專題過關(guān)五帶電粒子在場中的運動

.@;專題限時規(guī)范訓(xùn)練(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共40分)圖11.如圖1所示，真空中有兩個電量相同的正電荷A、B相距L放置，在AB圖1連線的中垂線上有a、b、c三點，b點在AB連線的中點上，a較c離b近一些，現(xiàn)若將A、B兩電荷同時向兩邊擴大相同距離，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則有 ()A．兩電荷間電勢能將加大B．b點場強仍為零，a、c兩點場強都變小C．a(chǎn)、b、c三點電勢都升高D．電場強度始終有Ea>Ec>Eb2.如圖2所示，a、b、c是某電場中一條電場線上的三個點，已知ab＝圖2bc，a、b兩點間電勢差為10V，則下列說法正確的是 ()圖2A．若此電場為勻強電場，則b、c兩點間電勢差等于10VB．若此電場為勻強電場，則b、c兩點間電勢差小于10VC．若此電場是孤立的負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場，則b、c兩點間電勢差小于10VD．若此電場是孤立的正點電荷產(chǎn)生的電場，則b、c兩點間電勢差大于10V3.如圖3所示，豎直方向的平行線表示電場線，但未標(biāo)明方向．一個帶電量為q＝－10－6C的微粒，僅受電場力的作用，從M點運動到N點時，動能增加了10－4J，則 ()圖3A．該電荷運動的軌跡不可能是b圖3B．該電荷從M點運動到N點時電勢能增加C．MN兩點間的電勢差為－100VD．該電荷從M點由靜止開始運動4.如圖4所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和電圖4荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是 ()圖4A．a(chǎn)粒子動能最大B．c粒子速率最大C．b粒子在磁場中運動時間最長D．它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc5.如圖5所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直．下列說法正確的是 ()圖5A.AD兩點間電勢差UAD與AA′兩點間電勢差UAA′相等圖5B.帶正電的粒子從A點沿路徑A→D→D′移到D′點，電場力做正功C.帶負(fù)電的粒子從A點沿路徑A→D→D′移到D′點，電勢能減小D.同一帶電粒子從A點沿對角線到C′點與從A點沿路徑A→B→B′移動到B′電場力做功相同6.如圖6所示，兩個固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離，同軸放置，圖6O1、O2分別為兩環(huán)的圓心，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電圖6荷．一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來并穿過兩環(huán)．則在帶電粒子運動過程中 ()A．在O1點粒子加速度方向向左B．從O1到O2過程粒子電勢能一直增加C．軸線上O1點右側(cè)存在一點，粒子在該點動能最小D．軸線上O1點右側(cè)，O2點左側(cè)都存在場強為零的點，它們關(guān)于O1、O2連線中點對稱7.如圖7所示，有兩個相同的帶電粒子A、B，分別從平行板間左側(cè)中點圖7和貼近上極板左端處以不同的初速度垂直于電場方向進(jìn)入電場，它們恰好都打在下極板右端處的C點，若不計重力，則可以判定()圖7A．A粒子的初動能是B粒子的2倍B．A粒子在C點的偏向角的正弦值是B粒子的兩倍C．A、B兩粒子到達(dá)C點時的動能可能相同D．如果僅將加在兩極板間的電壓加倍，A、B兩粒子到達(dá)下極板時仍為同一點D(圖中未畫出)8.如圖8所示，相互垂直的勻強磁場和勻強電場中，有一個帶電液滴在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，那么這個液滴的電性與轉(zhuǎn)動方向應(yīng)是 ()A．帶正電，逆時針方向圖8B．帶負(fù)電，順時針方向圖8C．帶負(fù)電，逆時針方向D．帶正電，順時針方向9.如圖9所示，在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，已知電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B，則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為 ()圖9A.eq\f(qE,g)，eq\f(E,B) B.eq\f(B2qR,E)，eq\f(E,B)圖9C.eq\f(qE,g)，eq\f(BgR,E) D．Beq\r(\f(qR,g))，eq\r(qgR)10.如圖10所示，一平行板電容器，板長為2d，板間距離為d.一帶電圖10量為q、質(zhì)量為m的正離子(重力不計)以速度為v0貼近左極板，與極板平行的方向射入，恰沿右極板下邊緣射出．在右極板右邊空間存在垂直紙面方向的勻強磁場(未標(biāo)出)．要使正離子在磁場中運動后，又能直接從右極板上邊緣進(jìn)入電場，則()圖10A．磁場方向垂直紙面向里B．磁場方向垂直紙面向外C．磁感應(yīng)強度大小為eq\f(mv0,qd)D．在磁場中運動時間為eq\f(3\r(2)πd,2v0)二、實驗題(11題5分，12題6分，共11分)11.(5分)某同學(xué)想通過一個多用表中的歐姆擋，直接去測量某電壓表(量程10V)的內(nèi)阻(大約為幾十千歐)，該多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率______擋．先將紅、黑表棒短接調(diào)零后，選用圖11中________方式連接．圖11在實驗中，如圖12所示，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為________Ω，這時電壓表的讀數(shù)為________V．請你求出歐姆表電池的電動勢為________V.圖1212.(6分)某實驗小組要測量一電源的電動勢E(約3V)和內(nèi)阻r(約1Ω)，現(xiàn)有下列器材：a．電壓表V(3V和15V兩個量程)b．電阻箱R(0～999.9Ω)c．定值電阻R0＝10Ωd．開關(guān)和導(dǎo)線其實驗的實物連接圖如圖13所示，請就下列問題作答圖13(1)根據(jù)實物連接圖在方框內(nèi)畫出實驗電路圖(2)主要的實驗步驟如下a．閉合電鍵，將電阻箱的阻值調(diào)到R1，讀得電壓表的讀數(shù)U1b．將電阻箱的阻值調(diào)到R2，讀得電壓表的讀數(shù)U2c．由方程組U1＝E－eq\f(U1,R1＋R0)r和U2＝E－eq\f(U2,R2＋R0)r解出E和r若考慮實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，請指出上述步驟有何不妥之處：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)若采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，請寫出與線性圖象對應(yīng)的坐標(biāo)軸表示的物理量(用字母符號表示)y軸：________________________________________________________________________x軸：________________________________________________________________________三、解答題(13題12分，14題17分，15題20分，共49分)13.(12分)如圖14所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(－2h，－h(huán))點以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點O處射入第Ⅰ象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場．已知MN平行于x軸，N點的坐標(biāo)為(2h,2h)，不計粒子的重力，求：圖14(1)電場強度E的大??；(2)磁感應(yīng)強度B的大?。?4.(17分)如圖15所示，空間分布著有理想邊界的勻強電場和勻強圖15磁場．勻強磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域．其邊界為MN、PQ，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向如圖所示，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大．一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從磁場上方的O點由靜止開始下落，進(jìn)入電、磁復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運動．圖15(1)若帶電小球能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，h應(yīng)滿足什么條件？(2)若帶電小球經(jīng)一定的時間后恰能回到O點，h應(yīng)滿足什么條件？(3)若帶電小球第一次射出邊界MN時與射入點相距為d，h應(yīng)滿足什么條件？15.(20分)如圖16甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l＝eq\f(\r(3),10)m，板間距d＝0.10m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其邊界為MN，與金屬板垂直．在t＝0時刻，兩金屬板間加如圖乙所示的正弦交變電壓，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝1.0×10－2T．現(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左側(cè)的中點O以每秒鐘1000個的數(shù)量不間斷地釋放出某種正電荷，這種帶正電的粒子均以v0＝eq\f(\r(3),2)×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進(jìn)入電場，經(jīng)電場后射入磁場．已知帶電粒子的比荷eq\f(q,m)＝1.25×107C/kg，粒子的重力忽略不計，假設(shè)在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計粒子間的相互作用．求：圖16(1)t＝0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(2)每秒鐘有多少個帶正電的粒子進(jìn)入磁場；(3)何時由O點進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長，最長時間為多少？(π≈3)答案1．B2．A3．AC4．B5.BD6．ACD7．ACD8．B9．C10．AD11．×1KA40k5.08.7512．(1)實驗電路圖如圖(2)沒有取得多組R、U值并求E和r的平均值(3)y軸：eq\f(1,U)，