2014屆高考物理一輪復習 第8章 第3單元《復合場中帶電粒子的運動》定時跟蹤檢測 新人教版 含解析

1、祝學子學業(yè)有成，取得好成績2014屆高考物理一輪復習定時跟蹤檢測：第8章 第3單元復合場中帶電粒子的運動（人教版）（時間:45分鐘滿分：100分)一、選擇題（每小題7分,共70分)1如圖所示，三個帶相同正電荷的粒子a、b、c（不計重力），以相同的動能沿平行板電容器中心線同時射入相互垂直的電磁場中，其軌跡如圖所示，由此可以斷定（）a三個粒子中，質量最大的是c，質量最小的是ab三個粒子中，質量最大的是a，質量最小的是cc三個粒子中動能增加的是c,動能減少的是ad三個粒子中動能增加的是a，動能減少的是c解析：因為b粒子沒有偏轉，可知b粒子受到的電場力和磁場力是一對平衡力根據電性和磁場方向，可以判斷電

2、場力方向向下,洛倫茲力方向向上對于a粒子，qvabeq;對于c粒子，qvcbvc，故mambmc，a項正確因為電場力對a粒子做負功，對c粒子做正功，而洛倫茲力均不做功，所以c粒子動能增加，a粒子動能減少，c項正確答案：ac2關于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量，下列結論中正確的是（）a只與加速器的半徑有關，半徑越大，能量越大b與加速器的磁場和半徑均有關，磁場越強、半徑越大，能量越大c只與加速器的電場有關，電場越強，能量越大d與帶電粒子的質量和電荷量均有關，質量和電荷量越大，能量越大解析：回旋加速器中的帶電粒子旋轉半徑與能量有關，速度越大，半徑越大達到最大速度v時，半徑增大到最大r,能量最大粒

3、子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，滿足qvb，則v，故ekmv2.r越大，能量越大；b越大，能量越大,a錯誤,b正確；ek與加速器的電場無關，c不正確；質量m變大時，ek變小，d錯答案:b32013云南三校聯(lián)考如圖所示，實線表示在豎直平面內勻強電場的電場線,電場線與水平方向成角,水平方向的勻強磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運動，l與水平方向成角,且，則下列說法中錯誤的是（）a液滴一定做勻變速直線運動b液滴一定帶正電c電場線方向一定斜向上d液滴一定做勻速直線運動解析：在電磁場復合區(qū)域粒子一般不會做勻變速直線運動，因速度變化洛倫茲力變化，合外力一般變化,如果vb，f洛0，也可以

4、做勻變速運動答案:a4。 如圖所示，a、b是一對平行金屬板,分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內存在著勻強磁場,磁感應強度大小為b，方向垂直紙面向里,在a、b兩板間還存在著勻強電場e.從兩板左側中點c處射入一束正離子（不計重力),這些正離子都沿直線運動到右側，從d孔射出后分為三束，則下列判斷正確的是（)a這三束正離子的速度一定不相同b這三束正離子的比荷一定不相同ca、b兩板間的勻強電場方向一定由a指向bd若這三束離子改為帶負電而其他條件不變則仍能從d孔射出解析：因為三束正離子在兩極板間都是沿直線運動，電場力等于洛倫茲力，可以判斷三束正離子的速度一定相同,且

5、電場方向一定由a指向b,選項a錯誤，c正確；在右側磁場中三束正離子轉動半徑不同，可知這三束正離子的比荷一定不相同，選項b正確；若將這三束離子改為帶負電，而其他條件不變的情況下受力分析可知,三束離子在兩板間仍做勻速直線運動，仍能從d孔射出，選項d正確答案：bcd5如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應強度為b的勻強磁場中質量為m、帶電荷量為q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是 （）a滑塊受到的摩擦力不變b滑塊到達地面時的動能與b的大小無關c滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下db很大時,滑塊可能靜止于斜面上解析：由左手定則知c正確而fff

6、n(mgcosbqv）要隨速度增加而變大,a錯誤若滑塊滑到斜面底端已達到勻速運動狀態(tài)，應有ffmgsin，可得v（cos)，可看到v隨b的增大而減小若滑塊滑到斜面底端時還處于加速運動狀態(tài)，則在b越強時,ff越大，滑塊克服阻力做功越多，到達斜面底端的速度越小，b錯誤當滑塊能靜止于斜面上時應有mgsinmgcos，即tan，與b的大小無關，d錯誤答案：c62013遼陽模擬一帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場線和磁感線的方向,先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強電場(場強為e）和勻強磁場（磁感應強度b)，如圖甲所示電場和磁場對粒子做功為w1，粒子穿出磁場時的速度為v1；若把電場和磁場正交疊加

7、，如圖乙所示，該粒子仍以初速度v0穿過疊加場區(qū)，電場和磁場對粒子做功為w2,粒子穿出場區(qū)時的速度為v2，比較w1和w2、v1和v2的大小(v0e/b,不計重力）(）aw1w2，v1v2bw1w2，v1v2cw1w2，v1v2 dw1w2,v1v2解析：由于v0e/b，電場力洛倫茲力，則第一種情況下，粒子沿電場方向的位移較大，電場力做功較多,出射速度較大,a對答案：a7如圖所示,質量為m、電荷量為q的微粒，在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動，下列說法中正確的是（)a該微粒帶負電，電荷量qb若該微粒在運動中突然分成比荷相同的兩個粒子,分裂后只要速度不為零

8、且速度方向仍與磁場方向垂直，它們均做勻速圓周運動c如果分裂后,它們的比荷相同,而速率不同,那么它們運動的軌道半徑一定不同d只要一分裂,不論它們的比荷如何，它們都不可能再做勻速圓周運動解析：帶電微粒在有電場力、洛倫茲力和重力作用的區(qū)域能夠做勻速圓周運動，說明重力必與電場力大小相等、方向相反，由于重力方向總是豎直向下，故微粒受電場力方向向上，從題圖中可知微粒帶負電，選項a正確微粒分裂后只要比荷相同，所受電場力與重力一定平衡（選項a中的等式一定成立)，只要微粒的速度不為零，必可在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，選項b正確、d錯誤根據半徑公式r可知,在比荷相同的情況下，半徑只跟速率有關，速率不同，則半徑

9、一定不同，選項c正確答案：abc82013豫北六校聯(lián)考如圖所示,一帶電小球質量為m，用絲線懸掛于o點，在豎直面內擺動，最大擺角為60，水平磁場垂直于小球擺動的平面，當小球自左方擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，則小球自右方擺到最低點時懸線上的張力為()a0 b2mgc4mg d6mg解析：若沒有磁場，則到達最低點繩子的張力為f，則fmg由能量守恒得：mgl(1cos60)mv2聯(lián)立得f2mg.當有磁場存在時，由于洛倫茲力不做功，在最低點懸線張力為零則f洛2mg當小球自右方擺到最低點時洛倫茲力大小不變,方向必向下，由公式得ff洛mg此時繩中的張力f4mg.答案:c9目前，世界上正在研究一種新型發(fā)

10、電機叫磁流體發(fā)電機如圖表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板a、b,這時金屬板上就會聚集電荷,產生電壓如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為l，板間距離為d,板平面的面積為s，勻強磁場的磁感應強度為b,方向垂直于速度方向，負載電阻為r，電離氣體充滿兩板間的空間當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數為i.那么板間電離氣體的電阻率為(）a。(r) b.（r)c.(r) d.（r)解析：當粒子受的電場力與洛倫茲力平衡時，兩板電壓即為電動勢，即qvbq,得ubdv。又i，r由此可解得(r），故選項a正確答案：a102012江蘇省南通市啟東中學高三月考如圖所示為電磁軌道炮的工作原理

11、圖待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在兩平行軌道之間無摩擦滑動電流從一條軌道流入，通過彈體流回另一條軌道軌道電流在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場（可視為勻強磁場),磁感應強度的大小與電流強度i成正比彈體在安培力的作用下滑行l(wèi)后離開軌道()a彈體向左高速射出bi為原來2倍，彈體射出的速度也為原來2倍c彈體的質量為原來2倍，射出的速度也為原來2倍dl為原來4倍，彈體射出的速度為原來2倍解析：根據右手定則可知,彈體處的磁場方向垂直于軌道平面向里,再利用左手定則可知，彈體受到的安培力水平向右，所以彈體向右高速射出，選項a錯誤;設bki(其中k為比例常數)，彈體長度為l，彈體的質量為m，射出時的速度為v

12、，則安培力fbilki2l，根據動能定理有flmv2,聯(lián)立可得，vi，可見,只有選項b、d正確本題答案為bd.答案：bd二、非選擇題（共30分）11(14分）如圖所示，在xoy直角坐標系中，第象限內分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場，第象限內分布著方向沿y軸負方向的勻強電場初速度為零、帶電荷量為q、質量為m的粒子經過電壓為u的電場加速后,從x軸上的a點垂直x軸進入磁場區(qū)域,經磁場偏轉后過y軸上的p點且垂直y軸進入電場區(qū)域，在電場中偏轉并擊中x軸上的c點已知oaocd.求電場強度e和磁感應強度b的大小(粒子的重力不計)解析：設帶電粒子經電壓為u的電場加速后速度為v， qumv2帶電粒子進入磁場后，

13、洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律：qbv:依題意可知：rd聯(lián)立可解得:b帶電粒子在電場中偏轉，做類平拋運動，設經時間t從p點到達c點,由dvtdt2聯(lián)立可解得：e。答案：12（16分)2013杭州模擬如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度b10。40 t,方向垂直紙面向里，電場強度e2.0105 v/m,pq為板間中線緊靠平行板右側邊緣xoy坐標系的第一象限內，有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度b20.25 t，磁場邊界ao和y軸的夾角aoy45。一束帶電荷量q8。01019 c的正離子從p點射入平行板間,沿中線pq做直線運動，穿出平行板后從y軸上坐標為（0，0.2 m)的q點垂直y軸射入磁場區(qū)，離子通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角在4590之間則： （1）離子運動的速度為多大？（2）離子的質量應在什么范圍內?（3）現(xiàn)只改變aoy區(qū)域內磁場的磁感應強度大小，使離子都不能打到x軸上，磁感應強度大小b2應滿足什么條件？解析：（1)設正離子的速度為v，由于沿中線pq做直線運動,則有qeqvb1，代入數據解得v5。0105 m/s。(2)設離子的質量為m,如圖所示,當通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角為45時，由幾何關系可知運動半徑r10.2 m當通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角為90時,由幾何關系可知運動半徑r20。1