高考物理一轮复习 第8章 第3单元《复合场中带电粒子的运动》定时跟踪检测 新人教版.doc

2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第8章 第3单元复合场中带电粒子的运动（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1如图所示，三个带相同正电荷的粒子a、b、c(不计重力)，以相同的动能沿平行板电容器中心线同时射入相互垂直的电磁场中，其轨迹如图所示，由此可以断定()a三个粒子中，质量最大的是c，质量最小的是ab三个粒子中，质量最大的是a，质量最小的是cc三个粒子中动能增加的是c，动能减少的是ad三个粒子中动能增加的是a，动能减少的是c解析：因为b粒子没有偏转，可知b粒子受到的电场力和磁场力是一对平衡力根据电性和磁场方向，可以判断电场力方向向下，洛伦兹力方向向上对于a粒子，qvabeq；对于c粒子，qvcbvbvc，故mamb，则下列说法中错误的是()a液滴一定做匀变速直线运动b液滴一定带正电c电场线方向一定斜向上d液滴一定做匀速直线运动解析：在电磁场复合区域粒子一般不会做匀变速直线运动，因速度变化洛伦兹力变化，合外力一般变化，如果vb，f洛0，也可以做匀变速运动答案：a4. 如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场e.从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分为三束，则下列判断正确的是()a这三束正离子的速度一定不相同b这三束正离子的比荷一定不相同ca、b两板间的匀强电场方向一定由a指向bd若这三束离子改为带负电而其他条件不变则仍能从d孔射出解析：因为三束正离子在两极板间都是沿直线运动，电场力等于洛伦兹力，可以判断三束正离子的速度一定相同，且电场方向一定由a指向b，选项a错误，c正确；在右侧磁场中三束正离子转动半径不同，可知这三束正离子的比荷一定不相同，选项b正确；若将这三束离子改为带负电，而其他条件不变的情况下受力分析可知，三束离子在两板间仍做匀速直线运动，仍能从d孔射出，选项d正确答案：bcd5如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为b的匀强磁场中质量为m、带电荷量为q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是 ()a滑块受到的摩擦力不变b滑块到达地面时的动能与b的大小无关c滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下db很大时，滑块可能静止于斜面上解析：由左手定则知c正确而fffn(mgcosbqv)要随速度增加而变大，a错误若滑块滑到斜面底端已达到匀速运动状态，应有ffmgsin，可得v(cos)，可看到v随b的增大而减小若滑块滑到斜面底端时还处于加速运动状态，则在b越强时，ff越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，b错误当滑块能静止于斜面上时应有mgsinmgcos，即tan，与b的大小无关，d错误答案：c62013辽阳模拟一带电粒子以初速度v0沿垂直于电场线和磁感线的方向，先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场(场强为e)和匀强磁场(磁感应强度b)，如图甲所示电场和磁场对粒子做功为w1，粒子穿出磁场时的速度为v1；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，该粒子仍以初速度v0穿过叠加场区，电场和磁场对粒子做功为w2，粒子穿出场区时的速度为v2，比较w1和w2、v1和v2的大小(v0e/b，不计重力)()aw1w2，v1v2bw1w2，v1v2cw1w2，v1v2 dw1w2，v1v2解析：由于v0e/b，电场力洛伦兹力，则第一种情况下，粒子沿电场方向的位移较大，电场力做功较多，出射速度较大，a对答案：a7如图所示，质量为m、电荷量为q的微粒，在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()a该微粒带负电，电荷量qb若该微粒在运动中突然分成比荷相同的两个粒子，分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直，它们均做匀速圆周运动c如果分裂后，它们的比荷相同，而速率不同，那么它们运动的轨道半径一定不同d只要一分裂，不论它们的比荷如何，它们都不可能再做匀速圆周运动解析：带电微粒在有电场力、洛伦兹力和重力作用的区域能够做匀速圆周运动，说明重力必与电场力大小相等、方向相反，由于重力方向总是竖直向下，故微粒受电场力方向向上，从题图中可知微粒带负电，选项a正确微粒分裂后只要比荷相同，所受电场力与重力一定平衡(选项a中的等式一定成立)，只要微粒的速度不为零，必可在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，选项b正确、d错误根据半径公式r可知，在比荷相同的情况下，半径只跟速率有关，速率不同，则半径一定不同，选项c正确答案：abc82013豫北六校联考如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于o点，在竖直面内摆动，最大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为()a0 b2mgc4mg d6mg解析：若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为f，则fmg由能量守恒得：mgl(1cos60)mv2联立得f2mg.当有磁场存在时，由于洛伦兹力不做功，在最低点悬线张力为零则f洛2mg当小球自右方摆到最低点时洛伦兹力大小不变，方向必向下，由公式得ff洛mg此时绳中的张力f4mg.答案：c9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表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板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速度均为v，两金属板的板长为l，板间距离为d，板平面的面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于速度方向，负载电阻为r，电离气体充满两板间的空间当发电机稳定发电时，电流表示数为i.那么板间电离气体的电阻率为()a.(r) b.(r)c.(r) d.(r)解析：当粒子受的电场力与洛伦兹力平衡时，两板电压即为电动势，即qvbq，得ubdv.又i，r由此可解得(r)，故选项a正确答案：a102012江苏省南通市启东中学高三月考如图所示为电磁轨道炮的工作原理图待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与电流强度i成正比弹体在安培力的作用下滑行l后离开轨道()a弹体向左高速射出bi为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍c弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍dl为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍解析：根据右手定则可知，弹体处的磁场方向垂直于轨道平面向里，再利用左手定则可知，弹体受到的安培力水平向右，所以弹体向右高速射出，选项a错误；设bki(其中k为比例常数)，弹体长度为l，弹体的质量为m，射出时的速度为v，则安培力fbilki2l，根据动能定理有flmv2，联立可得，vi，可见，只有选项b、d正确本题答案为bd.答案：bd二、非选择题(共30分)11(14分)如图所示，在xoy直角坐标系中，第象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为u的电场加速后，从x轴上的a点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的p点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的c点已知oaocd.求电场强度e和磁感应强度b的大小(粒子的重力不计)解析：设带电粒子经电压为u的电场加速后速度为v, qumv2带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律：qbv:依题意可知：rd联立可解得：b带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从p点到达c点，由dvtdt2联立可解得：e.答案：12(16分)2013杭州模拟如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度b10.40 t，方向垂直纸面向里，电场强度e2.0105 v/m，pq为板间中线紧靠平行板右侧边缘xoy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度b20.25 t，磁场边界ao和y轴的夹角aoy45.一束带电荷量q8.01019 c的正离子从p点射入平行板间，沿中线pq做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2 m)的q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在4590之间则： (1)离子运动的速度为多大？(2)离子的质量应在什么范围内？(3)现只改变aoy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小b2应满足什么条件？解析：(1)设正离子的速度为v，由于沿中线pq做直线运动，则有qeqvb1，代入数据解得v5.0105 m/s.(2)设离子的质量为m，如图所示，当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45时，由几何关系可知运动半径r10.2 m当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90时，由几何关系可知运动半径r20.1 m由牛顿第二定律有qvb2m