广东省高考物理二轮复习专题升级训练六带电粒子在电磁场中的运动专题升级训练卷

1、学习必备欢迎下载专题升级训练六带电粒子在电磁场中的运动（时间： 60 分钟满分： 100 分）一、单项题（此题共4 小题，每道题4 分，共 16 分）1（2021·广东理综，15）质量和电荷量都相等的带电粒子m和 n，以不同的速率经小孔 s 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示；以下表述正确选项（）a m带负电， n带正电b m的速率小于n 的速率 c洛伦兹力对mn做正功d m的运行时间大于n的运行时间2（2021·安徽理综，19）如下列图，圆形区域内有垂直于纸面对里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从 a 点沿直径aob方向射入磁场，经过 t 时间从 c 点射出

2、磁场，oc与vob成 60°角；现将带电粒子的速度变为在磁场中的运动时间变为（），仍从 a 点沿原方向射入磁场，不计重力， 就粒子31a 2tb 2 t1c 3td 3 t3如下列图，正方形区域abcd 中布满匀强磁场，磁场方向垂直纸面对里；一个氢核从ad 边的中点m沿着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向以肯定速度射入磁场，正好从ab 边中点 n 射出磁场； 如将磁场的磁感应强度变为原先的2 倍，其他条件不变， 就这个氢核射出磁场的位置是（）a在 b、n 之间某点b在 n、 a 之间某点c就从 a 点射出d在 a、 m之间某点4（2021·襄樊四中高三11 月月考）设图中m

3、、n 两板相距为d，电势差为u，一质量为 m、电荷量为q 带正电荷的微粒，恰能以水平速度v 做匀速直线运动通过两板，如把两板 距离减半，电势差不变，要使微粒仍能沿水平直线通过电场，可实行的措施为（）学习必备欢迎下载a把微粒的入射速度增大一倍b把微粒的入射速度减半uc加一个bdv、垂直纸面对外的匀强磁场ud加一个bdv、垂直纸面对里的匀强磁场二、双选题（此题共5 小题，每道题6 分，共 30 分；在每道题给出的四个选项中只有两个选项符合题目要求，选对但不全的得3 分，有选错或不答的得0 分）5如下列图，从离子源发射出的正离子，经加速电压u 加速后进入相互垂直的电场（ e方向竖直向上）和磁场（b方

4、向垂直纸面对外）中，发觉离子向上偏转；要使此离子沿直线通过电磁场，需要（）a增加 e，减小 bb增加 e，减小 uc适当增加ud适当减小e6（2021·湖北黄冈黄州一中高三物理月考）粒子回旋加速器的工作原理如下列图，置于真空中的d 形金属盒的半径为r，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为b的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率沟通电的频率为f ，加速电压的电压为u，如中心粒子源处产生的 质子质量为m，电荷量为e，初速近似为零，在加速器中被加速；不考虑相对论效应，就以下说法正确是（）a不转变磁感应强度b和沟通电的频率f ，该加速器也可加速 粒子 b加速的粒子获得的最大动能随加速电压u 增大而

5、增大 c质子被加速后的最大速度不能超过2 rfd质子其次次和第一次经过d 形盒间狭缝后轨道半径之比为2 17场强为e 的匀强电场与磁感应强度为b 的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为d， 竖直方向足够长，如下列图；现有一束带电荷量为q、质量为m的 粒子以各不相同的初 速度 v0 沿电场方向射入场区，就那些能飞出场区的 粒子的动能增量 ek 可能为（）学习必备欢迎下载a dq（ e b）bqed bc qedd 08如下列图，质量为m、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个相互垂 直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为b，电场强度为e；已知液滴在此区域中做匀速圆周

6、运动，就圆周运动的半径r 为（）e2hb2ha bgb egmqbc qb2ghd m2gh9利用如下列图的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块 横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为 d，并加有与侧面垂直的匀强磁场b，当通以图示 方向电流i 时， 在导体上、 下表面间用电压表可测得电压为u；已知自由电子的电荷量为e， 就以下判定正确选项（）a上表面电势高b下表面电势高c该导体单位体积内的自由电子数为iedbd该导体单位体积内的自由电子数为bieub三、试验题（18 分） 10（2021·广东潮州期末）某同学用如图甲所示电路来测定电池的电动势和内阻；学习必备欢迎下

7、载（ 1）试验开头时，滑片p 应位于 端；（填“ a”或“ b”）（ 2）该同学测得如下表的五组数据；依据数据在图乙中作出ui 图线， 从图象可得电池的电动势e v，内阻 r ；（结果均保留两位小数）四、运算题（此题共2 小题，共36 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案的不能得分；有数值运算的题，答案中必需明确写出数值和单位）11（ 18 分）如下列图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y 轴正方向，磁场方向垂直于xy 平面（纸面）向外（未画出），电场和磁场都可以依据需要加上或撤除，重新 加上的电场或磁场与撤除前的一样；一带正电荷的粒子从p（ 0， h）点以

8、肯定的速度平行于x 轴正向入射；这时如只有磁场，粒子将做半径为r0 的圆周运动；如同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动；现在只加电场， 当粒子从p 点运动到x r0 平面（图中虚线所示）时，立刻撤除电场同时加上磁场，粒子连续运动，其轨迹与x 轴交于 m点，不计重力，求：（ 1）粒子到达x r0 平面时的速度方向与x 轴的夹角以及粒子到x 轴的距离；（ 2）m点的横坐标xm；12（ 18 分）（2021·潮州金中下学期高三月考理综物理试卷）如下列图，一质量为m、电荷量为 q、重力不计的带电粒子，从 a 板的 s 点由静止开头释放，经a、b加速电场加速 后，穿过中间偏转电场，再进入右侧

9、匀强磁场区域；已知ab间的电压为u， mn极板间的电 压为 2u，mn两板间的距离和板长均为l，磁场垂直纸面对里、磁感应强度为b、有抱负边界；求：（ 1）带电粒子离开b 板时速度 v0 的大小；（ 2）带电粒子离开偏转电场时速度v 的大小与方向；（ 3）要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d 多大？学习必备欢迎下载参考答案1 a解析： 由左手定就判定知，a 正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力供应向心力，v2 qvb mr，半径为r mv，在质量与电荷量相同的情形下，半径大说明速率大，即m的速率 qb大于 n 的速率， b 错；洛伦兹力不做功，c 错；粒子在磁场中运动半周，即时间为周

10、期的一 2 m半，而周期为t qb ， m的运行时间等于n 的运行时间，故d 错；2b解析： 此带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，且出射方向的反向延长线必过圆心o；设圆形磁场区域半径为r，粒子以速度v 在磁场中运动的轨迹圆的半径为r 1，通过作图6r2m12 m可知轨迹对应的圆心角为60°，再作其角平分线， 就 tan 30° r， 且 t1bq ， t × qb m1；粒子以速度3qb3v 在磁场中运动的轨迹圆的半径为r 2，设对应的圆心角为 2，又由 r mv1， r 2 ×bq3mv1 r 1，就 tan qb3r3rr3tan 30 °3

11、，可得 60°，故 r 211120°，粒子在磁场中的运动时间 t 3×2mqb2 m 2 t ，b 正确；3qb3c解析： 设正方形的边长为l，原先粒子做匀速圆周运动的半径为rllmv，当 b2qb变为 2b 时，可知粒子做匀速圆周运动的半径变为qu4c解析： 原先： mg，所以从 a 点射出；4，把两板距离减半，电势差不变，电场力是原先的两倍，加dm2qu上磁场后，洛伦兹力须方向向下，mg qvb dm，解两式得b u ，由左手定就知磁场方向 dv须垂直纸面对外，选项c 正确；125cd解析： 离子所受的电场力f qe，洛伦兹力f qvb，qu2mv，离子向上

12、偏转，电场力大于洛伦兹力，故要使离子沿直线运动，可以适当增加u，增大速度， 洛伦兹力增大，c正确；也可适当减小e，电场力减小，d 正确；6cd解析：质子被加速获得的最大速度受到d形盒最大半径制约， vm2 r/ t 2 rf，c正确；粒子旋转频率为f bq/2 m，与被加速粒子的比荷有关，所以a 错误；粒子被加速e22 2 2的最大动能km mvm/2 2m rf ，与电压 u无关， b 错误； 由于运动半径r mv/ bq，nuq2mv/2 ，知半径比为21， d 正确；7 cd解析： 带电粒子可从左侧飞出或从右侧飞出场区，由于洛伦兹力不做功，电场力做功与路径无关，所以从左侧飞出时 ek 0

13、，从右侧飞出时 ek eqd，选项 c、d正确；8 ac解析： 液滴进入电磁场的速度v2gh，液滴在重力、电场力、洛伦兹力作用v2下做匀速圆周运动，满意mgqe， qvb mr，可得 a、 c选项正确；学习必备欢迎下载9 bd解析： 画出平面图如图，由左手定就，自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，故 b 正确， a 错误；再依据 eu evb， i nesv ne· b·d· v 得 nbi，故 d 正确， c 错误；deub10 答案：（ 1） a（ 2）如解析图所示1.43 1.480.64 0.78解析：（ 1）要使变阻器的电阻值最大；（ 2）纵轴截距表示

14、电动势e 1.45 v，斜率肯定值表示电源内阻r 0.71 ；电路图如下列图：r072211 答案：（ 1） 4h 2（2）2r0r0r0 hh42解析：（ 1）粒子做直线运动时，有：qe qbv0做圆周运动时，有：qbv0mv0 r0只有电场时，粒子做类平抛运动，就有：qe ma r0 v0t vy at2v2解得： vy v0粒子的速度大小为：vv0y2v0速度方向与x 轴的夹角为： 412r0粒子与 x 轴的距离为：h h at2h 2 ；v2（ 2）撤去电场加上磁场后，有：qbv mr得： r2r0此时粒子的运动轨迹如下列图；圆心c 位于与速度v 方向垂直的直线上，该直线与x轴和 y 轴的夹角均为 ；由几何关系可得c 点的坐标为：4学习必备欢迎下载xc 2r0r0yc h r0h 2r0过 c 点作 x 轴的垂线，在cdm中，有： l cm r2r0， l cd ych 2解得：l dm22llcmcd7 r 2r hh2004m点的横坐标为：x2r 7 r 2r hh2 ；4m0002ququ2mqu12 答案：（ 1）m（ 2） 2m，方向与水平方向成45°角（3