《高考物理一轮复习全程训练计划课练28带电粒子在复合场中的运动（含解析）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习全程训练计划课练28带电粒子在复合场中的运动（含解析）.doc（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、小题狂练 小题是基础练小题提分快1.名师原创关于通电直导线和通电线圈周围磁场的磁感线分布和磁场方向，不考虑地磁场影响，下列说法正确的是()A通电直导线周围的磁场方向可以用右手定则判断，顺着导线看去，磁感线可表示为以直导线为圆心的均匀分布的同心圆B环形导线的磁场，可用安培定则判断，方法是让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指方向即为环形导线轴线上的磁场方向C从外部看，通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁的磁场，螺线管内部的磁场不能视为匀强磁场D若把一个小磁针放在通电螺线管正上方中间位置，小磁针可能不与螺线管平行答案：B解析：通电直导线周围的磁场方向可以用安培定则判断，顺着导线看去，磁
2、感线可表示为以直导线为圆心的分布不均匀的同心圆，选项A错误环形导线的磁场，可用安培定则判断，方法是让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指方向即为环形导线轴线上的磁场方向，选项B正确通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁的磁场，螺线管内部的磁场可以视为匀强磁场，选项C错误若把一个小磁针放在通电螺线管正上方中间位置，小磁针一定与螺线管平行，选项D错误2.预测新题已知流过通电直导线的电流大小为I，与通电直导线距离为r处的N点的磁感应强度大小为BN(k为常量)如图所示，ACD是直角三角形，ADC60，A、C、D三点放置三个完全相同且垂直于该直角三角形所在平面的直导线，A、C、D处的直导线中的
3、电流大小分别为I、2I和2I，方向均垂直平面向里；已知A点的直导线在AD的中点M处的磁感应强度大小为B，若在M点固定一垂直于纸面的直导体棒，其长度为L(L很小)，通过的电流大小为I，则该导体棒受到的安培力大小为()A.BIL B.BILC.BIL D3BIL答案：C解析：如图所示，根据右手螺旋定则可知，C点的直导线在M点处的磁感应强度大小为2B，D点的直导线在M点处的磁感应强度大小为2B，根据磁感应强度的叠加得M点处的磁感应强度大小为B，则M点处固定的导体棒受到的安培力大小为BIL，选项C正确3新情景题如图所示，空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，图中虚线为匀强电场的等势线，一不计重力的带电
4、粒子在M点以某一初速度垂直等势线进入正交电场、磁场中，运动轨迹如图所示(粒子在N点的速度比在M点的速度大)，则下列说法正确的是()A粒子一定带正电B粒子的运动轨迹一定是抛物线C电场线方向一定垂直等势线向左D粒子从M点运动到N点的过程中电势能增大答案：C解析：根据粒子在电场、磁场中的运动轨迹和左手定则可知，粒子一定带负电，选项A错误；由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故粒子受到的合力是变力，而物体只有在恒力作用下做曲线运动时，轨迹才是抛物线，选项B错误；由于空间只存在电场和磁场，粒子的速度增大，说明在此过程中电场力对带电粒子做正功，则电场线方向一定垂直等势线向左，选项C正确；电场力做正功，电势
5、能减小，选项D错误4(多选)如图所示，直线MN与水平方向成60角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B.一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q0)的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点，已知abL，则粒子的速度可能是()A. B.C. D.答案：AB解析： 由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示，所有圆弧的圆心角均为120，所以粒子运动的半径为r(n1,2,3，)，由洛伦兹力提供向心力得Bqvm，则v(n1,2,3，)，所以A、B正确5名师原创(多选)回旋加速器是用来加速带电粒子的
6、，其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒间有一定的电势差U，使粒子每次穿过狭缝都被加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子带电荷量为q、质量为m，盒间的窄缝宽度为d，粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图所示下列说法正确的是()AD形金属盒的作用是屏蔽外电场，使盒内无电场B忽略粒子在电场中运动的时间，则高频交流电源的频率为C粒子离开加速器时速度为D考虑粒子在电场中运动的时间，则把静止粒子加速到最大动能所需时间为答案：AC解析：根据静电屏蔽的相关知识可知，D形金属盒的作用是屏蔽外电场，使盒内无电场，选
7、项A正确粒子在电场中运动时间极短，因此高频交流电源频率等于粒子回旋频率，由T，得回旋频率即高频交流电源频率为f，选项B错误粒子旋转半径最大时，由牛顿第二定律得qvmB，解得vm，选项C正确粒子最大动能Ekmmv，粒子在电场中做匀加速直线运动，粒子每旋转一周能量增加2qU，粒子的能量提高到Ekm，则旋转周数n，粒子在磁场中运动的时间t磁nT，旋转周数n，在电场中运动的距离为2nd，由2ndvmt电，解得t电，把静止粒子加速到最大动能所需时间为tt电t磁，选项D错误6.母题改编(多选)如图所示，在以R0为半径、O为圆心的圆形区域内存在磁场，直径MN左侧区域存在一方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为
8、B1的匀强磁场(未画出)；MN右侧区域存在一方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B2的匀强磁场(未画出)现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从P点沿垂直于MN的方向射入磁场，通过磁场区域后从Q点离开磁场，离开磁场时粒子的运动方向仍垂直于MN.已知OP与MN的夹角为1，OQ与MN的夹角为2，粒子在MN左侧区域磁场中的运动时间为t1，粒子在MN右侧区域磁场中的运动时间为t2，则()A. B.C. D.答案：AD解析：设粒子的速度为v，它在MN左侧磁场中的运动轨迹为圆弧PS，圆弧对应的圆心为O1，半径为R1，如图所示，则qvB1，且O1P平行于MN；粒子进入MN右侧磁场中的运动轨迹为圆
9、弧SQ，圆弧对应的圆心为O2，半径为R2，如图所示，则qvB2，且O2Q平行于MN，连接O1S、SO2，则O1、S、O2在同一条直线上，设PO1SQO2S，由几何关系可得OPOQR0，O1SR1，SO2R2，R1sinR0sin1，R2sinR0sin2，联立解得，选项A正确，B错误；粒子在MN左侧区域磁场中的运动时间为t1T1，粒子在MN右侧区域磁场中的运动时间为t2T2，选项D正确，C错误72019江西省赣中南五校一联一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)，从图中
10、情况可以确定()A粒子从a到b，带正电 B粒子从a到b，带负电C粒子从b到a，带正电 D粒子从b到a，带负电答案：C解析：由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式r，可知，粒子运动的轨迹半径是逐渐减小的，所以粒子的运动轨迹是从b到a，选项A、B错误；再根据左手定则可知，粒子带正电，选项C正确，D错误8.2019浙江省模拟如图所示，在倾角为(B2 BB1B2B3CB1B3B2 DB1B2 B2，A正确9.2019安徽省合肥模拟为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分
11、别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()AM端的电势比N端的高B电压表的示数U与a、b均成正比，与c无关C电压表的示数U与污水的流量Q成正比D若污水中正负离子数相同，则电压表的示数为0答案：C解析：根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向外，则向外偏转，正离子所受的洛伦兹力向里，向里偏转，因此M板带负电，N板带正电，则M板的电势比N板电势低，故A错误；最终离子在电场力和洛伦兹力作用
12、下平衡，有：qvBq，解得UBbv，与离子浓度无关，故BD错误；因v，则流量Qvbc，因此U，与污水流量成正比，故C正确10.2019湖北省部分重点中学联考如图所示，含有H、H、He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点则()A粒子在偏转磁场中运动的时间都相等B打在P1点的粒子是HeC打在P2点的粒子是H和HeDO2P2的长度是O2P1长度的4倍答案：C解析：带电粒子在沿直线O1O2通过速度选择器时，所受电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，即qvB1qE，所以v，可知从速度选择器中射出的粒子具有相等的速度，在偏转
13、磁场中，粒子的轨迹半径r，不全相同，粒子运动的周期T，所以粒子在偏转磁场中运动的时间不全相等，A错误；带电粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以r，可知粒子的比荷越大，运动的半径越小，所以打在P1点的粒子是H，打在P2点的粒子是H和He，B错误，C正确；由题中的数据可得，H的比荷是H和He的比荷的2倍，所以H运动轨迹的半径是H和He的，即O2P2的长度是O2P1长度的2倍，D错误11.2019安徽师大附中模拟(多选)如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab，ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球电荷量始终
14、不变，关于小球的运动，下列说法正确的是()A沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B若沿ab做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动C若沿ac做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动D两小球在运动过程中机械能均保持不变答案：AB解析：沿ab方向抛出的带电小球，根据左手定则，及正电荷所受的电场力的方向与电场强度方向相同可知，只有带正电，受力才可能平衡，而沿ac方向抛出的带电小球，带负电时，才能做直线运动，因速度影响洛伦兹力大小，所以做直线运动时必然是做匀速直线运动，故A、B正确，C错误；在运动过程中，因电场力做功，导致小球的机械能不守恒，故D错误12.2019晋豫省际大联考如图所示，在y轴右侧存在与xOy平面垂直且范围足够
