2020年人教版(山東專用)高考物理練習(xí)：帶電粒子在復(fù)合場中的運動

1、專題探究七 帶電粒子在復(fù)合場中的運動 - 課時訓(xùn)練課時訓(xùn)練 期時孔盂域出髙務(wù) 1. 一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則（D ） A. 此空間一定不存在磁場 B. 此空間一定不存在電場 C. 此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度方向垂直 D. 此空間可能同時有電場和磁場 解析：此空間可能只有磁場，但與電子運動方向平行，電子不受力而不 偏轉(zhuǎn),選項 A,C 錯誤;此空間可能存在電場且與電子運動方向共線，電 子受電場力而做直線運動，選項 B 錯誤；空間同時存在電場和磁場，當(dāng) 二者平行、與電子速度共線，或二者垂直，電子所受電場力與洛倫茲力 平衡時，電子穿過該空間不偏轉(zhuǎn)，選項 D 正確. 2. （多選

2、）如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖，兩平行金屬板 P,Q 之間 有一個很強的磁場.一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量 正、負帶電粒子）沿垂直于磁場的方向噴入磁場.把 P,Q 與電阻 R 相連 接.下列說法正確的是（BD ） 等祐咻 A. Q 板的電勢高于 P 板的電勢 B. R 中有由 a 向 b 方向的電流 C. 若只改變磁場強弱,R 中電流保持不變 D. 若只增大粒子入射速度,R 中電流增大 解析：等離子體進入磁場，根據(jù)左手定則，正電荷向上偏，打在上極板 上，負電荷向下偏，打在下極板上.所以上極板帶正電，下極板帶負電， 則 P板的電勢高于 Q 板的電勢，流過電阻電流方向由 a 到 b

3、,選項 A 錯 u 誤,B 正確;只改變磁場強弱，當(dāng)電場力等于磁場力，有 q，二二 qvB,則有 U Bdv U=Bdv 再由歐姆定律 1 ,電流與磁感應(yīng)強度成正比，選項 C 錯誤;由上分析可知，若只增大粒子入射速度,R 中電流也會增大，選項 D正確. 3. 如圖所示,一束含有1HH的帶電粒子束從小孔 O 處射入速度選擇器, 其中沿直線 0Q 運動的粒子在小孔 Q 處射出后垂直進入偏轉(zhuǎn)磁場，最 終打在Pi,P2兩點,不計粒子間的相互作用.則（B ） A. 打在 Pi點的粒子是 H B. QP2的長度是 QR 長度的 2 倍 C H 粒子與 H 粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中運動的周期之比為 2 : 1 D

4、H 粒子與 H 粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中運動半個周期的時間之比為 1 : 1 解析:帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，所以 v2 mv qvB=m ,則 r=川,可知粒子的比荷越大，則運動的半徑越小，所以打在 Pi點的粒子是 H ,打在 P2點的粒子是 H,選項 A 錯誤；因 H 粒子與 H 粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中運動的半徑比為 1 : 2,則 QPi和 QP2長度之比為 1 : 2,選項 B 正確;帶電粒子在沿直線通過速度選擇器時，電場力與洛倫 E 茲力大小相等方向相反，即 qvBi二二 qE,所以 v=,可知從粒子速度選擇 2 nr 器中射出的粒子具有相等的速度；粒子運動的周期 T=，

5、,則 H 粒子 與 H粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中運動的周期之比為 1 : 2,運動半個周期，則時 間之比也為 1 : 2,選項 C,D 錯誤. 4. （2018 河北邯鄲期中） （多選） 如圖所示為一個質(zhì)量為 m,帶電荷量 為+q 的圓環(huán),可在水平放置的粗糙細桿上自由滑動，細桿處于磁感應(yīng) 強度為B 的勻強磁場中，圓環(huán)以初速度 vo向右運動直至處于平衡狀態(tài) 則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為（ABD ） K K X X 1 A. 0 B. m 3 7 2 2 C. D. m（） 解析：當(dāng) qvoB=mg 寸,圓環(huán)不受支持力和摩擦力，摩擦力做功為零，選項 A 正確；當(dāng) qvBmg 寸,圓環(huán)先 做減速運動，當(dāng) qv

6、B 二二 mg 寸,不受摩擦力，做勻速直線運動.當(dāng) qvB 二二 mg寸 mg I 1 I 肌歹肌歹 得 v=,根據(jù)動能定理得-W 二二 mV-m，代入解得 W=m（），選 項 C 錯誤,D 正確. 5. （2019 江西高三畢業(yè)班質(zhì)檢）如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直紙 面向內(nèi)的勻強磁場和豎直向上的勻強電場，一帶電顆粒 A 以一定初速 度由左邊界的 O 點射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿水平直線從區(qū)域右邊 界 O點穿出,穿出時速度的大小為VA,若僅撤去磁場，其他條件不變, 另一個相同的顆粒 B 仍以相同的速度由 O 點射入并從區(qū)域右邊界穿出， 穿出時速度的大小為VB,則顆粒 B（ D ） 解析：設(shè)帶

7、電顆粒從 O 位置飛入的速度為VO,若帶電顆粒 A 帶負電,其 電場力、重力、洛倫茲力均向下，與運動方向垂直，不可能做直線運動, 顆粒 A 一定為正電荷，且滿足 mg 二二 Eq+Bqv 做勻速直線運動，故VA二二VO. 若僅撤去磁場，由于 mgEq 帶電顆粒 B 向下偏轉(zhuǎn)，穿出位置一定在 O 點下方，合力對其做正功，故VBVO,因此VBVA,D正確. 6. （多選）向下的勻強電場和水平方向的勻強磁場 （圖中未畫出）正交 的區(qū)域里，一帶電粒子從 a 點由靜止開始沿曲線 abc 運動到 c 點時速 度變?yōu)榱?b 點是運動中能夠到達的最高點，如圖所示，若不計重力，下 列說法中正確的是（ABC ）

8、A. 穿出位置一定O點上方,V BVA C. 穿O點下方,V BVA X X X f X 0 A. 粒子肯定帶負電，磁場方向垂直于紙面向里 B. a,c 點處于同一水平線上 C. 粒子通過 b 點時速率最大 D. 粒子到達 c 點后將沿原路徑返回到 a 點 解析：粒子開始受到電場力作用而向上運動，受到向右的洛倫茲力作 用,則知電場力方向向上，故粒子帶負電.根據(jù)左手定則判斷磁場方向 垂直于紙面向里，選項 A 正確;將粒子在 c 點的狀態(tài)與 a 點進行比較,c 點的速率為零，動能為零,根據(jù)能量守恒可知，粒子在 c 與 a 兩點的電 勢能相等，電勢相等，則 a,c 兩點應(yīng)在同一條水平線上.由于在 a

9、,c 兩 點粒子的狀態(tài)（速度為零，電勢能相等）相同,粒子將在 c右側(cè)重現(xiàn)前 面的曲線運動，因此,粒子是不可能沿原曲線返回 a 點的,選項 B 正 確;D 錯誤;根據(jù)動能定理得，粒子從 a 運動到 b 點的過程電場力做功 最多,則 b 點速度最大，選項 C 正確. 7. （多選）正對著并水平放置的兩平行金屬板連接在如圖電路中 ，兩板 間有垂直紙面磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場，D 為理想二極管（即正向電 阻為 0,反向電阻無窮大）,R 為滑動變阻器,Ro為定值電阻.將滑片 P 置 于滑動變阻器正中間，閉合開關(guān) S,讓一帶電質(zhì)點從兩板左端連線的中 點 N 以水平速度 vo射入板間，質(zhì)點沿直線運動.在

10、保持開關(guān) S 閉合的情 況下,下列說法正確的是（BC ） P- *H | ! Il * ! a S 【 - 一 | - 1 B A. 質(zhì)點可能帶正電，也可能帶負電 B. 若僅將滑片 P 向上滑動一段后，再讓該質(zhì)點從 N 點以水平速度 vo射 入板間,質(zhì)點運動軌跡一定會向上偏 C. 若僅將滑片 P 向下滑動一段后，再讓該質(zhì)點從 N 點以水平速度 Vo射 入板間,質(zhì)點依然會沿直線運動 D. 若僅將兩平行板的間距變大一些，再讓該質(zhì)點從 N 點以水平速度 vo 射入板間，質(zhì)點運動軌跡會向下偏 解析：若為正電荷，則電場力向下，洛倫茲力向下，重力向下，則不可能 沿直線運動，應(yīng)為負電荷，選項 A 錯誤；為負

11、電荷，電場力向上，洛倫茲 力向上,滑片 P 向上滑動一段后，電場強度變大，電場力變大，則合力 向上,選項 B 正確；將滑片 P 向下滑動一段后，因二極管的單向?qū)щ娦裕?電容器不放電，則電場強度不變，電場力不變，合力不變，質(zhì)點依然會 沿直線運動，選項 C 正確；距離變大，但電荷量無法減小，則電荷量不 變,電場強度不變，電場力不變，則質(zhì)點運動軌跡不變，選項 D 錯誤. 8. （多選）光滑絕緣的水平桌面上方存在垂直桌面向上范圍足夠大的 勻強磁場,虛線框 abed 內(nèi)（包括邊界）存在平行于桌面的勻強電場，如 圖所示,一帶電小球從 d 處靜止開始運動，運動到 b 處時速度方向與電 場邊界 ab 平行，通

12、過磁場作用又回到 d 點，已知 bc=2ab=2L,磁感應(yīng)強 度為B,小球的質(zhì)量為 m,電荷量為 q.則下列說法正確的是（ACD ） B 眄 1 1 1 a d A.小球帶正電 B. 小球從 d 到 b 做勻變速曲線運動 C. 小球在虛線框外運動的速度大小為 V= 55q2B2L D. 小球在 b 點時的加速度大小為 a= 1 解析：根據(jù)題意可知，粒子從 d 點進入磁場，由洛倫茲力提供向心力做 勻速圓周運動，還能夠回到 d 點,如圖所示,根據(jù)左手定則知，小球帶 正電， 選項 A 正確;小球從 d 到 b 做曲線運動，速度方向一直改變，則受到的 洛倫茲力方向也改變，而電場力不變，所以合力變化，由

13、牛頓第二定律 可知,小球從 d 到 b 做變加速曲線運動，選項 B 錯誤;小球在磁場中做 勻速圓周運動，設(shè)圓心為 0,半徑為 r,則 bO=dO=r,cO=2L-r,三角形 dcO 5L 為直角三角形，由勾股定理有 L2+(2L-r) 2=r2,解得 r=.根據(jù)洛倫茲力 mV2 mv 5qBL 提供向心力有 qvB= ,故圓周運動的半徑為r=,所以v= ： 選 項 C 正確；在電場中從 d 點到達 b 點的過程中 qE2L=mV,由以上得 2SqB2L E 二二：；.在 b 點由牛頓第二定律得 qvB-qE 二二 ma,聯(lián)立以上解得 55q2B2L a=,選項 D 正確. 丨丨能力培養(yǎng)練能力培

14、養(yǎng)練 I 9. （2019 福建龍巖質(zhì)檢） （多選） 如圖所示,空間的某一區(qū)域存在著相 互垂直的勻強電場和勻強磁場（圖中未畫出）,一個帶電粒子以某一初 速度由 A 點進入這個區(qū)域沿直線運動，從 C 點離開區(qū)域；如果將磁場撤 去,其他條件不變，則粒子從 B 點離開區(qū)域，如果將電場撤去，其他條 件不變,則這個粒子從 D 點離開場區(qū)，已知 BC 二二 CD 設(shè)粒子在上述三種 情況下，從 A 到 B,從 A 到 C 和從 A 到 D 所用的時間分別是 t i,t 2,t 3,離 開三點時的動能分別是 氐,Ek2,Ek3,粒子重力忽略不計，以下關(guān)系正確 的是（BC ） 0 A.t 1t2=t3 B.t 1=t 2丘2二丘3 D.Ek1 = 2E3 解析：當(dāng)電場、