高考物理二轮复习 电、磁场中的圆周运动专题高效升级卷五课件.ppt

专题高效升级卷五电 磁场中的圆周运动 时间 90分钟满分 100分 一 选择题 本题共10小题 每小题4分 共40分 1 如图所示 a b是相距r的两个点电荷 a固定 电荷量为 q b的质量为m 电荷量为 q 且具有速度v 若已知静电力常量为k 负电荷b仅在a产生的电场力作用下运动 且电势能保持不变 则下列说法错误的是 a v的方向是任意的b v的大小一定是c 负电荷b在图示位置的加速度一定是d 负电荷b绕a运动的周期是2 r答案 a 2 如图所示 平面直角坐标系的第 象限内存在磁感应强度为b的匀强磁场 方向垂直纸面向里 一质量为m 带电荷量大小为q的带电粒子以速度v从o点沿着与y轴成30 角的方向进入磁场 运动到a点时的速度方向平行于x轴 那么 a 粒子带正电b 粒子带负电c 粒子由o到a经历时间为d 粒子的动能发生变化答案 b 3 如图所示 圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场 三个质量和电荷量都相同的带电粒子a b c 以不同的速率对准圆心o沿着ao方向射入磁场 其运动轨迹如图 若带电粒子只受磁场力的作用 则下列说法正确的是 a a粒子速率最大b c粒子速率最大c c粒子在磁场中运动时间最长d 它们做圆周运动的周期ta tb tc答案 b 4 如图所示 内壁光滑的玻璃管长为l 平放在光滑水平桌面上 玻璃管底部有一质量为m 电荷量为 q的小球 匀强磁场方向竖直向下 磁感应强度为b 现让玻璃管绕通过开口端的竖直轴o以角速度 在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动 则玻璃管底部所受压力大小 a 可能为0b 等于ml 2c 等于ml 2 qbl d 等于ml 2 qbl 答案 c 5 回旋加速器是加速带电粒子的装置 其主体部分是两个d形金属盒 两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中 并分别与高频交流电源两极相连接 从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都能得到加速 如图所示 现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能 下列方法可行的是 a 减小磁场的磁感应强度b 减小狭缝间的距离c 增大高频交流电压d 增大金属盒的半径答案 d 6 如图所示 真空中o点处固定一点电荷q 同时在o点通过绝缘细线悬挂一带电荷量为q 质量为m的小球 开始时细线与小球处在水平位置且静止 释放后小球摆到最低点时 细线的拉力为4mg 则固定电荷q在最低点b处产生的场强大小为 a b c d 答案 a 7 一个带负电荷q 质量为m的小球 从光滑绝缘的斜面轨道的a点由静止下滑 小球恰能通过半径为r的竖直圆形轨道的最高点b而做圆周运动 现在竖直方向上加如图所示的匀强电场 且电场强度满足mg 2qe 若仍从a点由静止释放该小球 则 a 小球仍恰好过b点b 小球不能过b点c 小球能过b点 且在b点与轨道之间压力不为0d 以上说法都不对答案 a 8 如图所示 a b是一对水平放置的平行金属板 板间存在着竖直向下的匀强电场 一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区 带电粒子进入场区后将向上偏转 并恰好从a板的右边缘处飞出 若撤去电场 在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场 则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转 并恰好从b板的右边缘处飞出 现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间 仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区 则下面的判断中正确的是 a 带电粒子将偏向a板做曲线运动b 带电粒子将偏向b板做曲线运动c 带电粒子将做匀速直线运动d 带电粒子将做匀速圆周运动答案 a 9 如图所示 空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场 电场和磁场相互垂直 在电磁场区域中 有一个竖直放置的光滑绝缘圆环 环上套有一个带正电的小球 o点为圆环的圆心 a b c d e为圆环上的五个点 a点为最高点 c点为最低点 bod沿水平方向 e为弧ad的中点 已知小球所受电场力与重力大小相等 现将小球从环的顶端a点由静止释放 下列判断正确的是 a 小球能运动到c点 且此时所受洛伦兹力最大b 小球能运动到e点 且此时所受洛伦兹力最小c 小球从a点运动到b点 重力势能减小 电势能增大d 小球从b点运动到c点 电势能增大 动能先增大后减小答案 d 10 某一空间存在着磁感应强度大小不变 方向随时间周期性变化的磁场 忽略磁场瞬间变化所产生的感应电场 如图甲所示 规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向 为了使静止在该磁场中的带正电的粒子能做横 字曲线运动且逆时针方向通过fgab 轨迹如图乙 已知磁场变化周期t等于粒子完成一次横 字曲线运动的时间 则可行的办法是 粒子只受磁场力作用 其他力不计 a 若粒子初始位置在g处 t t时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度b 若粒子初始位置在a处 t t时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度c 若粒子初始位置在f处 t t时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度d 若粒子初始位置在d处 t t时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度答案 b 二 计算题 本题共4小题 共60分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 11 12分 如图所示 竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为r 下端与光滑绝缘水平面平滑连接 整个装置处于方向竖直向上的匀强电场e中 一质量为m 带电荷量为 q的物块 可视为质点 从水平面上的a点以初速度v0水平向左运动 沿半圆形轨道恰好通过最高点c 场强大小e 1 试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功 2 证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小e无关 且为一常量 答案 1 mv02 eq mg r 2 略 12 12分 如图所示 在平面坐标系xoy内 第 象限内存在沿y轴正方向的匀强电场 第 象限内存在半径为l的圆形匀强磁场 磁场圆心在m l 0 点 磁场方向垂直于坐标平面向外 一带正电粒子从第 象限中的q 2l l 点以速度v0沿x轴正方向射出 恰好从坐标原点o进入磁场 从p 2l 0 点射出磁场 不计粒子重力 求 1 电场强度与磁感应强度大小之比 2 粒子在磁场与电场中运动时间之比 答案 1 2 13 18分 如图a所示 在真空中 半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场 磁场方向垂直纸面向外 在磁场右侧有一对平行金属板m和n 两板间距离也为b 板长为2b 两板的中心线o1o 2与磁场区域的圆心o在同一直线上 两板左端与o1也在同一直线上 有一电荷量为q 质量为m的带正电的粒子 以速率v0从圆周上的p点沿垂直于半径oo1并指向圆心o的方向进入磁场 当从圆周上的o1点水平飞出磁场时 给m n板加上如图b所示电压u 当电压恰好变化一个周期时 粒子刚好以平行于n板的速度 从n板的边缘飞出 不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力 1 求磁场的磁感应强度b的大小 2 求交变电压的周期t和电压u0的值 3 若t 时 将该粒子从mn板右侧沿板的中心线o 2o1 仍以速率v0射入m n之间 求粒子从磁场中射出的点到p点的距离 答案 1 2 n 1 2 3 n 1 2 3 3 2b 14 18分 如图所示 圆心为原点 半径为r的圆将xoy平面分为两个区域 即圆内区域 和圆外区域 区域 内有方向垂直于xoy平面的匀强磁场b1 平行于x轴的荧光屏垂直于xoy平面 放置在y 2 2r的位置 一束质量为m 电荷量为q 动能为e0的带正电粒子从坐标为 r 0 的a点沿x轴正方向射入区域 当区域 内无磁场时 粒子全部打在荧光屏上坐标为 0 2 2r 的m点 且此时 若将荧光屏沿y轴负方向平移 粒子打在荧光屏上的位置不变 若在区域 内加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场b2 上述粒子仍从a点沿x轴正方向射入区域 则粒子全部打在荧光屏上坐标为