高考物理 帶電粒子在磁場復(fù)合場中的運動練習(xí)題 新人教版選修3-1

1、帶電粒子在復(fù)合場中的運動練習(xí)題1在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方有一根通有如圖1所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則 圖1陰極射線將 A向上偏轉(zhuǎn) B向下偏轉(zhuǎn)C向紙里偏轉(zhuǎn) D向紙外偏轉(zhuǎn)2一初速度為零的電子經(jīng)電場加速后，垂直于磁場方向進入勻強磁場中，此電子在勻強磁場中做圓周運動可等效為一環(huán)狀電流，其等效電流的大小 A與電子質(zhì)量無關(guān) B與電子電荷量有關(guān)C與電子進入磁場的速度有關(guān) D與磁場的磁感應(yīng)強度有關(guān)3(2010鄭州模擬)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向?qū)蕡A心O射入磁場，其運動軌跡如 圖2圖2所示若帶電粒子只受磁

2、場力的作用，則下列說法正確的是 Aa粒子速率最大 Bc粒子速率最大Ca粒子在磁場中運動的時間最長 D它們做圓周運動的周期TaTbTc4(2010廣安模擬)不計重力的負粒子能夠在如圖3所示的正交勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過設(shè)產(chǎn)生勻強電場的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強磁場的磁感 圖3應(yīng)強度為B，粒子帶電荷量為q，進入速度為v，以下說法正確的是 A若同時增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過B若同時減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線穿過C若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子動能一定減小D若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子的動能有可能不變5如圖4所示，在勻強電場和勻強磁場

3、共存的區(qū)域內(nèi)，電場的場強為E，方向豎直向下，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場區(qū)內(nèi)的一豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則 可判斷該帶電質(zhì)點 A帶有電荷量為的正電荷 B沿圓周逆時針運動 圖4C運動的角速度為 D運動的速率為6(2009廣東高考)如圖5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、強度為B的勻強磁場中質(zhì)量為m、帶電量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下 圖5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(guān)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7如圖6所示，有一混合正離子

4、束先后通過正交電場、磁場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域，如果這束正離子束在區(qū)域中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說明這些 圖6正離子具有相同的 A動能 B質(zhì)量C電荷量 D比荷8利用如圖7所示的方法可以測得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n，現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場B，當(dāng)通以圖示方向電流I時，在導(dǎo) 體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U.已知自由電子 圖7的電荷量為e，則下列判斷正確的是 A上表面電勢高B下表面電勢高C該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為姓名：D該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為請將選擇題答案填入表格中 123456789、如圖8所示，質(zhì)量為m的帶

5、正電的小球能沿著豎直墻豎直滑下，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向水平并與小球運動方向垂直，若小球帶正電量q，球與墻面的動摩擦因數(shù)為，則小球下落的最大速度為_。圖810、如圖9所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30，則電子的質(zhì)量是 ，穿透磁場的時間是 。 圖911、某塑料球成型機工作時，可以噴出速度v010 m/s的塑料小球，已知噴出小球的質(zhì)量m1.0104 kg，并且在噴出時已帶了q1.0104 C的負電荷，如圖10所示，小球從噴口飛出后，先滑過長d1.5 m的水平光滑的絕緣軌道，而后又過半徑R0.4 m的圓

6、弧形豎立的光滑絕緣軌道今在水平軌道上加上水平向右的電場強度為E的勻強電場，小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點M處水平飛出；若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直于紙面向里的勻強磁場后，小球?qū)⑶『脧膱A形軌道上與圓心等高的N點脫離軌道落入放在N點下方地面上接地良好的金屬容器內(nèi)，g10 m/s2，求： (1)所加電場的電場強度E；(2)所加磁場的磁感應(yīng)強度B. 圖10（提示：正確理解兩個“恰好”：1.重力恰好提供向心力，2.洛倫茲力恰好提供向心力。） 12(2009天津高考)如圖11所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于

7、y軸一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正 圖11電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為.不計空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)電場強度E的大小和方向；(2)小球從A點拋出時初速度v0的大??；(3)A點到x軸的高度h.帶電粒子在磁場和復(fù)合場中的運動練習(xí)題答案1解析：由安培定則知電流下方磁場方向垂直于紙面向里，陰極射線管內(nèi)的電子帶負電，根據(jù)左手定則知電子應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，故選B項答案：B2解析：電子在磁場中做圓周運動的周期T，環(huán)形電流的等效電流I.由上式可以看出，電

8、流大小與電量、磁場、質(zhì)量有關(guān)，故B、D兩項正確，A、C錯誤答案：BD3解析：由于三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個磁場中，根據(jù)qvBm，可得：r，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，選項A錯誤、B正確；由于T及tT可知，三粒子運動周期相同，a在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最大，對應(yīng)時間最長，選項C正確、D錯誤答案：BC4解析：粒子能夠直線穿過，則有qqvB，即v，若U、B增大的倍數(shù)不同，粒子不能沿直線穿過，A項錯，同理B項正確；粒子向下偏，電場力做負功，又W洛0，所以Ek0，C項正確，D項錯答案：BC5解析：帶電粒子在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，有mgqE，求得電荷量q，根據(jù)電場強度方向和電場力方向判斷出

9、粒子帶負電，A錯由左手定則可判斷粒子沿順時針方向運動，B錯由qvBmv得，C正確在速度選擇器裝置中才有v，故D錯答案：C6 解析：如圖所示，由左手定則知C正確而FFN(mgcosBQv)要隨速度增加而變大，A錯誤若滑塊滑到底端已達到勻速運動狀態(tài)，應(yīng)有Fmgsin，可得v(cos)，可看到v隨B的增大而減小若在滑塊滑到底端時還處于加速運動狀態(tài)，則在B越強時，F(xiàn)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(dāng)滑塊能靜止于斜面上時應(yīng)有mgsinmgcos，即tan，與B的大小無關(guān)，D錯誤答案：C7解析：設(shè)電場的場強為E，由于正離子在區(qū)域里不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則EqB1qv，得v；當(dāng)正離子進入?yún)^(qū)域

10、時，偏轉(zhuǎn)半徑又相同，所以R，故選項D正確答案：D8解析：畫出平面圖如圖所示，由左手定則可知，自由電子向上表面偏轉(zhuǎn)，故下表面電勢高，故B正確，A錯誤再根據(jù)eevB，IneSvnebdv得n，故D正確，C錯誤答案：BD9、解析：小球下落過程中受豎直向下重力、水平向右的洛倫茲力、水平向左的彈力和豎直向上的摩擦力，當(dāng)小球達到最大速度時，重力與摩擦力平衡，即：mg=FN=qvB，則得：v=mg/qB10、解析：由圖中幾何關(guān)系的：電子作圓周運動的運動半徑R=2d (1)對電子由牛頓第二定律得：qvB=mv2/R (2) 由(1)(2)得：m = 2edB/vT=2m/eB t=300T/3600= m/6eB 圖911 解析：(1)設(shè)小球在M點的速率為v1，只加電場時對小球在M點由牛頓第二定律得：mgm在水平軌道上，對小球由動能定理得：-qEdmvmv由以上兩式解之得：E32 V/m(2)設(shè)小球在N點速率為v2，在N點由牛頓第二定律得：qv2Bm從M到N點，由機械能守恒定律得：mgRmvmv解得：B5 T.答案：(1)32 V/m(2)5 T12 解析：(1)小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運動，其所受電場力必須與重力平衡，有qEmg E 重力的方向是豎直向下的，電場力的方向則應(yīng)為豎直向上，由于小球帶正電，所以電場強度方向豎直向上(2)小球做勻速圓周運動，O為圓心，MN