《创新教程2016高考物理一轮提能课时冲关 8.3带电粒子在复合场中的运动》由会员分享,可在线阅读,更多相关《创新教程2016高考物理一轮提能课时冲关 8.3带电粒子在复合场中的运动(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、选择题1. 如图所示,在一竖直平面内,y 轴左侧有一水平方向右的匀强电场 一垂直纸面向里的匀强磁场 B,y 轴右侧有一竖直方向的匀强场 电荷量为 q(电性未知) 、质量为 m 的微粒从 x 轴上 A 点以一定初速度与水平方向成 37角沿直线经 P 点运动到图中 C 点,其中 m、q、B 均已知,重力加速度为 g,则()A微粒一定带负电B电场强度 定竖直向上C两电场强度之比 3D微粒的初速度为 v5粒从 A 到 P 受重力、电场力和洛伦兹力作用做直线运动,则微粒做匀速直线运动,由左手定则及电场力的性质可确定微粒一定带正电,A 错;此时有 mg 7,微粒从 P 到
2、 C 在电场力、重力作用下做直线运动,必有 mg,所以 方向竖直向上,B 对;由以上分析可知 ,C 错;有 7,即 v ,D 对4 52015 年淮安模拟)北半球某处,地磁场水平分量104 T,竖直分量 0 4 T,海水向北流动,海洋工作者测量海水的流速时,将两极板插入此海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距 d20 m,如图所示,与两极板相连的电压表(可看作是理想电压表) 示数为 U0.2 ()A西侧极板电势高,东侧极板电势低B西侧极板电势低,东侧极板电势高C海水的流速大小为 m/水的流速大小为 0.2 m/于海水向北流动,地磁场有竖直向下的分量,由左手定则可知,正电荷偏向高中物
3、理资源下载平台世昌的博客 ,负电荷偏向东侧极板,即西侧极板电势高,东侧极板电势低,故选项 A 正确;对于流过两极板间的带电粒子有:q ,即 v m/sd 0 0 420m/s,故选项 D 正确答案:2015 年济南模拟)如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为 q 的液滴在竖直面内做半径为 R 的匀速圆周运动已知电场强度为 E,磁感应强度为 B,则液滴的质量和环绕速度分别为()A. , B. ,B ,B D. ,滴做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,重力和电场力等大、反向,根据,qE得 m ,v ,故选项 D 正确4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
4、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点 (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运动过程中,在电场中的电势能一定减小高中物理资源下载平台世昌的博客 在电场中运动时,动能一定减小解析:a 粒子要在电场、磁场组成的复合场区域内做直线运动,则该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子 a 有:q 即只要满足 E论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区当撤去磁场只保留
5、电场时,由于粒子 b 电性不确定,故无法判断从 O点的上方或下方穿出,故 A、B 错误;粒子 b 在穿过电场区的过程中必然受电场力的作用而做类平抛运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故 C 项正确,案:强为 E 的匀强电场与磁感应强度为 B 的匀强磁场正交,复合场的水平宽度为 d,竖直方向足够长,如图所示现有一束带电荷量为 q、质量为 m 的 粒子以相同的初速度 电场方向射入场区,则那些能飞出场区的 粒子的动能增量 能为()A B) D0解析: 粒子可能从左侧飞出或从右侧飞出场区,由于洛伦兹力不做功,电场力做功与路径无关,所以从左侧飞出时 ,从右侧飞出时 项 C、D 正确答案:图所示,
6、从 S 处发出的热电子经加速电压 U 加速后垂直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设两极板间电场强度为 E,磁感应强度为 采取下列措施,其中可行的是()A适当减小电场强度 当减小磁感应强度 当增大加速电场极板之间的距离D适当减小加速电压 世昌的博客 :要使电子在复合场中做匀速直线运动,故 Eq电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力,所以要么增大洛伦兹力,要么减小电场力,故 A 正确、B 错误;由于电子加速时通过的两极板之间的电压没有变化,所以电子进入磁场的速率没有变化,因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小,故 C 错误;若适当减小加速电压 U,可以减小电子在复合场中运
7、动的速度 v,从而减小洛伦兹力,故 D 错误答案:2015 年湖北黄冈高三质检 )如图所示,在纸面内半径为R 的圆形区域中充满了垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场,一点电荷从图中 A 点以速度 直磁场射入,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了 180,不计电荷的重力,下列说法正确的是()A该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过 O 点B该点电荷的比荷 点电荷在磁场中的运动时间 t点电荷带正电解析:根据左手定则可知,该点电荷带负电,选项 D 错误;粒子在磁场中做匀速圆周运动,其速度方向的偏向角等于其运动轨迹所对应的圆心角,根据题意,该粒子在磁场中的运动轨迹刚好是半个圆周,画出其运动
8、轨迹并找出圆心 图所示,根据几何关系可知,轨道半径 r,根据 r 和 t 可求出,该点电荷的比荷为 和该点电荷在磁场中的运动时R2 t ,所以选项 B 正确,C 错误;该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线不通过,选项 A 错误答案:2015 年湖南四校联考)如图所示,一个理想边界为 N 的匀强磁场区域,磁高中物理资源下载平台世昌的博客 ,方向垂直纸面向里一电子从 O 点沿纸面垂直 速度 入磁场若电子在磁场中运动的轨道半径为 在 ,且 与 直下列判断正确的是()A电子将向右偏转 B电子打在 的点与 O点的距离为 子打在 的点与 O点的距离为 子在磁场中运动的时间为子带负电,进入磁场后,根据左手
9、定则判断可知,所受的洛伦兹力方向向左,电子将向左偏转,如图,A 错误;设电子打在 的点与 O的距离为 x,则几何知识得:xr 2d (2 )d,故 B、 C 错误;设轨迹对应的圆心为 ,2d2 由几何知识得: ,则电子在磁场中运动的时间为 t ,故6 确答案:选择题9如图所示,在宽为 l 的范围内有方向如图所示的匀强电场,场强为 E,一带电粒子以速度 v 垂直于电场方向、也垂直于场区边界射入电场,不计重力,射出场区时,粒子速度方向偏转了 角,去掉电场,改换成方向垂直纸面向外的匀强磁场,此粒子若原样射入磁场,它从场区的另一侧射出时,也偏转了 角,求此磁场的磁感应强度 子在电场中做类平抛运动,有高
10、中物理资源下载平台世昌的博客 ;加速度 alv m B见的激光器有固体激光器和气体激光器,世界上发达国家已经研究出了自由电子激光器,其原理可简化用如图所示,相距为 L 的两块平行金属板 M、N 竖直放置,S 1、S 2 分别为 M、 N 板上的小孔,自由电子(设初速度为零) 经 的加速电压加速后垂直进入宽度均为 d 的两个反向的匀强磁场,磁感应强度大小均为 B,电子从一磁场进入另一磁场时会放出一个光子,且进入磁场时速度的偏转角为 30知电子的电荷量为 e,质量为 1)电子进入磁场时速度的大小和加速电压的大小;(2)电子离开磁场时在竖直方向上发生的位移的大小和电子在磁场中的运动时间解析:(1)电
11、子进入磁场时的轨迹如图所示,根据洛伦兹力提供向心力得,d解得,v21 到达 过程中,根据动能定理得,世昌的博客 ,U )电子出磁场后在竖直方向上发生的位移为y2r(1)2(2 )2磁场中的运动时间为 t T 1) (2)2(2 )d2 图所示的平面直角坐标系 第一象限内有平行于 y 轴的匀强电场,方向沿 y 轴负方向,电场强度大小为 E;在第四象限以 直径的半圆形区域内有匀强磁场,方向垂直于 面向外,一质量为m、带正电的粒子(不计粒子重力),从 OMh 处的 速度 直于 y 轴射入电场,经 x 轴上 点进入磁场,粒子在磁场中运动的轨道半径为r,以垂直于 y 轴的方向射出磁场求:(1)粒子所带的电荷量 q;(2)磁感应强度 B;(3)粒子在磁场中运动的时间解析:粒子的运动轨迹如图所示(1)粒子在电场中做类平抛运动有 2hv 0t h 12其中 a 世昌的博客 )对粒子在电场中做类平抛运动的末状态进行分析:由直角三角形知识