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1、1 课练 28带电粒子在复合场中的运动 1(多选)有一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板 A、B，这时金属板上就聚集了电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是()AA 板带正电 B有电流从 B 经用电器流向 A C金属板 A、B 间的电场方向向下 D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力 2(多选)图中为一“滤速器”装置示意图a、b 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、b 两板之
2、间为了选取具有某种特定速率的电子，可在 a、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO运动，由 O射出不计重力作用可能达到上述目的的办法是()A使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向里 B使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向里 C使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向外 D使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向外 3(多选)2 如图所示，在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行金属板方向以相同动能射入两板间，其中氘核沿直线运动未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则()A偏向正极板的是质子 B偏向
3、正极板的是氚核 C射出时动能最小的是质子 D射出时动能最大的是氚核 4.如图为质谱仪的结构原理图，磁场方向如图，某带电粒子穿过S孔打在 MN 板上的 P 点则()A该粒子一定带负电 Ba 极板电势一定比 b 极板高 C到达 P 点粒子的速度大小与 a、b 间电、磁场强弱无关 D带电粒子的qm比值越大，PS间距离越大 5(多选)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直A 处粒子源产生的粒子
4、，质量为 m、电荷量为q，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为 U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应下列说法正确的是()A粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径 r 的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小 3 B粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为BR22U C粒子能获得的最大动能 Ek跟磁感应强度 B 无关 D加速电压越大，粒子能获得的最大动能 Ek越大 6(多选)如图甲所示，一个带正电荷的物块 m，由静止开始从斜面上 A 点下滑，滑到水平面 BC 上的 D 点停下来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过 B 处时的机械能损失先在 ABC 所在空间加竖直向下的匀
5、强电场，第二次让物块 m从 A 点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的 D点停下来，如图乙后又撤去电场，在 ABC 所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块 m 从 A 点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的 D点停下来，如图丙则以下说法中正确的是()AD点一定在 D 点左侧 BD点一定与 D 点重合 CD点一定在 D 点右侧 DD点一定与 D 点重合 7.(多选)如图甲所示为一个质量为 m、带电荷量为q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B的匀强磁场中现给圆环向右的初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的 vt 图象可能是图乙中的()8(多选
6、)如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场 E 和匀强磁场 B，有一个带正电的小球(电荷量为q、质量为 m)从电、磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过电、磁复合场的是()9.4 如图甲，一带电物块无初速度地放在皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针转动，该装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，物块由底端 E 运动至皮带轮顶端 F 的过程中，其 vt 图象如图乙所示，物块全程运动的时间为 4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是()A该物块带负电 B皮带轮的传动速度大小一定为 1 m/s C若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
7、 D在 24.5 s 内，物块与皮带仍可能有相对运动 10.(多选)如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场有一重力不计的带电粒子(电荷量为 q，质量为 m)以垂直于 x 轴的速度 v0从 x 轴上的 P 点进入匀强电场，恰好与 y 轴正方向成 45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于 x 轴进入第四象限已知 OP 之间的距离为 d，则()A带电粒子通过 y 轴时的坐标为(0，d)B电场强度的大小为mv2 02qd C带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为34d2v0 D磁感应强度的大小为2mv04qd 11.5 如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q
8、 的正离子，在 D 处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里结果离子正好从距 A 点为 d 的小孔 C 沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 AC 平行且向上，最后离子打在 G处，而 G 处距 A 点 2d(AGAC)不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内求：(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径 r；(2)离子从 D 处运动到 G 处所需的时间；(3)离子到达 G 处时的动能 12.如图所示，圆心为原点、半径为 R 的圆将 xOy 平面分为两个区域，即圆内区域和圆外区域.区域内有方向垂直于 xOy 平面的匀强磁场 B1.平行于 x 轴的荧光屏垂直于 x
9、Oy 平面，放置在坐标 y2.2R 的位置一束质量为 m、电荷量为 q、动能为 E0的带正电粒子从坐标为(R,0)的 A 点沿 x 轴正方向射入区域，当区域内无磁场时，粒子全部打在荧光屏上坐标为(0，2.2R)的 M 点，且此时若将荧光屏沿 y 轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位置不变若在区域内加上方向垂直于 xOy 平面的匀强磁场 B2，上述粒子仍从 A点沿 x 轴正方向射入区域，则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R，2.2R)的 N 点求：(1)打在 M 点和 N 点的粒子运动速度 v1、v2的大小；(2)在区域和中磁感应强度 B1、B2的大小和方向；(3)若将区域中的磁场撤去，换成平行
10、于 x 轴的匀强电场，仍从 A 点沿 x 轴正方向射入区域的粒子恰好也打在荧光屏上的 N 点，6 则电场的场强为多大？7 练高考找规律 1(2016北京理综)如图所示，质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，以初速度 v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 B 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动不计带电粒子所受重力(1)求粒子做匀速圆周运动的半径 R 和周期 T；(2)为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度 E 的大小 2(2016天津理综)如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小 E53 N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向
11、垂直，磁感应强度大小 B0.5 T有一带正电的小球，质量 m1106 kg，电荷量 q2106 C，正以速度 v 在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过 P 点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取 g10 m/s2.求：(1)小球做匀速直线运动的速度 v 的大小和方向；(2)从撤掉磁场到小球再次穿过 P 点所在的这条电场线经历的时间 t0.3(2016江苏单科)回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间狭缝的间距为 d，磁感应强度为8 B 的匀强磁场与盒面垂直被加速粒子的质量为 m、电荷量为q，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为 U0
12、，周期 T2mqB.一束该种粒子在 t0T2时间内从 A 处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用求：(1)出射粒子的动能 Em；(2)粒子从飘入狭缝至动能达到 Em所需的总时间 t0；(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过 99%能射出，d 应满足的条件 练模拟明趋势 4(多选)(2017甘肃西北师范大学附中模拟)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，两小球的电荷量始终不变，关于小球的运动，
13、下列说法正确的是()A沿 ab、ac 方向抛出的小球都可能做直线运动 B若小球沿 ab 方向做直线运动，则小球带正电，且一定是匀速运动 C若小球沿 ac 方向做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动 9 D两小球在运动过程中机械能均守恒 5.(多选)(2017福建漳州二模)如图是磁流体发电机的装置，a、b 组成一对平行电极，两板间距为 d，板平面的面积为 S，内有磁感应强度为 B 的匀强磁场现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性)，垂直磁场喷入，每个离子的速度为 v，负载电阻阻值为 R，当发电机稳定发电时，负载中电流为 I，则()Aa 板电势比 b
14、 板电势低 B磁流体发电机的电动势 EBdv C负载电阻两端的电压大小为 Bdv D两板间等离子体的电阻率 BdvIRSId 6(多选)(2017四川模拟)如图所示为一种获得高能粒子的装置原理图，环形管内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场(环形管的宽度非常小)，质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子可在环中做半径为 R 的圆周运动A、B 为两块中心开有小孔且小孔距离很近的平行极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过 A 板刚进入 A、B 之间时，A 板电势升高到U，B 板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速，每当粒子离开 B 板时，A 板电势又降为零，粒子在电场中一次一次地加速
15、使得动能不断增大，而在环形区域内，通过调节磁感应强度大小可使粒子运行半径 R 不变，已知极板间距远小于 R，则下列说法正确的是()A环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里 B粒子从 A 板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行 N圈后回到 A 板时获得的总动能为 NqU C粒子在绕行的整个过程中，A 板电势变化的周期不变 10 D粒子绕行第 N 圈时，环形区域内匀强磁场的磁感应强度为1R 2NmUq 7(多选)(2017兰州诊断)如图所示，粗糙的足够长竖直绝缘杆上套有一带电小球，整个装置处在由水平向右匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，则下列说法
16、正确的是()A小球的加速度先增大后减小 B小球的加速度一直减小 C小球的速度先增大后减小 D小球的速度一直增大，最后保持不变 8(多选)(2017昆明一中强化训练)如图所示，在正交的匀强电场、匀强磁场中质量为 m 的带电小球做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，由此可知()A小球带正电 B小球带负电 C小球沿顺时针方向运动 D小球机械能守恒 9(多选)(2017长沙市长郡中学月考)如图所示，等腰直角三角形 ACD 的直角边长为 2a，P 为 AC 边的中点，Q 为 CD 边上的一点，DQa.在ACD 区域内，既有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，又有电场强度大小为 E 的匀强电场，一带正电的粒子自 P 点沿平行于 AD 的直线通过ACD 区域不计粒子的重力，下列说法正确的有()11 A粒子在复合场中做匀速直线运动，且速度大小为EB B若仅撤去电场，粒子仍以原速度自 P 点射入磁场，从 Q 点射出磁场，则粒子的比荷为qmE3aB2 C若仅撤去电场，粒子仍以原速度自 P 点射入磁场，从 Q 点射出磁场，则粒子的比荷为qm2E3
