高三物理二轮专题训练 (3)课件

专题三力与物体的曲线运动第2讲电场和磁场中的曲线运动考情分析真题样板答案：

B

解析：

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系和洛伦兹力公式即可求解．答案：

A解析：

带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律与圆周运动知识得出半径与速度之间的关系．当粒子穿过铝板时，动能损失，由此可求出穿过铝板前后的速度之比，即可得出磁感应强度大小之比．答案：

D

4．(2014·山东卷·18)如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为l，竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()答案：

B5．(多选)(2014·全国卷新课标Ⅱ·20)图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A．电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小答案：

AC

热点考向带电粒子在电场中的偏转问题

如图所示，三种均带正电荷的带电粒子(重力不计)从O点以相同的速度进入同一偏转电场，射出后均打在一个竖直放置的足够大的荧光屏上．若三种带电粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列说法中正确的是()A．三种粒子在偏转电场中的运动时间之比为2∶1∶1B．三种粒子离开偏转电场时的速度相同C．三种粒子将打在荧光屏上的同一点D．偏转电场对三种粒子做功之比为2∶1∶2答案：

D

1.带电粒子在电场中的偏移问题，一般是类平抛运动模型，通常采用运动的合成与分解方法处理．通过对带电粒子的受力分析和运动规律分析，借助运动的合成与分解，寻找两个分运动，再应用牛顿运动定律或运动学方程求解．2．当带电粒子从一个电场区域进入另一个电场区域时，要注意分析带电粒子的运动规律的变化及两区域电场交界处的有关联的物理量，这些关联量往往是解决问题的突破口．1．(多选)某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率，则下列措施可行的是()A．只增大电压UB．只增大长度LC．只增大高度dD．只增大尘埃被吸入的水平速度v0

答案：

AB2.示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子(初速度为零，不计重力)被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场，电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U1＝1640V，偏转极板长L＝4cm，偏转极板间距d＝1cm，当电子加速后从两偏转极板的中央沿与板平行的方向进入偏转电场．偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上的偏转距离最大？如果偏转极板右端到荧光屏的距离x＝20cm，则电子束最大偏转距离为多少？答案：

0.055m

带电粒子在匀强磁场中的运动

(2014·山西四校联考)如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径．一带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)()解析：

由q·2vB＝m(2v)2/R可得R＝2mv/qB.设磁场区域半径为r，则r＝Rcos60°＝R/2.粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为60°，弧长为圆周的1/6，即πR/3＝2vt.若仅将速度大小改为v，其轨道半径减小为原来的1/2，即R′＝mv/qB＝r.画出带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为120°，弧长为圆周的1/3，即2πR′/3＝vt′.联立解得：t′＝2t，选项D正确．答案：

D(4)由对称找规律．2．处理带电粒子在匀强磁场中运动问题时常用的几何关系(1)四点：分别为入射点、出射点、圆心、入射速度与出射速度的交点；(2)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍．3．(多选)(2014·贵州省六校联盟第一次联考)如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是()A．从b点离开的电子速度最大B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长C．从b点离开的电子速度偏转角最大D．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合答案：

ADA．粒子在磁场中运动的半径为aB．粒子有可能打到A点C．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出答案：

ABD5．(2014·山东潍坊三模)如图所示，圆形区域中，圆心角为30°的扇面MON之外分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、带电荷量为－q的粒子，自圆心O点垂直于OM以速度v射入磁场，粒子能两次经过边界OM，不计粒子重力(1)求粒子从射入到第一次穿过边界ON，在磁场中运动的时间；(2)求圆形区域的最小半径；(3)若圆形区域无限大，现保持其它条件不变而将∠MON变为10°，粒子射出后穿越磁场边界的次数．应考策略应考10大破题方法(四)——临界思维法

(2014·山东部分名校一模)如图所示，M、N为平行板电容器的两极板，M板的上表面涂有一种特殊材料，确保粒子和M板相撞后以原速率反弹且电荷量不变，其上方有一腰长为2a，θ＝45°的等腰直角三角形区域，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场．

1.解决此类问题的一般思路找出发生临界问题的原因找准临界状态找到临界条件分析求解．2．对于此类问题，读题、审题要注意题干中的关键词(1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在着临界点．(2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程中存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态．(3)若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程中存在着极值，这些极值点也往往是临界状态．(2014·山东卷·24)如图甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场．取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，一