高考物理二轮复习 重点讲练专题四 电场和磁场中的曲线运动课时作

1、高考物理二轮复习 重点讲练专题四 电场和磁场中的曲线运动课时作 专题四 电场和磁场中的曲线运动 一、选择题(共10个小题，16为单选，710为多选，每题5分共50分) 1.如图，电子在电势差为u1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为u2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行整个装置处在真空中，重力可忽略在电子能射出平行板间的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是( ) au1变大，u2变大 cu1变大，u2变小 答案 b 12 解析 设电子质量为m，电荷量为e，经电势差为u1的电场加速后，由动能定理得eu1mv0. 2eu2lvy 经平行板射出时，其水平速度和竖直速度

2、分别为：vxv0，vyat，由此得tan dmv0vxeu2lu2l .当l、d一定时，增大u2或减小u1都能使偏角增大 2dmv02du12.(20162江西省重点中学盟校高三第一次联考理综物理试卷)如图所示，在一水平放置的平板mn的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为b，磁场方向垂直于纸面向里许多质量为m、带电荷量为q的粒子，以相同的速率v由小孔o沿位于纸面内的各个方向射入磁场区域不计重力，不计粒子间的相互影响下面各图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，r的是( ) mv .其中正确bq bu1变小，u2变大 du1变小，u2变小 答案 a 解析 所有粒子在磁场中半径相同，由图可知，由o点

3、射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界；随着粒子的速度方向偏转，粒子转动的轨迹圆可认为是以o点为圆心以2r为半径转动；则可得出符合题意的范围应为a，故选a项 考点定位 带电粒子在匀强磁场中的运动 3(20162安徽“江南十校”高三联考)如图，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b.m为磁场边界上一点，有无数个带电荷量为q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过m点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧1 上，这段圆弧的弧长是圆周长的.下列说法正确的是( ) 4bqr a粒子从m点进入磁场时的速率为v mb粒子从m点进入磁场时的速率为

4、v 2bqr 2m 2 2 c若将磁感应强度的大小增加到2b，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来 2 d若将磁感应强度的大小增加到2b，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来 3答案 bd 解析 边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长，即偏转圆半径r2rmv2bqr ，得v，所以选项b对，选项a错；磁感应强度增加到原来的2倍，直径2bq2m对应的弦长为r，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为60，所以弧长之比为23，d项正确，c项错误 4(20152郴州模拟)如图所示，a板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为u，电子最终打在光屏p上，关于电子的运动

5、，下列说法中正确的是( ) a滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升 b滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升 c电压u增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变 d电压u增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 答案 bd 12 解析 由题意知，电子在加速电场中加速运动，根据动能定理得eu1mv，电子获得的速 2度为v 2eu1 ；电子进入偏转电场后做类平抛运动，也就是平行电场方向做初速度为0m eu12 的匀加速直线运动，加速度为a；电子在电场方向偏转的位移为yat，垂直电场方 md2l 向做匀速直线运动，电子在电场中运动时间为t.滑动触头向右移动时，加速电压变大， v所以电

6、子获得的速度v增加，可知，电子在电场中运动时间t减少，故电子偏转位移y变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降，a项错误；滑动触头向左移动时，加速电压变小，所以电子获得的速度v减小，可知，电子在电场中运动时间t变大，故电子偏转位移y变大，因为电子向上偏转，故在屏上的位置上升，b项正确；偏转电压增大时，电子在电场中受到的电场力增大，即电子偏转的加速度a增大，又因为加速电压不变，电子进入电场的速度没有变化，电子在电场中运动的时间t没有发生变化，故d项正确；电子在偏转电场中偏转位移增大，电子打在荧光屏上的速度增大，c项错误 5.(20162四川)如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀

7、强磁场一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力则( ) avbvc12，tbtc21 bvbvc21，tbtc12 cvbvc21，tbtc21 dvbvc12，tbtc12 答案 a 解析 由题可得带正电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动，且洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，由公式 v42rqvbmmr2，t rtv 2m 可以得出vbvcrbrc12，又由t qb 且粒子运动一周为2，可以得出时间之比等于偏转角之比由上图看出偏转角之比为21. 则t

8、btc21，可得a项正确，b、c、d三项错误 6.(20152怀化三模)如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面， 2 2 相邻等势面之间的电势差相等，即uabubc，实线为一带正电的质点(不计重力)，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，m、n是这条轨迹上的两点，据此可知不正确的是( ) a三个等势面中，a的电势最高 b带电质点在m点具有的电势能比在n点具有的电势能大 c带电质点通过m点时的动能比通过n点时大 d带电质点通过m点时的加速度比通过n点时大 答案 c 解析 等差等势面密集的地方场强大，稀疏的地方场强小，由图知m点的场强大，则质点通过m点时的加速度大故选项d正确根据电场线与等

9、势面垂直，定性画出过m、n两点的电场线假设质点从n向m运动，根据初速度的方向和轨道偏转方向可判定质点在n点所受电场力f 如图所示可以判断出等势面a的电势高选项a正确由n向m运动过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加故选项b正确，c项错误若质点从m向n运动，也可得出选项b正确 7如图所示，xoy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度b1 t的匀强磁场，on为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为9 m，m点为x轴正方向上一点，omq3 m现有一个比荷大小为1.0 c/kg、可视为质点、带正电的小球(重力不计)从挡板下 m端n处小孔以不同的速度向x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以

10、原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过m点，则小球射入的速度大小可能是( ) a3 m/s c4 m/s 答案 abd 解析 因为小球通过y轴的速度方向一定是x方向，故带电小球圆周运动轨迹半径最小值mvmin为3 m，即rmin，解得vmin3 m/s；经验证，带电小球以3 m/s速度进入磁场，与on qb碰撞一次，再经四分之三圆周经过m点，如图1所示，a项正确；当带电小球与on不碰撞，直接经过m点，如图2所示，小球速度沿x方向射入磁场，则圆心一定在y轴上，作出mn的垂直平分线，交于y轴的点即得圆心位置，由几何关系解得轨迹半径最大值rmax5 m，又 b3.75 m/s

11、 d5 m/s mvmax rmax，解得vmax5 m/s，d项正确；当小球速度大于3 m/s、小于5 m/s时，轨迹如图 qbmv 3所示，由几何条件计算可知轨迹半径r3.75 m，由半径公式r得v3.75 m/s，b项 qb正确，由分析易知选项c错误 8.(20162海南)如图，一带正电的点电荷固定于o点，两虚线圆均以o为圆心，两实线分别为带电粒子m和n先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是( ) am带负电荷，n带正电荷 bm在b点的动能小于它在a点的动能 cn在d点的电势能等于它在e点的电势能 dn在从c点运动到d点的过程中克服电场力做

12、功 答案 abc 解析 如题图所示，m粒子的轨迹向左弯曲，则带电粒子所受的电场力方向向左，可知m带电粒子受到了引力作用，故m带负电荷，而n粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力方向向下，说明n粒子受到斥力作用，故n粒子带正电荷，故a项正确；由于虚线是等势面，故m粒子从a到b电场力对其做负功，故动能减小，故b项正确；对于n粒子，由于d和e在同一等势面上，故从d到e电场力不做功，故电势能不变，故c项正确；由于n粒子带正电，故从c点运动到d点的过程中，电场力做正功，故d项错误 考点定位 等势面、电势能 名师点睛 本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路 9(20162山东省青岛市高三3月自主练习物理试题)