高三物理第二轮 带电粒子在复合场中的运动基本能力测试 鲁科版

用心 爱心 专心 1 鲁科版 高三物理第二轮基本能力测试带电粒子在复合场中的运动 鲁科版 高三物理第二轮基本能力测试带电粒子在复合场中的运动 1 在如图 8 3 15 所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内忽略重力 电子可能沿水平 方向向右做直线运动的是 图 8 3 15 解析 选 B 如电子水平向右运动 在 A 图中电场力水平向左 洛伦兹力竖直向下 故不可 能 在 B 图中 电场力水平向左 洛伦兹力为零 故电子可能水平向右做匀减速直线运动 在 C 图中电场力竖直向下 洛伦兹力竖直向下 电子向右不可能做匀速直线运动 在 D 图中 电场力竖直向上 洛伦兹力竖直向上 故电子不可能做水平向右的直线运动 因此只有选项 B 正确 2 图 8 3 16 2011 年福州质检 随着社会生产的发展 大型化工厂已越来越多 环境污染也越来越严 重 为减少环境污染 技术人员在排污管末端安装了如图 8 3 16 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 在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极 污水充满管口从 左向右流经该装置时 电压表将显示两个电极间的电压U 若用Q表示污水流量 单位时间内 排出的污水体积 下列说法中正确的是 A 若污水中正离子较多 则前表面比后表面电势高 B 若污水中负离子较多 则前表面比后表面电势高 C 污水中离子浓度越高 电压表的示数将越大 D 所测的污水流量Q与U成正比 解析 选 D 由左手定则可判断出 正离子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转聚集而导致后 表面电势升高 同理负离子较多时 负离子向前表面偏转聚集而导致前表面电势较低 故 A B 均错 设前后表面的最高电压为U 则 qvB 所以U vBb 所以U与离子浓度无关 qU b C 错 因Q vbc 而U vBb 所以Q D 对 Uc B 用心 爱心 专心 2 图 8 3 17 3 2011 年辽宁大连双基测试 如图 8 3 17 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ad弧的中点 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 解析 选 D 受电场力与重力大小相等 设f点是圆弧bc的中点 则该处电场力与重力的 合力方向沿半径向外 如图所示 从a到f点电场力与重力的合力做正功最多 而洛伦兹力 不做功 由动能定理得 在f点小球速度最大 所受洛伦兹力最大 选项 A 错误 连接ad 小球从a点由静止释放 到d点速度减为零 故小球在abfcd范围内做往复运动 无法运动 到e点 选项 B 错误 从a点到b点 重力与电场力均做正功 重力势能 电势能均减小 选项 C 错误 b点到c点电场力做负功 电势能增大 合外力先做正功后做负功 动能先增 大后减小 并且b c两点的动能相等 选项 D 正确 4 图 8 3 18 2011 年泉州高三统考 如图 8 3 18 所示 匀强电场和匀强磁场相互垂直 现有一束带 电粒子 不计重力 以速度v0沿图示方向恰能直线穿过 则以下分析不正确的是 A 如果让平行板电容器左极为正极 则带电粒子必须向上以v0进入该区域才能直线穿过 B 如果带电粒子以小于v0的速度沿v0方向射入该区域 其电势能越来越小 用心 爱心 专心 3 C 如果带负电粒子速度小于v0 仍沿v0方向射入该区域 其电势能越来越大 D 无论带正电还是带负电的粒子 若从下向上以速度v0进入该区域时 其动能都一定增 加 解析 选 C 带电粒子做直线运动 必有Eq qvB v v0 故 A 选项正确 当v v0 E B E B 时 qvB Eq 带电粒子向电场力一方偏移 电场力对带电粒子做正功 电势能减小 故 B 选 项正确 C 选项错误 带电粒子从下方进入时 电场力和洛伦兹力同向 电场力做正功 动 能一定增加 故 D 选项正确 5 2010 年高考福建理综卷 如图 8 3 19 所示的装置 左半部为速度选择器 右半部为 匀强的偏转电场 一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器 能够沿直线通过速度选择器 并从狭缝S2射出的离子 又沿着与电场垂直的方向 立即进入场强大小为E的偏转电场 最 后打在照相底片D上 已知同位素离子的电荷量为q q 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 图 8 3 19 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 qE0