《（新课标）2020高考物理一轮复习 课时作业45 带电粒子在叠加场中的运动专题（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标）2020高考物理一轮复习 课时作业45 带电粒子在叠加场中的运动专题（含解析）新人教版（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、带电粒子在叠加场中的运动专题一、选择题1(2018江苏二模)(多选)如图所示，在磁感应强度为B，范围足够大的水平匀强磁场内，固定着倾角为的绝缘斜面，一个质量为m、电荷量为q的带电小物块以初速度v0沿斜面向上运动，小物块与斜面间的动摩擦因数为，设滑动时电荷量不变，在小物块上滑过程中，其加速度大小a与时间t的关系图像，可能正确的是()答案CD解析当电荷量为q的带电小物块以初速度v0沿斜面向上运动，依据左手定则，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力会随着速度减小而减小，其对斜面的压力也减小，滑块受到滑动摩擦力会减小，根据牛顿第二定律，滑块受到的合力会减小，则加速度也会减小，因斜面长度与初速度大小不知，因此
2、可能，滑块没到斜面顶端，加速度减为零，也可能到达顶端，仍有加速度，且恒定，故A、B两项错误，C、D两项正确2.(2018天津模拟)如图所示为“速度选择器”装置示意图，a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，a、b板分别带上等量异号电荷后，平行板内产生竖直方向的匀强电场一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO运动，由O射出，粒子所受重力不计，以下说法正确的是()Aa板带负电，其电量为CBv0dBa板带正电，其电量为C极板间的电场强度EBv0，方向竖直向下D若粒子的初速度大于v0，粒子在极板间将向右上方做匀加速曲线运动
3、答案C解析A、B、C三项，粒子所受的洛伦兹力与电场力大小相等、方向相反方可通过平行金属板，若粒子带正电，通过左手定则判断洛伦兹力的方向向上，电场力向下，满足的条件应是：a板带正电；粒子所受洛伦兹力与电场力相等：qv0BqEq得：EBv0；UBv0d；又QCUCBv0d，故A、B两项错误，C项正确；D项，若该粒子带正电，且速度增加，洛伦兹力增加，则粒子向上偏转，随速度的变化，洛伦兹力变化，可知粒子做曲线运动，但不是匀加速曲线运动，故D项错误3.(2018青岛一模)如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外已知在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动下列说
4、法正确的是()A若小球带正电荷，则小球的电势能减小B若小球带负电荷，则小球的电势能减小C无论小球带何种电荷，小球的重力势能都减小D小球的动能可能会增大答案C解析A项，若小球带正电荷，受力情况如图所示，由左手定则知，小球斜向左下方运动，电场力做负功，则小球的电势能增大，故A项错误B项，若小球带负电荷，同理知，小球斜向右下方运动，电场力做负功，则小球的电势能增大，故B项错误C项，无论小球带何种电荷，小球的高度都下降，重力势能都减小，故C项正确D项，由于洛伦兹力与速度成正比，所以小球只能做匀速直线运动，动能不变，否则，小球的速度变化，小球所受的洛伦兹力变化，不可能做直线运动，故D项错误4(2018江
5、苏三模)磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电则()A仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大B仅增强磁感应强度，发电机的电动势将减小C仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将增大D仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大答案D解析A、B两项，最终电荷受电场力与洛伦兹力平衡，有：qvBq，解得UABBdv.只增大入射速度，则电势差增大，只增大磁感应强度，电势差增大，只增大两板之间的距离，电势差也会增大，故A、B两项错误C项，依据电源的输出功率表达式P()2R，当Rr时，输出功率达到最大，因此仅增加
6、负载的阻值，发电机的输出功率不一定增大，故C项错误；D项，根据P总EIBdv，当只增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大，故D项正确5(2018扬州一模)(多选)如图所示，导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是()A通过霍尔元件的磁场方向向下B接线端2的电势低于接线端4的电势C仅将电源E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变D若适当减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大答案ABC解析A项，根据安培定则可知，磁场的方向向下，故A项正确；B项，通过霍尔元件的电流由1
7、流向接线端3，负电子移动方向与电流的方向相反，由左手定则可知，负电子偏向接线端2，所以接线端2的电势低于接线端4的电势，故B项正确；C项，当调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流方向相反，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，即2、4两接线端的电势高低关系不发生改变，故C项正确；D项，根据霍尔电压UH，适当减小R1，电磁铁中的电流增大，产生的磁感应强度B增大，而当增大R2，霍尔元件中的电流I减小，电压表示数不一定减小，故D项错误6(2018合肥一模)(多选)如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流上在两板间加一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场一个质量为m，
8、电荷量为q的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线中点P进入板间油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A油滴刚进入电磁场时的加速度为gB油滴开始下落的高度hC油滴从左侧金属板的下边缘离开D油滴离开电磁场时的速度大小为答案ABD解析A项，油滴刚进入电磁场时，电场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力G，加速度为g，故A项正确；B项，在P点由题意可知：qEqvB自由下落过程有：v22ghUEd由以上三式解得：h，故B项正确；C项，根据左手定则，在P位置时受洛伦兹力向右，
9、竖直方向在加速，故洛伦兹力在变大，故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C项错误；D项，整个过程由动能定理有：mg(hL)qEmv2得：v，故D项正确7(2018成都模拟)(多选)如图所示，空间中有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向水平且垂直于纸面向外、一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为.现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，假设圆环在回到出发点以前已经开始做匀速运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A圆环在t时刚好到达最高点B圆环在运动过程中的最大加速度为amgC圆环从出发到回到出发点过程
10、中损失的机械能为m(v02)D圆环在上升过程中损失的机械能等于下落回到出发点过程中损失的机械能答案BC解析A项，由能量守恒可知：洛伦兹力不做功，摩擦力做功使机械能不断减小，在同一位置，环向上的速度大于向下运动的速度，向上的运动时间小，因此在t时，不可能刚好到达最高点，故A项错误；B项，圆环在运动过程中，向上运动的加速度大于向下运动的加速度，而向上运动摩擦力越大，则加速度越大，因此环刚开始运动时，其最大加速度，最大加速度为amg，故B项正确；C项，圆环从出发到回到出发点过程中，重力势能变化为零，那么机械能的损失，即为动能的减小，根据动能定理，则有，Ekmv2mv02，而v，因此损失的机械能为m(
11、v02)，故C项正确；D项，根据功能关系，除重力以外的力做功导致机械能变化，而环在上升与下落过程中，因摩擦力做功值不同，因此环在上升过程中损失的机械能不会等于下落回到出发点过程中损失的机械能，故D项错误8(2018河南模拟)(多选)如图所示，在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向水平向里的匀强磁场左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2，在其右侧有一边长为L的正三角形磁场，磁感应强度为B2，磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对现有大量的带电荷量均为q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器，其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2
12、.粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计下列有关说法中正确的是()Av0一定等于B在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足v0C质量，B项正确；C项，设质量为m0的粒子的轨迹刚好与bc边相切，如图所示由几何关系得：RR，而R，解得m0，所以m的粒子都会从ac边射出，而，C项错误；D项，质量不同的粒子在磁场中运动的周期不同，所以在磁场中运动的时间不同，D项错误9(2018茂名模拟)(多选)如图所示，金属棒MN与金属网PQ之间存在水平向右的匀强电场，PQ与虚线JK之间的区域存在竖直向上的匀强电场与垂直纸面向里的匀强磁场，两个电场的电场强度大小均为E，磁场的磁感应强度大小为，两个区域的宽度均为
13、d.一个带正电的微粒贴着MN以初速度v0竖直向上射入场区，运动到PQ时速度大小仍为v0，方向变为水平向右已知重力加速度为g，下列说法正确的是()A微粒在MN与PQ间做匀变速运动，运动时间为B微粒在PQ与JK间做匀速圆周运动，圆周半径rdC微粒在PQ与JK间做匀速直线运动，运动时间为D微粒在题述两个区域中运动的总时间为答案AD解析A项，微粒在MN与PQ间竖直方向受到重力作用，水平方向受到电场力作用，水平方向有dt2，竖直方向有dgt2，则知Eqmg，在竖直方向有：v0gt1，则t1或水平方向有t1，故A项正确；B项，微粒在刚进入PQ与JK间时，受到向下的重力，向上的电场力和向上的洛伦兹力作用，由
14、于B，则Bqv0qEmg，由于重力和电场力平衡，故微粒做匀速圆周运动，半径为r2d，故B项错误；C、D两项，由几何关系可知，设微粒在PQ与JK间运动的圆心角为，则sin0.5，30，故所用时间为t2，所以微粒在题述两个区域中运动的总时间为tt1t2，故C项错误，D项正确10(2018衡水三模)在如图所示的正交电磁场中竖直固定着一个半径R m的光滑圆弧，圆弧CD竖直固定，它对应的圆心角为240，在C的左端有一倾斜的切线光滑轨道AC与水平面夹角30.电场强度为E的电场充满整个空间，而磁感应强度为B的磁场只分布在圆弧轨道所在的右半侧区域，已知E和B在数值上相等，取重力加速度g10 m/s2.现在A点安装一个弹射装置，它能以不同速度沿AC方向发射可视为质点的带电小球，小球的质量为m，小球射出后能在AC上做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A小球一定带负电B小球在轨道的最低点F处速度最大C若小球以初速度v0(5) m/s射出，则小球会从D点离开轨道D若撤去磁场，让小球以初速度v02 m/s射出，则小球一定不会脱离轨道答案D解析A项，小球射出后能在AC上做匀速直线运动，小球所受合力为零，电场力水平向左，则小球带正电，A
