高三物理总复习一轮课时作业 带电粒子在复合场中的运动 新人教版.doc

新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业课时作业29带电粒子在复合场中的运动时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)图11如图1所示为一“滤速器”装置的示意图，a、b为水平放置的平行金属板，一束具各种不同速率的电子沿水平方向经小孔o进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线oo运动，由o射出不计重力作用可能达到上述目的办法是()a使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里b使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里c使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外d使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外答案：ad图22设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图2所示，已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是运动的最低点，忽略重力，下述说法中错误的是()a该离子必带正电荷ba点和b点位于同一高度c离子在c点时速度最大d离子到达b点后，将沿原曲线返回a点答案：d图33如图3所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场的方向垂直纸面向里，一带电油滴p恰好处于静止状态，则下列说法正确的是()a若撤去电场，p可能做匀加速直线运动b若撤去磁场，p可能做匀加速直线运动c若给p一初速度，p可能做匀速直线运动d若给p一初速度，p可能做顺时针方向的匀速圆周运动解析：由p处于静止状态则p带负电若撤去电场，只受重力和磁场力作用，由于磁场方向与速度垂直必做曲线运动，故a错若撤去磁场，受重力和电场力仍处于平衡状态，故b错若所给初速度的方向与磁场方向平行，油滴只受重力和电场力处于平衡状态，做匀速直线运动若所给初速度的方向向上与磁场方向垂直，合力等于洛伦兹力，则做顺时针的匀速圆周运动，故c、d正确答案：cd图44带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图4所示运动中经过b点，oaob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度e与磁感应强度b之比为()av0b.c2v0 d.答案：c图55如图5所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为e，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面做匀速圆周运动，则可判断该带电质点()a带有电量为的正电荷b沿圆周逆时针运动c运动的角速度为d运动的速率为解析：带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mgqe，求得电量q，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，a错由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，b错由qvbmv得，c正确在速度选择器装置中才有v，故d错答案：c图66目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机如图6所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板a、b，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为l，板间距离为d，金属板的正对面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为r，电离气体充满两极间的空间当发电机稳定发电时，电流表的示数为i.那么板间电离气体的电阻率为()a.(r) b.(r)c.(r) d.(r)解析：当发电机稳定时，等离子体做匀速直线运动，所以qvbqeq，即ubdv，由i和r得(r)，故a正确答案：a7.图7利用如图7所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场b，当通以图示方向电流i时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为u.已知自由电子的电量为e，则下列判断正确的是()a上表面电势高b下表面电势高c该导体单位体积内的自由电子数为d该导体单位体积内的自由电子数为图8解析：画出平面图如图8所示由左手定则知自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，故b正确，a错误再根据eevb，inesvnebdv 得n.故d正确，c错误答案：bd8图9图9是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为b和e.平板s上有可让粒子通过的狭缝p和记录粒子位置的胶片a1a2.平板s下方有强度为b0的匀强磁场下列表述正确的是()a质谱仪是分析同位素的重要工具b速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外c能通过狭缝p的带电粒子的速率等于e/bd粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝p，粒子的荷质比越小解析：本题考查质谱仪的工作原理，意在考查考生分析带电粒子在电场、磁场中的受力和运动的能力粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动在速度选择器中受力平衡：eqqvb得ve/b，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，bc正确进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qvb0得，r，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，a对，d错答案：abc二、计算题(31236)图109如图10所示，水平向左的匀强电场e4 v/m，垂直纸面向里的匀强磁场b2 t，质量m1 g的带正电的小物块a，从m点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速滑下，滑行0. 8 m到n点时离开竖直壁做曲线运动，在p点时小物块a瞬时受力平衡，此时速度与水平方向成45.若p与n的高度差为0.8 m，求：(1)a沿壁下滑过程中摩擦力所做的功；(2)p与n的水平距离解析：分清运动过程，应用动能定理列式求解(1)物体在n点时，墙对其弹力为零，水平方向eqqvb，所以v2 m/s，由mn过程据动能定理：mgwfmv20，所以wf6103 j.图11(2)设在p点速度为v其受力如图11所示，所以eqmg，qvbeq，得v2 m/s.设n、p水平距离x，竖直距离y，物体由np过程电场力和重力做功，由动能定理mgyeqxmv2mv2，得x0.6 m.答案：(1)6103 j(2)0.6 m10如图12所示，在一足够大的区域内，有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度b0.25 t ，还有一水平向右的匀强电场，场强e2102 n/c.一带电小液滴质量m105 kg，电荷量q5107 c，在此区域恰好沿直线运动取g10 m/s2 ，求：此带电液滴运动速度的大小和速度方向与电场强度方向的夹角图12图13解析：因液滴沿直线运动，则受力如图13所示，液滴只能作匀速运动，由平衡条件得：(bqv)2(mg)2(eq)2解得v1.6103 m/stan30答案：1.6103 m/s3011如图14所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为e，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直一质量为m、图14电荷量为q(q0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的p点处射入电场，在x轴上的q点处进入磁场，并从坐标原点o离开磁场粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于m点已知opl，oq2l.不计重力求：(1)m点与坐标原点o间的距离；(2)粒子从p点运动到m点所用的时间解析：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，沿y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a；在x轴正方向上做匀速直线图15运动，设速度为v0；粒子从p点运动到q点所用的时间为t1，进入磁场时速度方向与x轴正方