【优化指导】高考物理总复习 课时作业29 带电粒子在复合场中的运动 新人教版.doc

【优化指导】2013高考物理总复习 课时作业29 带电粒子在复合场中的运动 新人教版时，受洛伦兹力作用，会发生偏转，c不正确当空间既有电场又有磁场，且两种场力相互平衡时，电子不会发生偏转，a、b不正确，d正确答案：d2.在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图所示，关于场的分布情况可能的是()a该处电场方向和磁场方向重合b电场竖直向上，磁场垂直于纸面向里c电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v垂直d电场水平向右，磁场垂直于纸面向里解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析a选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果它们与重力的合力为0，小球就会做直线运动b选项中电场力、洛伦兹力都向上，若它们与重力的合力为0，小球也会做直线运动c选项中电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，若它们与重力的合力为0，小球就会做直线运动d选项三个力的合力不可能为0，因此选项a、b、c正确答案：abc3.如图所示，质子以一定的初速度v0从边界ab上的a点水平向右射入竖直、狭长的矩形区域abcd(不计质子的重力)当该区域内只加竖直向上的匀强电场时，质子经过t1时间从边界cd射出；当该区域内只加水平向里的匀强磁场时，质子经过t2时间从边界cd射出，则()at1t2bt1，所以t2t1，故b正确答案：b4.(2012合肥模拟)如图所示，一根截面为矩形的金属导体(自由电子导电)，放在磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直导体的前后两面m、n为导体上、下两个表面上正对的两个点当导体中通以如图所示的电流i时，关于m、n两点的电势，下列说法正确的是()am点的电势等于n点的电势bm点的电势高于n点的电势cm点的电势低于n点的电势d无法确定m、n两点电势的高低解析：由左手定则得定向移动的电子受力向上，所以上表面m带负电，下表面n带正电，即n点的电势高于m点的电势，故c正确答案：c5.某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为b的匀强磁场，在前后两表面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子(其重力不计)的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压u，就可测出污水流量q(单位时间内流出的污水体积)，则下列说法正确的是()a后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关b若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零c流量q越大，两个电极间的电压u越大d污水中离子数越多，两个电极间的电压u越大解析：由左手定则可判断出，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，从而使后表面的电势高于前表面的电势，与正负离子的数量无关，后表面与前表面的电势差大于零，a正确，b错误当前后表面聚集的电荷使再进入的离子受到的电场力和洛伦兹力平衡时即qqvb，板间电压便不再变化，与污水中离子数无关流量越大，污水的速度越大，由平衡式可得u越大，c正确，d错误答案：ac6如图所示，带正电小球从光滑轨道上由静止释放，滑下后从d点水平飞进混合电、磁场中，场区的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直于纸面向里，小球带电量保持不变，若从a点释放，小球刚好沿水平直线运动到p点飞出场区，则()a若从b释放，小球可能从m飞出场区，从d到m动能减少b若从c释放，小球可能从n飞出场区，从d到n动能增加c若从b释放，小球可能从n飞出场区，从d到n动能减少d若从c释放，小球可能从m飞出场区，从d到m动能减少解析：小球从a点释放后进入复合场区做直线运动，即mgeqbqv，若从b点释放，进入复合场区的速度v增大，合力方向向上，球向上偏，因洛伦兹力不做功，而重力和电场力的合力做负功，由动能定理知，其动能减少；若从c点释放，进入复合场区的速度减小，合外力方向向下，球向下偏，动能增加，故a、b正确答案：ab7(2012淄博模拟)图甲是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个d形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能ek随时间t变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是()a在ekt图象中t4t3t3t2t2t1b高频电源的变化周期应该等于tntn1c粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大dd形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大解析：因在回旋加速器中，带电粒子做圆周运动的周期跟高频电源的变化周期相等，每周期内加速两次且间隔时间相等，故a正确，b错误；又因粒子的最大动能与d形盒的半径的平方成正比，与加速的次数无关，故d正确，c错误答案：ad8.如图所示，一个质量为m的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，那么该液滴()a一定带正电，且沿逆时针方向转动b一定带负电，且沿顺时针方向转动c一定带负电，绕行方向不明d带什么电，绕行方向不确定解析：由题图可知，提供向心力的只能是洛伦兹力，带电液滴所受电场力和重力大小相等、方向相反，即带电液滴所受电场力方向向上，与电场方向相反，所以液滴带负电；由于洛伦兹力必指向圆心，由左手定则可知，带电液滴必沿顺时针方向转动答案：b9.如图所示，质量为m、带电荷量为q的p环，套在水平放置的足够长的固定的粗糙绝缘杆上，整个装置放在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，现给p环一个水平向右的瞬时冲量i，使环开始运动，则p环运动后()ap环将做匀加速直线运动bp环最后有可能静止cp环有可能最后做匀速直线运动dp环所受合外力一直为零解析：由题意，p环在向右运动的过程中竖直方向上受到向下的重力mg、向上的洛伦兹力f以及压力fn(可能为零，也可能方向向上或向下)p环可能做匀速直线运动(fmg)或先减速再匀速p环最终将做匀速直线运动或静止，其所受合外力为零，故a、d错，b、c正确答案：bc10.如图所示，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，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y0的空间运动液滴在y0的空间内以加速度a2g做匀加速直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液滴运动到坐标原点时变为负电荷，液滴进入y 0)，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(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)解析：(1)能从速度选择器射出的离子满足qe0qv0b0故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)x 12如图，在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的p点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的q点射出已知pq垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到pq的距离为d.不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之比以及粒子在磁场与电场中