高考物理一輪復(fù)習(xí)：帶電粒子(物體)在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)

帶電粒子(物體)在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)一、選擇題1.(多選)如圖所示,水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強(qiáng)電場,板間距離為d,一個(gè)帶負(fù)電的液滴帶電荷量為q、質(zhì)量為m,從下板邊緣射入電場,沿直線從上板邊緣射出,則 ()A.液滴做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.液滴做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.兩板間的電勢差為mgdD.液滴的電勢能減少了mgd2.如圖所示,在某一真空中,有水平向右的勻強(qiáng)電場,在豎直平面內(nèi)有一初速度為v0的帶電油滴,恰能沿圖示虛線由A向B做直線運(yùn)動(dòng),那么 ()A.油滴帶正、負(fù)電荷都有可能B.油滴做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.油滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.油滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)3.(多選)如圖甲所示,用長度為L的輕繩拴著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的小球在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),豎直面內(nèi)加有豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,不計(jì)一切阻力,小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek與繩上張力F間的關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則 ()甲乙A.輕繩的長度L=2B.小球所帶電荷量q=bC.小球在最高點(diǎn)的最小速度為2D.小球在最高點(diǎn)的最小速度為55.如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的()A．速率 B．質(zhì)量C．電荷量 D．動(dòng)能6.如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直于紙面向里，一個(gè)帶電微粒由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場并剛好能沿ab直線向上勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．微粒可能帶負(fù)電荷，也可能帶正電荷B．微粒的電勢能一定減少C．微粒的機(jī)械能一定減少D．洛倫茲力對微粒做負(fù)功7．(多選)如圖所示，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在著與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子沿著弧線apb由區(qū)域Ⅰ運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ。已知圓弧ap與圓弧pb的弧長之比為2∶1，下列說法正確的是()A．粒子在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ中的速率之比為2∶1B．粒子通過圓弧ap、pb的時(shí)間之比為2∶1C．圓弧ap與圓弧pb對應(yīng)的圓心角之比為2∶1D．區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的磁場方向相反8．(多選)一個(gè)帶電粒子(重力不計(jì))以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，穿出電場后接著又進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域。設(shè)電場和磁場區(qū)域有明確的分界線，且分界線與電場強(qiáng)度方向平行，如圖中的虛線所示。在如圖所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的是()9.(多選)如圖所示，勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互正交，寬度為d，豎直方向足夠長。今有一束α粒子以不同的速率沿圖示方向射入場區(qū)，設(shè)α粒子的帶電荷量為q，不計(jì)重力，那么飛出復(fù)合場區(qū)的α粒子的動(dòng)能變化量可能為()A.eq\f(q\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(B＋E)),d) B．0C．qEd D.eq\f(qEd,B)10.如圖所示，空間有豎直方向的勻強(qiáng)電場(場強(qiáng)大小未知)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，豎直面內(nèi)有一固定的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一帶負(fù)電荷的小球，小球質(zhì)量為m，電荷量為q，重力加速度大小為g，現(xiàn)給小球一個(gè)大小為v的初速度，小球恰好能沿光滑圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()A．電場方向向上，電場強(qiáng)度大小為E＝eq\f(mg,q)B．小球?qū)A環(huán)的作用力大小一定為FN＝qvB－meq\f(v2,R)C．小球?qū)A環(huán)的作用力大小一定為FN＝qvB＋meq\f(v2,R)D．小球?qū)A環(huán)的作用力大小可能為FN＝meq\f(v2,R)－qvB二、填空題11．如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為eq\f(1,2)B和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為。12.如圖所示，長為L的水平極板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，板間的距離也為L，兩極板不帶電?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷粒子(不計(jì)重力)，從極板間左邊中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，則v需要滿足什么條件。三、計(jì)算題13.如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一絕緣光滑軌道,軌道由傾斜直軌道和豎直面內(nèi)的圓軌道組成,斜軌道與圓軌道平滑連接,斜軌道的傾角為α=30°,圓軌道的半徑為R。一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電荷量為-q,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=mg3(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度與重力加速度之比;(2)若小球恰通過圓軌道頂端的B點(diǎn),求A點(diǎn)距水平地面的高度h;(3)在(2)問的條件下,求小球通過圓軌道最低點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力與小球重力的比值。14.如圖所示,勻強(qiáng)電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小分別為Na和Nb。不計(jì)重力,求電場強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。15.一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,從O點(diǎn)以和水平方向成α角的初速度v0拋出,當(dāng)達(dá)到最高點(diǎn)A時(shí),恰進(jìn)入一勻強(qiáng)電場中,如圖,經(jīng)過一段時(shí)間后,小球從A點(diǎn)沿水平直線運(yùn)動(dòng)到與A相距為s的A'點(diǎn),之后又返回到A點(diǎn),緊接著沿原來斜上拋運(yùn)動(dòng)的軌跡逆向落回原拋出點(diǎn)(重力加速度為g,θ未知),求:(1)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小;(2)從O點(diǎn)拋出到落回O點(diǎn)所需的時(shí)間。16.如圖所示,在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn),P為QN圓弧的中點(diǎn),一帶負(fù)電、電荷量q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.