【三维设计】高三物理一轮 课时跟踪检测31 带电粒子在复合场中的运动（一）.doc

课时跟踪检测(三十一)带电粒子在复合场中的运动(一)高考常考题型：选择题计算题1如图1所示，虚线空间中存在由匀强电场e和匀强磁场b组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是()图12.如图2所示，一电子束垂直于电场线与磁感应线方向入射后偏向a极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是()a将变阻器滑动头p向右滑动b将变阻器滑动头p向左滑动 图2c将极板间距离适当减小d将极板间距离适当增大3(2012南通联考)如图3所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场e，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y0的空间内运动，液滴在y0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为e0的匀强电场和磁感应强度大小为b0的匀强磁场，照相底片d与狭缝s1、s2的连线平行且距离为l，忽略重力的影响。图12(1)求从狭缝s2射出的离子速度v0的大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式(用e0、b0、e、q、m、l表示)。12(2013兰州模拟)如图13所示，第四象限内有互相正交的匀强电场e与匀强磁场b1，e的大小为1.5103 v/m，b1大小为0.5 t；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合。一质量m11014 kg，电荷量q21010 c的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60角从m点射入，沿直线运动，经p点后即进入处于第一象限内的磁场b2区域。一段时间后，微粒经过y轴上的n点并与y轴正方向成60角的方向飞出。m点的坐标为(0，10)，n点的坐标为(0,30)，不计微粒重力，g取10 m/s2。则求：图13(1)微粒运动速度v的大小；(2)匀强磁场b2的大小；(3)b2磁场区域的最小面积。答 案课时跟踪检测(三十一) 带电粒子在复合场中的运动(一)1选cd带电小球进入复合场时受力情况：其中只有c、d两种情况下合外力可能为零或与速度的方向相同，所以有可能沿直线通过复合场区域，a项中力qvb随速度v的增大而增大，所以三力的合力不会总保持在竖直方向，合力与速度方向将产生夹角，做曲线运动，所以a错。2选d电子入射极板后，偏向a板，说明eqbvq，由e可知，减小场强e的方法有增大板间距离和减小板间电压，故c错误，d正确；而移动滑动头p并不能改变板间电压，故a、b均错误。3选d在y0的空间内，根据液滴沿y轴负方向以加速度a2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动可知，液滴在此空间内运动时所受电场力方向向下，大小等于重力；进入y0的空间后，液滴电性改变，其所受电场力向上，大小仍等于重力，所以液滴将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，动能保持不变，选项d正确；重力势能先减小后增大，电势能先增大后减小，选项a、b、c均错误。4选a由于正负离子在匀强磁场中垂直于磁场方向运动，利用左手定则可以判断：a电极带正电，b电极带负电。血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即qvbqe得v1.3 m/s。5选c由左手定则可判断出磁感应强度b在磁场区域、内磁场方向分别为向外、向里和向外，在三个区域中均运动1/4圆周，故tt/4，由于t，求得b，只有选项c正确。6选bd画出平面图如图所示，由左手定则可知，自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，b正确，a错误。再根据eevb，inesvnebdv得n，故d正确，c错误。7选a设粒子从m点进入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为，故有v。粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r。而mn之间的距离为d2rcos 。联立解得d2，故选项a正确。8选abd带电粒子在两板之间受电场力与洛伦兹力，但两者的大小不等，且方向不确定。若仅增大带电粒子射入时的速度，可能因为所受的洛伦兹力变大，而使带电粒子将向下偏转，a可行；若仅增大两金属板所带的电荷量，因两极板间的电场强度增大，故带电粒子可能向下偏转，b可行；若仅减小粒子所带的电荷量，则由于粒子所受电场力与洛伦兹力以相同的倍数变化，故带电粒子仍向上偏转，c不可行；仅改变粒子的电性，则由于两个力的方向都发生变化，带电粒子将向下偏转，d可行。9选ca粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动，故对粒子a有：bqveq，即只要满足ebv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区；当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从o点的上方还是下方穿出，选项a、b错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故c项正确，d项错误。10选bcd磁场沿x轴正方向，则与粒子运动的速度v的方向平行，粒子不受洛伦兹力的作用，只受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用，若重力和电场力大小不相等，则粒子所受合力方向与速度方向不在同一直线上，粒子将做曲线运动；若相等，粒子将做匀速直线0运动，所以a选项错误。b项，磁场竖直向上，根据左手定则，洛伦兹力沿y轴正方向，若电场力和重力大小相等，则洛伦兹力刚好能提供向心力，则粒子可能在xoy平面内做匀速圆周运动，所以b项正确。c项，粒子受到竖直向下的电场力，竖直向上的洛伦兹力和竖直向下的重力，若重力和电场力的合力与洛伦兹力的大小相等，则粒子所受合力为零，粒子将做匀速直线运动，所以c项正确。d项，粒子受到沿y轴负方向的电场力，沿y轴正方向的洛伦兹力和竖直向下的重力，若洛伦兹力与电场力的大小相等，则粒子的合力就是竖直方向的重力，粒子将做平抛运动，所以d项正确。11解析：(1)能从速度选择器射出的离子满足qe0qv0b0得v0(2)离子进入匀强偏转电场e后做类平抛运动，则xv0tlat2由牛顿第二定律得qema由解得x 答案：(1)(2) 12解析：(1)带正电微粒在电场和磁场复合场中沿直线运动，qeqvb1，解得ve/b13103 m/s。(2)画出微粒的运动轨迹如图，粒子做圆周运动的半径为r m。由qvb2mv2