《2019年高考物理一轮复习精品资料专题8.4 带电粒子在复合场中的运动（押题专练） 含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理一轮复习精品资料专题8.4 带电粒子在复合场中的运动（押题专练） 含解析（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019年高考物理一轮复习精品资料1.(多选)某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出)，带电小球沿如图所示的直线斜向下由A点沿直线向B点运动，此空间同时存在由A指向B的匀强磁场，则下列说法正确的是()A小球一定带正电B小球可能做匀速直线运动C带电小球一定做匀加速直线运动D运动过程中，小球的机械能增大【答案】CD2.如图所示，a，b为竖直正对放置的平行金属板，其间构成偏转电场，其中a板带正电，两板间的电压为U，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界与两金属板下端的水平面PQ重合，PQ下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为B，一比荷为带正电的粒子以速度v0从两板中间位置沿与a、b板
2、平行方向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场，运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场，设M、N两点间的距离为x(M、N点图中未画出)则以下说法中正确的是()A只减小磁感应强度B的大小，则x减小B只增大初速度v0的大小，则x减小C只减小偏转电场的电压U大小，则x不变D只减小带正电粒子的比荷大小，则x不变【解析】带正电的粒子垂直于场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，向右做类平抛运动，设进入磁场时速度为v，与水平向右方向的夹角为，则在磁场中做匀速圆周运动，运动的弧所对的圆心角为2，半径为R，由几何知识得M、N两点的距离为：x2Rsin2sin.只减小磁感
3、应强度B的大小，则x增大，选项A错误；只增大初速度v0的大小，则x增大，选项B错误；只减小偏转电压U的大小，则x不变，选项C正确；只减小带电粒子的比荷 的大小，则x增大，选项D错误【答案】C3(多选)在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，且范围足够大，其俯视图如图所示，若小球运动到某点时，绳子突然断开，则关于绳子断开后，对小球可能的运动情况的判断正确的是()A小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，但半径减小B小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，半径不变C小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变D小球做顺时针方向的匀速圆周运
4、动，半径减小【答案】BCD4如图所示，Oxyz坐标系的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向和磁场方向都与x轴平行从y轴上的M点(0，H,0)无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，它落在xOz平面上的N(c,0，b)点(c0，b0)若撤去磁场则小球落在xOy平面的P(L,0,0)点(L0)，已知重力加速度为g.则()A匀强磁场方向沿x轴正方向B匀强电场方向沿x轴正方向C电场强度的大小ED小球落至N点时的速率v 【答案】C5.(多选)利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向
5、下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是()A若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势B若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势C在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平【解析】自由电子定向移动方向与电流方向相反，由左手定则可判断电子受洛伦兹力作用使其偏向C侧面，则C侧面电势会低于D侧面，A正确，B错地球赤道上方的地磁场方向水平向北，霍尔元件的工作面应保持竖直才能让地磁场垂直其工作面，C正确，D错【答案】AC6.如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的
6、匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是()A组成A、B两束的离子都带负电B组成A、B两束的离子质量一定不同CA束离子的比荷大于B束离子的比荷D速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外【答案】C7如图，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为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向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当小球运动的弧长为圆周长的1/4
7、时，洛伦兹力最大B当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大C小球从a点到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】从圆心沿重力与电场力的合力的方向作直线，可找出等效最低点，当小球运动到此点时速度最大，洛伦兹力最大，A、B错；小球从a点到b点，重力和电场力都做正功，相应的势能都是减小的，C错；等效最低点在b、c之间，故D正确【答案】D8.(多选)磁流体发电是一项新兴技术如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场图中虚线框部分相当于发电机把两个极板与用电器相连，则()A用电器中的电
8、流方向从A到BB用电器中的电流方向从B到AC若只增强磁场，发电机的电动势增大D若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大【解析】由左手定则知正离子受力向上偏，上极板带正电，用电器中的电流方向从A到B，故A对，B错；由于磁流体发电机产生的电动势，可等效成长为板间距离L的导体切割磁感线产生的电动势EBLv，故C、D对【答案】ACD9.(多选)如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则()A小球可能带正电B小球做匀速圆周运动的半径为r C小球做匀速圆周运动的周期为TD
9、若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加【答案】BC10(多选)一个带正电的小球穿在一根绝缘粗糙直杆上，杆与水平方向成角，如图所示整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于斜杆方向向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在A点的动能为100 J，在C点时动能为零，B是AC的中点，在这个运动过程中()A小球在B点的动能是50 JB小球电势能的增加量可能大于重力势能的减少量C小球在AB段克服摩擦力做的功与BC段克服摩擦力做的功相等D到达C点后小球可能沿杆向上运动【解析】由动能定理：mghqEhWfEk，并注意到由于洛伦兹力随着速度的变化而变化，正压力(或摩擦力)也将随之变化，AB段克服摩擦阻力做的功显
10、然不等于BC段克服摩擦阻力做的功，因此小球在中点B处动能也不是小球初动能的一半由题意及上述分析可知，电场力Eqmg是完全可能的，故选项B、D正确【答案】BD11.如图，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场。一带负电的粒子从原点O以与x轴成60角的方向斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R(不计重力)，则()A粒子经偏转一定能回到原点OB粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为21C粒子再次回到x轴上方所需的时间为D粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进了3R解析：答案：C12如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直
11、进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转，不考虑电子本身的重力。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是 ()A适当减小电场强度EB适当减小磁感应强度BC适当增大加速电场的宽度D适当减小加速电压U答案：A13如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面做匀速圆周运动，则可判断该带电质点 ()A带有电量为的正电荷B沿圆周逆时针运动C运动的角速度为D运动的速率为答案：C解析：由于粒子做匀速圆周运动，则重力和
12、电场力平衡，故粒子带负电，带电量q，A错。由左手定则知粒子顺时针运动，B错。根据qvBmv，则，C正确。无法确定v的大小，D错。14如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入两水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应) ()Ad随U1变化，d与U2无关Bd与U1无关，d随U2变化Cd随U1变化，d随U2变化Dd与U1无关，d与U2无关答案：A解析：设带电粒子刚进入磁场时的速
13、度为v，与水平方向夹角为。粒子在磁场中运动过程，qvBm，R，M、N两点间距离d2Rcos。对粒子在加速电场中运动过程：qUmv，联立可看出d随U1变化，与U2无关。15如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O(图中未标出)穿出，若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b ()A穿出位置一定在O点下方B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小 答
14、案：C16利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是 ()A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平答案：BC解析：电势差UCD与磁感应强度B、材料有关，选项A错误；若霍尔元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子向C侧面偏转，则电势差UCD0，选项B正确；仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大，选项C正确；
15、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直且东西放置，选项D错误。17如图所示，两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放，且在运动过程中始终能通过各自轨道的最低点M、N，则 ()A两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有vNvMB两小球都能到达轨道的最右端 C小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同D小球a受到的电场力一定不大于a的重力，小球b受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力答案：AD18.一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，
