2014高三人教版物理一轮课后巩固训练-8.4带电粒子在复合场中的运汇总

1、第 课时 带电粒子在复合场中的运动 及应用实例 【测控导航】 知识点 题号 1.带电粒子在组合场中的运动 3、5、6 2.带电粒子在复合场中的运动 1、2、4、10 3.运动实例分析 7、& 9 17 题为单选题;89 题为多选题 1. （2012 杭州月考）有一个带电荷量为+q、重力为 G 的小球，从两竖直 的带电平行板上方 h 处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强 度为B,方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列 说法正确的是（A ） 卜箕 X ； X x+ -X X X X+ -X X X X+ -X X X X+ -X X X X+ A. 定做曲线运动 B.

2、 不可能做曲线运动 C. 有可能做匀加速运动课后巩固训练 对点训练知能 达标 D. 有可能做匀速运动 解析：由于小球的速度变化时，洛伦兹力会变化，小球所受合力变化， 小球不可能做匀速或匀加速运动，选项 B、C D 错,选项 A 正确.故选 A. 2. （2012 三明一中模拟）如图所示,一个质量为 m 带电量为+q 的小球， 以初速度 vo自 h 高度处水平抛出.不计空气阻力.重力加速度为 g.若 在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，小球水平抛出后恰沿圆弧 轨迹运动，落地点 P 到抛出点的距离为 h,则该磁场磁感应强度 B 的 大小为（A ） 2qh 解析：再加匀强磁场后，小球做圆周运动，洛

3、伦兹力充当向心力，设轨 道半径为 R 根据几何关系得 P 点到抛出点的水平距离 x二Qh, R= （R-h）2+x2,解得:R=”, 由 qvoB=m ,得 B二.故选 A. 3. （ 2013 广元模拟）为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况 ， 需测量血管中血液的流量，如图所示为电磁流量计示意图，将血管置 于磁感应强度为 B 的磁场中，测得血管两侧 a、b 两点间电压为 u,已 知血管的直径为 d,则血管中血液的流量 Q（单位时间内流过的体积） 为（C ）A. B. C. A. B.曲 联立解得 Q=,选项 C 正确. 4. 如图所示,Qi、Q 带等量正电荷，固定在光滑的绝缘杆的两端，杆

4、上套 一带正电的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场 ，方向如图所 示，小球的重力不计.现将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过 程中,下列说法中正确的是（B ） A. 小球的速度将一直增大 B. 小球的加速度将不断变化 C. 小球所受洛伦兹力将一直增大 D. 小球所受洛伦兹力大小变化，方向不变 解析：Q、Q 连线上中点处电场强度为零，从中点向两侧电场强度增大 且方向都指向中点，故小球所受电场力总是指向中点，又因杆光滑，所 以小球将做关于 Q、Q 连线中点对称的往复运动，中点位置速度最大， 两端速度为零，所以洛伦兹力的大小和方向都不断变化 .由以上分析 可知选项 B 正确. D.沁 5.

5、如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后，进 入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度 分别为 B 和 E.平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的 胶片AA平板 S 下方有磁感应强度为Bo的匀强磁场.下列表述正确的 是（A ） A. 质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 2E/B D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的比荷越小 解析：由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选 择器中，电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，故速度选择器中磁场 方向

6、垂直纸面向外，选项 B 错误;粒子经过速度选择器时满足 qE二qvB 可知能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/B,选项 C 错误.带电粒子 进入下方磁场做匀速圆周运动则有 r=,可见当v相同时,r * ,所 涸 一 以可以用来区分同位素，且 r 越小，比荷就越大，选项 D 错误. 6. （2013 乐山模拟）如图，质量为 m 电荷量为 e 的电子的初速度为零， 经电压为 U 的加速电场加速后进入磁感应强度为 B 的偏转磁场（磁场 方面垂直纸面）,其运动轨迹如图所示.以下说法中正确的是（D ） A. 加速电场的场强方向向上 B. 偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里 C. 电子在电场中运动

7、和在磁场中运动时 ，加速度都不变，都是匀变速 运动 D. 电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为 F 洛=- !2eUm m 解析：电子带负电荷，其在电场中受到的电场力竖直向上，所以场强方 向肯定竖直向下，选项 A 错误；根据左手定则可知，偏转磁场的磁感应 强度方向垂直纸面向外，选项 B 错误；电子在电场中运动的加速度不 变，做的是匀变速运动，而在磁场中运动时，加速度大小不变，方向时 刻改变，所以做的是非匀变速运动，选项 C 错误；设电子进入磁场时的 速度大小为 v,则 eU= mv, F洛=Bve联立解得 F 洛=5 _ 选项 D 正 确.本题答案为 D. 7. （2012 哈六中一模）美国物理

8、学家劳伦斯设计的回旋加速器，应用带 电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经 过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子 方面前进了一步.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图 ，其中 盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 A、C 板间.带电粒子从 P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D 形盒 中 的匀强磁场做匀速圆周运动.对于这种改进后的回旋加速器，下列 说法正确的是（D ） A. 带电粒子每运动一周被加速二次 B. = C. 加速粒子的最大速度与 D 形盒的半径无关 D. 加速电场方向不需要做周期性的变化 解析：由题图可以看

9、出，带电粒子每运动一周被加速一次，选项 A 错误； 由 r=和 Uq= m - m :可知,带电粒子每运动一周，电场力做功 都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的 半径增加量不相同，选项 B 错误；由v=_可知,加速粒子的最大速度与 m D 形盒的半径 r 有关,选项 C 错误;由图可知,粒子每次都是从 A 板进 入电场加速，所以加速电场方向不需改变，选项 D 正确. 強 带电粒子在回旋加速器中加速，所能达到的最大速度受 D 形 盒半径 r 的制约,与加速电压 U 的大小无关. 8. （2013 巴中模拟）磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能 直接转化为电能，如

10、图是它的示意图.平行金属板 A、B 之间有一个很 强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带敦 电粒子）喷入磁场,A、B 两板间便产生电压.如果把 A、B 和一电阻连 接,A、B 就是一个直流电源的两个电极.设A B两板间距为 d,磁感应 强度为 B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入 A、B两板之间, 则下列说法正确的是（BC ） A. A 是直流电源的正极 B. B 是直流电源的正极 C. 电源的电动势为 Bdv D. 电源的电动势为 qvB 解析：根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受力向 上，所以正电荷向下偏转打到电极 B 上，负电荷打到电极 A

11、上,即 A 负、 B 正，选项 A 错误,B 正确；在达到平衡时，Eq二BvqU二Ed 所以 U=Bdv 选 项C 正确,D 错误. 9. （2013攀枝花模拟）如图所示，I、H、皿是竖直平面内三个相同的 半圆形光滑轨道,k 为轨道最低点，I处于匀强磁场中，和皿处于匀 强电场中，三个完全相同的带正电小球 a、b、c 从轨道最高点自由下 滑至第一次到达最低点 k 的过程中，下列说法中正确的有（BC ） I u A. 在 k 处球 b 速度最大 B. 在 k 处球 c 对轨道压力最大 C. 球 b 需时最长 D. 球 c 机械能损失最多 解析：三个球的重力做功相同,a 球所受的洛伦兹力不做功,b

12、球所受 的电场力做负功，c 球所受的电场力做正功，根据动能定理可知，在 k 处球 c速度最大,选项 A 错误;设小球在 k 处的速度大小为v则小球 对轨道的压力大小为 F=mg+ ,因为在 k 处球 c 速度最大,所以在 k 处 r 球 c 对轨道压力最大，选项 B 正确；三个小球运动的路程相等，根据动 能定理，运动到相同位置处时球 b 的速率最小，所以球 b 需时最长，选 项C 正确;除重力外,其他力所做的功等于机械能的改变量，显然,a 球 的机械能守恒,b 球的机械能减小,c 球的机械能增加，所以球 b 机械能 损失最多,选项 D 错误. 10黨(2013 济宁市一模)如图所示,K 与虚线 MN 之间是加速电场.P、Q 是两平行极板，提供偏转电场，极板间的距离及板长均为 d,右侧紧挨 匀强磁场,磁场宽度为 p,最右侧是荧光屏.图中A点与O点的连线垂 直于荧光屏.一带正电的粒子由静止被加速，从 A 点离开加速电场，垂 直射入偏转电场，离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打 在图中的荧光屏上.已知加速电压为 U,偏转电压 U2=2U,磁场区域在 竖直方向足够长，磁感应强度为 B,不计粒子的重力.求： (1) 粒子穿出偏转电场时的速度偏转角 (2) 粒子的比荷；0 ”X一XX