課時跟蹤檢測(二十九)帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動

1、課時跟蹤檢測（二十九）帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動一、單項(xiàng)選擇題1. （2014福州質(zhì)檢）如圖1所示，在平行線MN、PQ之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面的磁場（未畫出），磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從左到右逐漸增大。一帶電微粒進(jìn)入該區(qū)域時，由于受到空氣阻力作用，恰好能沿水平直線00'通過該區(qū)域。帶電微粒所受的重力忽略不圖1D.微粒從右到左運(yùn)動，磁場方向向外2如圖2所示，一電子束垂直于電場線與磁感應(yīng)線方向入射后偏向A極板，為了使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動，可采用的方法是（）XXX衛(wèi)丨,圖2A.將變阻器滑動頭P向右滑動B.將變阻器滑動頭P向左滑動C.將極板間距離適當(dāng)減小D.將極板間距離適當(dāng)增大3醫(yī)生做

2、某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖3所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血液一起在磁場中運(yùn)動，電極a、b之間會有微小電勢差。在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中，兩觸點(diǎn)間的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢差為160叮，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為（）0圖3A.1.3m/s,a正、b負(fù)B.2.7m/s,a

3、正、b負(fù)C.1.3m/s,a負(fù)、b正D.2.7m/s,a負(fù)、b正4. （2014南京月考）如圖6所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O'點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b（）A. 穿出位置一定在O'點(diǎn)下方B. 穿出位置一定在O'點(diǎn)上方C. 運(yùn)動時，在電場中的電勢能一定減小D.在電場中運(yùn)動時，動能一定減小二、多項(xiàng)選擇題5. （2014鹽城測試

4、）物體導(dǎo)電是由其中的自由電荷定向移動引起的，這些可以移動的自由電荷又叫載流子。金屬導(dǎo)體的載流子是自由電子，現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體材料分為兩大類：一類是N型半導(dǎo)體，它的載流子為電子；另一類是P型半導(dǎo)體，它的載流子為“空穴”，相當(dāng)于帶正電的粒子，如果把某種材料制成的長方體放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖8所示,且與前后側(cè)面垂直，長方體中通有方向水平向右的電流，設(shè)長方體的上下表面M、N的電勢分別為伽和豪，則下列判斷中正確的是（）圖8A.如果是P型半導(dǎo)體，有恤如B.如果是N型半導(dǎo)體，有恤如C.如果是P型半導(dǎo)體，有恤如D.如果是金屬導(dǎo)體，有枷如6. 如圖9所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定

5、量正電荷，下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子以初速度V。沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉(zhuǎn)。若帶電粒子所受重力可忽略不計(jì)，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中可能可行的是（）XXXXXX圖9A僅增大帶電粒子射入時的速度B僅增大兩金屬板所帶的電荷量C.僅減小粒子所帶電荷量D僅改變粒子的電性7. （2014鄭州質(zhì)檢）如圖10所示為一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動過程中，圓環(huán)運(yùn)動的速

6、度圖像可能是圖11中的（）圖11三、非選擇題8. （2014蘭州模擬）如圖14所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B1,E的大小為1.5X103V/m,B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁場的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量m=1X10一14kg,電荷量q=2X0一10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向或60°角的M點(diǎn)射入，沿直線運(yùn)動，經(jīng)P點(diǎn)后即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域。一段時間后，微粒經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并沿與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,-10）,N點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,30），不計(jì)微粒重力，g取10m/

7、s2。則求：圖14（1）微粒運(yùn)動速度v的大小;勻強(qiáng)磁場B2的大??；(3)B2磁場區(qū)域的最小面積。答案1選B由微粒恰好能沿水平直線00'通過該區(qū)域說明洛倫茲力qvB與電場力qE平衡，微粒受到空氣阻力作用，速度逐漸減小，沿運(yùn)動方向磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度必須逐漸增大。因此微粒從左到右運(yùn)動；磁場方向向外，選項(xiàng)B正確。2. 選D電子入射極板后，偏向A板，說明EqBvq,由E=d可知，減小場強(qiáng)E的方法有增大板間距離和減小板間電壓，故C錯誤，D正確；而移動滑動頭P并不能改變板間電壓，故A、B均錯誤。3. 選A由于正負(fù)離子在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動，利用左手定則可以判斷：a電極帶正電，b電極帶負(fù)電。血液

8、流動速度可根據(jù)離子所受的電場力和洛倫茲力的合力為0,即qvB=qE得v=E=U1.3m/s。BBd4. 選Ca粒子要在電場、磁場的復(fù)合場區(qū)內(nèi)做直線運(yùn)動，則該粒子一定沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，故對粒子a有：Bqv=Eq，即只要滿足E=Bv無論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場區(qū)；當(dāng)撤去磁場只保留電場時，粒子b由于電性不確定，故無法判斷從O點(diǎn)的上方還是下方穿出，選項(xiàng)A、B錯誤；粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類平拋運(yùn)動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。5. 選CD如果是P型半導(dǎo)體，由左手定則可知，空穴”向下表面N偏轉(zhuǎn)，有枷如，選項(xiàng)A錯誤，C

9、正確；如果是N型半導(dǎo)體，由左手定則可知，電子向下表面N偏轉(zhuǎn)，有訕如，選項(xiàng)B錯誤；如果是金屬導(dǎo)體，導(dǎo)電定向移動的是自由電子，由左手定則可知，電子向下表面N偏轉(zhuǎn)，有如楓，選項(xiàng)D正確。6. 選ABD帶電粒子在兩板之間受電場力與洛倫茲力，但兩者的大小不等，且方向不確定。若僅增大帶電粒子射入時的速度，可能因?yàn)樗艿穆鍌惼澚ψ兇螅箮щ娏Ｗ訉⑾蛳缕D(zhuǎn)，A正確；若僅增大兩金屬板所帶的電荷量，因兩極板間的電場強(qiáng)度增大，故帶電粒子可能向下偏轉(zhuǎn)，B正確；若僅減小粒子所帶的電荷量，則由于粒子所受電場力與洛倫茲力以相同的倍數(shù)變化，故帶電粒子仍向上偏轉(zhuǎn)，C錯誤；僅改變粒子的電性，則由于兩個力的方向都發(fā)生變化，帶電粒子將向下偏轉(zhuǎn)，D正確。7. 選AD帶電圓環(huán)在磁場中受到向上的洛倫茲力，當(dāng)重力與洛倫茲力相等時，圓環(huán)將做勻速直線運(yùn)動，A正確。當(dāng)洛倫茲力大于重力時，圓環(huán)受到摩擦力的作用，并且隨著速度的減小而減小，圓環(huán)將做加速度減小的減速運(yùn)動，最后做勻速直線運(yùn)動，D正確。如果重且摩擦力越來越大，圓環(huán)將做加速度增大的減速力大于洛倫茲力，圓環(huán)也受摩擦力作用,運(yùn)動，故B、C錯誤。qE=qvBi，解得v=E/Bi&解析：(1)帶正電微粒在電場和磁場復(fù)合場中沿直線運(yùn)動,=3xio3m/s。(2)畫出微粒的運(yùn)動軌跡如圖，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為_315m。y/c