【立体设计】高考物理 第8章 第4讲 带电粒子在复合场中的运动课后限时作业 新人教版.doc

【立体设计】2012高考生物理 第8章 第4讲 带电粒子在复合场中的运动课后限时作业 新人教版一、选择题(每小题6分，共48分)1一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行（如选项图中的虚线所示），下列选项中，可能出现的是 （ ）【解析】a选项，粒子在电场中向下运动，则粒子带正电，进入磁场后受斜向上的洛伦兹力，运动轨迹可能出现，由此可判断a正确；同理判定b、c错误，d正确.【答案】a、d2.如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为r的匀速圆周运动，已知电场强度为e,磁感应强度为b，则液滴的质量和环绕速度分别为（ ）a., b. ,c., d. ,【解析】液滴做匀速圆周运动，是洛伦兹力提供向心力，故重力与电场力相等，有qe=mg得到m=,由qvb=,又得到v=,故d正确.【答案】d3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b.a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【解析】由离子的运动轨迹可判定带正电荷，a正确；由于在a、b两点离子速度均为0,故外力做功为零，此过程只有电场力做功，即沿电场线方向位移为0，故a、b等高，b正确；由机械能守恒可判定c正确；粒子到b点后，将向右做曲线运动，运动轨迹与曲线acb相同，d错误.【答案】d4目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在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.以下正确的是 （ ）a.b板带正电b.a板带正电c.其他条件不变，只增大射入速度，uab增大d.其他条件不变，只增大磁感应强度，uab增大【解析】由左手定则，正电荷向下偏，打到b板而带正电，负电荷向上偏转打到a板而带负电，故a项正确，b项错误；设ab两板之间的距离为d，当达到稳定时，飞入的带电粒子受力平衡，即qvb=quab/d,所以uab=vdb，当只增加射入速度v时，uab增大，故c项正确；当只增大磁感应强度b时，uab增大，故d项正确.【答案】a、c、d5.如图所示，虚线ef的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为e，磁感应强度为b.一带电微粒从离ef为h的高处由静止下落，从b点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从d点射出，则下列说法不正确的是（ ）a.微粒受到的电场力的方向一定竖直向上b.微粒做圆周运动的半径为eb2hgc.从b点运动到d点的过程中微粒的电势能先增大后减小d.从b点运动到d点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点c时最小【解析】因为带电微粒在复合场区域做匀速圆周运动，所以带电微粒所受的电场力与重力平衡，微粒受到的电场力方向一定竖直向上，a正确；因为mg=qe,mgh=,qvb=,所以微粒做圆周运动的半径r=,b正确；从b点运动到d点的过程中，电场力对微粒先做负功再做正功，所以微粒的电势能先增大后减小，但电势能与重力势能总和不变，c正确，d错.【答案】d6如图所示，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、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】c、d7. 如图所示，光滑绝缘轨道abp竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、匀强磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里.一带电小球从轨道上的a点由静止滑下，经p点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动.由此可断定 （ ）a.小球带负电 b.小球带正电c.若小球从b点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏d.若小球从b点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏【解析】小球做直线运动，则其受力平衡，若小球带负电，则电场力、洛伦兹力方向均向下，不能与重力平衡，故小球带正电，若小球从b点滑下，则进入场区时vb小于从a点滑下时的速度va，此时洛伦兹力fbqvb，小球受到向左的滑动摩擦力ff；当mgqvb，即v时，ff0，此时加速度最大，最大值am；当小球继续加速滑动时，mgqvb，向左的滑动摩擦力ff再次产生；当qe(qvbmg)时，小球的速度最大，最大值为vm.此后，小球将以vm向右做匀速运动【答案】(1)v，am(2)vm11（20分）有一垂直于纸面的匀强磁场分布在直角坐标系的第三、四象限内，有一匀强电场分布在第二、三、四象限内；第一象限内无电场和磁场.一质量为m,电荷量为+q的带电油滴，从y轴上的m点水平向右抛出，经n点进入第四象限后，恰好做匀速圆周运动，油滴经x轴上的n点和p点最后又回到m点，设om=l，on=2l.求：（1）电场强度e的大小和方向；（2）油滴到达n点时的速度大小和方向；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；（4）油滴从m点出发，经n、p点最后又回到m点所用的时间.【解析】（1）由于油滴进入第四象限恰好做匀速圆周运动，说明电场力f与重力g平衡，f方向竖直向上mg=eq，e=mg/q.电场强度方向与电场力方向相同，竖直向上.（2）油滴在第一象限做平抛运动竖直方向速度v1=gt=g=，水平初速度v0=2l/=，到达n点时速度v=2,方向与水平方向成45.（3）由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外.油滴在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，设半径为r，由几何关系知带电粒子过p点的速度方向与x轴成45角，则op=om=l，r=3l/.又由牛顿第二定律得：qvb=mv2/r，解得b=2m/3lq.(4)油滴从m至n的时间t1=，油滴在磁场中