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1、宿迁市2009届高三物理复习专题七（带电粒子运动）一选择题(410,每题至少有一个答案正确,错选或不选得0分,漏选得2分)1带电粒子在只考虑已知场力的情况下可能所处的状态是( )A在磁场中处于平衡状态B在电场中做匀速圆周运动C在匀强磁场中做抛体运动D在匀强电场中做匀速直线运动2如右图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，小球静止。（ ）A小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切函数值为qE/mgB若剪纸断悬线，则小球做曲线运动C若剪纸断悬线，则小球做匀速运动D若剪纸断悬线，则小球做匀加速直线运动3如图所示，平行实线代表电场线，方向
2、未知，带电量为1102的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点的电势为-10V，则( )AB点的电势为零B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线D电荷运动的轨迹可能是图中曲线4长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（ ）ABCD5如图所示，一带负电q的油滴，从A点以速度V0与水平方向成角射入水平方向的匀强电场中，如测得油滴在电场中达到最高点B时的速度大小仍为V0，则B点的位置
3、( )A在A点的正上方B在A点的左上方C在A点的右上方D无法判断6如图所示，a、b是一对平行的金属板，分别接到直流电源的两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大范围内存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里，且在a、b两板间还存在着匀强电场，从两板左侧中点C处射入一束正离子，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔中射出后分成三束，则这些正离子的( )A从d点射出的速度相同 B质量一定有三种不同的值C电量一定有三种不同的值D荷质比一定有三种不同的值7如图所示空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域
4、；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计) ( )At1=t2=t3Bt2t1t3Ct1=t2t28如图所示，一对水平放置的平行金属板通过开关S与电源相连接，一个带电微粒从金属板正上方的O点释放后，自由落下，通过上金属板上的小孔，进入两个平行金属板间，到达P点后返回若将上金属板向上移到虚线处再从O点释放带电微粒，则有（ ）A若保持开关闭合状态移动上金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回B若保持开关闭合状态
5、移动上金属板，带电微粒落下后，尚未到达P点就返回C若将开关断开后移动上金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回D若将开关断开后移动上金属板，带电微粒落下后，尚未到达P点就返回U1U2OP9如图所示是示波器的原理图，电子在电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点，P点与O点的距离叫做偏转距离，而单位偏转电压引起的偏转距离称之为示波器的灵敏度。要提高示波器的灵敏度，可以采取以下哪些方法：( )A提高加速电压U1； B提高偏转电压U2；C增大偏转电场极板长度 D增大偏转电场极板间的距离10在 “太阳风暴”中有一个质子以3.6105km/h速度垂直射向
6、北纬60的水平地面，经过此地面上空100km处时，质子速度方向与该处地磁场方向间的夹角为30，该处磁感应强度B=6105T，（e=1.61019C）则 ( )A该质子在此处受洛伦兹力方向向东，大小约为4.81019NB该质子不会落到北纬60的地面上C太阳风暴中射向地球的大多数带电粒子可被地磁场“挡住”而不落到地面上D该质子的运动轨迹与磁感线方向相同二实验题(20分)11(5分)下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入如图所示的容器A中，使它受到电子束的轰击，失去一个电子而成为正一价分子离子。分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)
7、，加速后再从狭缝s2、s3射入磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直磁场区边界pQ。最后分子离子打在感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到s3的距离为d，则分子离子的质量m表达式为：_。12(10分)回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附
8、近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则：（1）两盒所加交流电的频率为_.（2）粒子离开回旋加速器时的动能为_.（3）设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间为_，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间为_.13(5分)若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图甲所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外x”档，则此时屏上应出现的情形是下图乙中的（ ）三计算题14(14分)如图所示，一质量为m，电量为+q的带电小球以V0的初速度射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中作直线运动，若电场的场强大小不变，方向改为相反
9、，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，发现小球恰好又能做直线运动。求：电场强度E及磁感应强度B的大小？15(14分)如图所示，x轴上方为一垂直于平面xoy的匀强磁场，磁感应强度为B，x轴下方为一平行于x轴、大小一定，方向周期性变化的电场，在坐标（R，R）和x轴下方的某处（电场中的某一位置）各有一质量为m，带电量为q的点电荷P、Q，现使P在匀强磁场中开始作半径为R的匀速圆周运动，同时释放Q，要使两电荷总是以同样的速度同时通过y轴，求x轴下方电场的场强大小及方向变化的周期。16(15分)如图11-39所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为a （sina 0.6），放在水
10、平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E50Vm，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外一个带电量、质量m0.40kg的光滑小球，以初速从斜面底端A冲上斜面，经过3s离开斜面，求磁场的磁感应强度（取）17(15分)如图1119所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不
11、计），图1119（1）所加的磁场的方向如何?（2）电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?18(16分)如图所示，M、N为两块带等量导种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴.M板左侧电子抢发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。(1)当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0。(2)求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上 。(3)若
12、电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹。(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系。M荧光屏BBddOS1S2NK19(16分)平行的两个金属板M、N相距d，两板上有两个正对的小孔A和B，A、B连线与板面垂直，在两个金属板上加有如图所示的交流电压u，交流电的周期为T，在t=0时，N板的电势比M板高u0，一个带正电的微粒质量为m，带电量为q，经电压为u (uuc时，带电微粒能够沿一个方向运动，一直到从B孔射出，求uc的大小？（2）加速电压u多大时？带电微粒不会从B孔射出？参考答案1. AB2. AD3. ABD4. AB5. B6. A
13、D 7. C8. AD9. C10. B11. 12. t电= t总= 13C14 B=15（1）对P： 对Q： （2）16小球冲上斜面后，受力如图所示小球做匀减速运动，有，得到加速度小球经2s后速度变为零此后要沿斜面下滑，洛伦兹力方向变为垂直于斜面向上，其加速度仍为a，3s末的速度大小为，方向沿斜面向下小球受到的垂直于斜面方向的各力的关系，有小球受到的洛伦兹力随速度增大而增大，经3s，小球将要离开斜面，支持力N0解得磁感应强度B5.0T17（1）由题意可判知粒子带正电，欲在磁场中向下偏转，故由左手定则判知所加磁场应垂直纸面向外（2）加电场时，粒子做类平抛运动，设盒子边长为L，粒子质量为m，带电量为q，则有，得：E；当加磁场时，如下图由几何知识得（Lr）2（）2r2得rL，又因r，得B，故5v018（1）由动能定理得 （2）电子不穿出磁场区域的监界半径为d 由动能定理和牛顿第二定律得 取 （3）电子的运动轨迹如图M荧光屏BBddOS1S2NK （4）由动能定理、牛顿第二定律及几何关系 联立得19uc= uc=用心爱心专心
