高三物理二轮复习 专题辅导与应用 第1部分 专题整合突破 专题三 电场和磁场 第3讲 带电粒子在复合场中的运动课时过关.doc

第3讲 带电粒子在复合场中的运动对应学生用书课时过关(八)第151页一、选择题1导学号：82460353(2015武汉一模)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，与高频交流电源相连接后，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仅减小磁场的磁感应强度b仅减小狭缝间的距离c仅增大高频交流电压d仅增大金属盒的半径答案：d2导学号：82460354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若仅撤去磁场，p可能做匀加速直线运动b若仅撤去电场，p可能做匀加速直线运动c若给p一初速度，p不可能做匀速直线运动d若给p一初速度，p可能做匀速圆周运动答案：d3导学号：82460355(2015福建厦门质检，17)如图所示，空间的某个复合场区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t，从复合场区穿出时的动能为ek，则()a若撤去磁场b，质子穿过场区时间大于tb若撤去电场e，质子穿过场区时间大于tc若撤去磁场b，质子穿过场区时动能大于ekd若撤去电场e，质子穿过场区时动能大于ek解析：质子进入复合场沿直线运动，则质子受到的电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，即eebev0，若撤去磁场b，质子在电场中做类平抛运动，由类平抛运动特点可知，穿过电场的时间t，因场区宽度x不变，则时间不变，质子竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，出电场时的速度必大于v0，动能大于ek，则a错误，c正确若撤去电场e，则质子在磁场中做匀速圆周运动，则b、d错误答案：c4导学号：82460356(2015山西太原一模)如图所示，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里不计重力的带电粒子沿oo方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小；要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可采用的措施是()a适当减小两金属板的正对面积b适当增大两金属板间的距离c适当减小匀强磁场的磁感应强度d使带电粒子的电性相反解析：在这个复合场中，动能逐渐减小，因洛伦兹力不做功，说明电场力做负功，则电场力小于洛伦兹力场强e，s，q不变，e，电场力变大，当电场力大于洛伦兹力时，粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，射出时动能变大，a项正确当增大两板间距离时，场强不变，所以b项错误当减小磁感应强度时洛伦兹力减小，可能小于电场力，所以c项正确当改变粒子电性时，其所受电场力、洛伦兹力大小不变，方向均反向，所以射出时动能仍然减小，故d项错误答案：ac5导学号：82460357(2015河北石家庄模拟，17)如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于o点，并在竖直平面内摆动，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，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为()a0b2mgc4mg d6mg解析：设小球自左方最大摆角处摆到最低点时速度为v，则mv2mgl(1cos 60)，此时qvbmgm，当小球自右方最大摆角处摆到最低点时， v大小不变，洛伦兹力方向发生变化，此时有tmgqvbm，解得t4mg，故c正确答案：c6导学号：82460358(2015东北三省一模，15)如图所示，斜面顶端在同一高度的三个光滑斜面ab、ac、ad，均处于水平方向的匀强磁场中一个带负电的绝缘物块，分别从三个斜面顶端a点由静止释放，设滑到底端的时间分别为tab、tac、tad，则()atabtactad btabtactadctab0)的粒子从o点以与x轴正方向成30角的初速度v0射入匀强电场e1中，经一段时间后从x轴上的q点进入匀强磁场中，经磁场偏转后恰好垂直穿过oc且刚好能到达y轴上的d点，已知o、q间的距离为l，粒子重力不计，求：(1)场强e1、e2的大小及磁感应强度b的大小；(2)粒子从o点运动到d点所用的时间t.解析：(1)粒子的运动轨迹如图所示，粒子在匀强电场中做斜上抛运动，由运动的合成与分解知y轴方向：v0sin 30a且ax轴方向：lv0cos 30t1联立得e1由对称性可知粒子运动到q点时的速度大小为v0，方向与x轴正方向成30角斜向下，由几何关系知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径roql由bqv0m得b粒子在oc线下方做匀减速直线运动，到d点速度刚好为0设粒子在电场中的位移为s，由几何关系知tan 60，得s而v2s，联立解得e2.(2)由(1)知粒子在匀强电场中运动的时间t1粒子在匀强磁场中运动的时间t2粒子在匀强电场中运动的时间t2所以粒子从o点运动到d点所用的时间tt1t2t3l.答案：(1)e1e2b(2)tl12导学号：82460366如图甲所示，在xoy平面内存在均匀分布、大小随时间周期性变化的磁场和电场，变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正)在t0时刻由原点o发射初速度大小为v0，方向沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力)其中已知v0、t0、b0、e0，且e0，粒子的比荷，x轴上有一点a，坐标为.(1)求时带电粒子的位置坐标；(2)粒子运动过程中偏离x轴的最大距离；(3)粒子经多长时间经过a点解析：(1)粒子运动的周期t2t0则在0内转过的圆心角由qv0b0m得r1所以坐标为(2)粒子运动轨迹如图所示，经电场加速运动后的速度为vv0t02v0运动的位移st0