng)的最大速率和小車A運(yùn)動(dòng)的最小速度．（g取10m/s2）ABC（ABC21．如圖所示，在空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，在磁場中有一長為L、內(nèi)壁光滑且絕緣的細(xì)筒MN豎直放置，筒的底部有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，現(xiàn)使細(xì)筒MN沿垂直磁場的方向水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球帶電荷量不變．vBMNL（vBMNL（2）當(dāng)細(xì)筒運(yùn)動(dòng)速度為v0（v0>v）時(shí)，試求小球在沿細(xì)筒上升高度h時(shí)小球的速度大?。?2．如圖所示，一質(zhì)量為0.4kg的足夠長且粗細(xì)均勻的絕緣的細(xì)管置于水平地面上，細(xì)管內(nèi)表面粗糙，外表面光滑；有一質(zhì)量為0.1kg，電量為0.1C的帶正電小球沿管的水平向右的速度進(jìn)入管內(nèi)，細(xì)管內(nèi)徑略大于小球直徑，已知細(xì)管所在處有沿水平方向且與細(xì)管相垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，g取10m/s2．（1）當(dāng)細(xì)管被固定時(shí)，小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的末速度的可能值為多少？（2）若細(xì)管未被固定時(shí)，帶電小球以20m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi)，且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)管沒有離開水平地面，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？23．如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E（場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長），緊挨著電場的是垂直紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從電場的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，經(jīng)過ｔ＝時(shí)間穿過中間磁場，進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界ＭＮ上的某一點(diǎn)b（虛線為場區(qū)的分界面）．求：LdENMBLdENMBa2B（2）粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)共經(jīng)歷的時(shí)間tab；（3）當(dāng)粒子第n次到達(dá)電場的邊界ＭＮ時(shí)與出發(fā)點(diǎn)a之間的距離Sn．24．湯姆生用來測定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行金屬極板P和間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到點(diǎn)，與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可以忽略不計(jì)．此時(shí)，在P點(diǎn)和間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．（1）求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小．（2）推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式．__+L1L2O′O+_O1KAA′bPP′d25．如圖所示，在直角坐標(biāo)xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電+q的粒子（不計(jì)重力）在A點(diǎn)（0，3）以初速v0＝120m/s平行x軸射入電場區(qū)域，然后從電場區(qū)域進(jìn)入磁場，又從磁場進(jìn)入電場，并且只通過x軸上的P點(diǎn)（6，0）和Q點(diǎn)（8，0）各一次，已知該粒子的荷質(zhì)比為q/m=108C/kg