復(fù)習(xí)之高效課堂三十一

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精新課標(biāo)2014年高考一輪復(fù)習(xí)之高效課堂三十一一、選擇題（每小題6分，共54分)1．（2011·朝陽(yáng)質(zhì)檢)帶電粒子以初速度v垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域后,接著又飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．在如圖所示的幾種軌跡中，有可能的是（）解析AD由帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向確定粒子帶何種電荷，再利用左手定則判定洛倫茲力的方向,分析粒子是否與在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡相符．2。如圖所示，為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖：將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，在場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d,板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間，當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，那么板間等離子體的電阻率為()A。eq\f(S，d)(eq\f（Bdv，I）－R） B。eq\f(S,d）(eq\f(BLv,I)－R)C。eq\f(S，L）（eq\f(Bdv，I）－R) D。eq\f(S，L)(eq\f(BIv，I）－R)解析A根據(jù)磁流體發(fā)電機(jī)的原理可推知，A、B板間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝Bdv，A、B板間的等效電阻r＝ρeq\f(d,S),根據(jù)閉合電路的歐姆定律得I＝eq\f（E，R＋r)，聯(lián)立可得ρ＝eq\f(S，d)（eq\f(Bdv，I)－R），A正確．3．如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)(）A．帶有電荷量為eq\f(mg,E）的正電荷 B．沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)C．運(yùn)動(dòng)的角速度為eq\f(Bg,E） D．運(yùn)動(dòng)的速率為eq\f(E,B)解析C帶電粒子在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有mg＝qE,求得電荷量q＝eq\f（mg,E），根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力方向相反判斷粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由左手定則可判斷粒子沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由qvB＝mvω得ω＝eq\f（qB,m）＝eq\f（mgB,Em）＝eq\f(Bg,E),選項(xiàng)C正確；在速度選擇器中，才有v＝eq\f（E,B)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4。如圖所示，a、b是一對(duì)平行金屬板,分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開(kāi)有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E。從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子（不計(jì)重力），這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分為三束，則下列判斷正確的是(）A．這三束正離子的速度一定不相同B．這三束正離子的比荷一定不相同C．a(chǎn)、b兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由a指向bD．若這三束離子改為帶負(fù)電而其他條件不變則仍能從d孔射出解析BCD因?yàn)槿x子在兩極板間都是沿直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力等于洛倫茲力，可以判斷三束正離子的速度一定相同，且電場(chǎng)方向一定由a指向b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；在右側(cè)磁場(chǎng)中三束正離子轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，可知這三束正離子的比荷一定不相同，選項(xiàng)B正確；若將這三束離子改為帶負(fù)電，而其他條件不變的情況下受力分析可知,三束離子在兩板間仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，仍能從d孔射出，選項(xiàng)D正確．5。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴從h高處自由下落,進(jìn)入一個(gè)互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r為(）A。eq\f(E，B)eq\r（\f(h,g)) B.eq\f(B,E）eq\r(\f(h，g）)C。eq\f（m，qB）eq\r（2gh) D.eq\f(qB，m）eq\r(2gh)解析C液滴剛進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域的速度v＝eq\r(2gh)，液滴在重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),滿足mg＝qE，qvB＝meq\f（v2,r),得r＝eq\f（E，B)eq\r（\f(2h,g)）或r＝eq\f（m，qB)eq\r(2gh），故只有選項(xiàng)C正確．6.隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，大型化工廠已越來(lái)越多,環(huán)境污染也越來(lái)越嚴(yán)重．為減少環(huán)境污染，技術(shù)人員在排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)．該裝置由非磁性絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開(kāi)口．在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說(shuō)法中正確的是()A．若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢(shì)高B．若污水中負(fù)離子較多，則前表面比后表面電勢(shì)高C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D．所測(cè)污水流量Q與U成正比，與a、b無(wú)關(guān)解析D由左手定則可判斷出，正離子受到的洛倫茲力使其向后表面偏轉(zhuǎn)聚集而導(dǎo)致后表面電勢(shì)升高，同理負(fù)離子較多時(shí)，負(fù)離子向前表面偏轉(zhuǎn)聚集而導(dǎo)致前表面電勢(shì)較低，故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；設(shè)前后表面的最高電壓為U，則eq\f（qU,b）＝qvB，所以U＝vBb，所以U與離子濃度無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因Q＝vbc而U＝vBb.所以Q＝eq\f（Uc,B)，選項(xiàng)D正確．7.地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一個(gè)帶電油滴能沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動(dòng)(MN在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi))，如圖所示．則以下判斷正確的是（)A．如果油滴帶正電,它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)B．如果油滴帶正電,它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)C．如果電場(chǎng)方向水平向左，油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D．如果電場(chǎng)方向水平向右,油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)解析AC帶電油滴沿直線MN運(yùn)動(dòng)，則其應(yīng)處于平衡狀態(tài),對(duì)油滴進(jìn)行受力分析，油滴受重力，方向豎直向下;洛倫茲力要垂直于運(yùn)動(dòng)軌跡MN，只能斜向右上方(因?yàn)殡妶?chǎng)方向是水平方向的，不論油滴帶何種電荷，電場(chǎng)力一定水平,如果洛倫茲力垂直MN斜向左下方，不論電場(chǎng)力向左還是向右，三力一定不能平衡）；根據(jù)平衡條件，電場(chǎng)力的方向只能水平向左,如圖所示．如果油滴帶正電荷,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)镸→N，E向左，A、C正確；如果油滴帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)镹→M，E向右．8.地球大氣層外部有一層復(fù)雜的電離層,既分布有地磁場(chǎng)，又分布有電場(chǎng)．假設(shè)某時(shí)刻在該空間中有一小區(qū)域存在如圖所示的電場(chǎng)和磁場(chǎng)；電場(chǎng)的方向在紙面內(nèi)斜向左下方，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里．此時(shí)一帶電粒子恰以速度v垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)射入該區(qū)域，不計(jì)重力作用，則在該區(qū)域中，有關(guān)該帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況可能的是（)A．仍做直線運(yùn)動(dòng) B．立即向左下方偏轉(zhuǎn)C．做勻變速直線運(yùn)動(dòng) D．可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析AB假定粒子帶正電，則粒子的受力如圖所示，若Eq＝qvB,則A項(xiàng)正確;若Eq〉qvB，則B項(xiàng)正確；洛倫茲力與v有關(guān),不可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;因粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功會(huì)改變粒子速度的大小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．9．（2011·菏澤調(diào)研)如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．軌道兩端在同一高度上．軌道是光滑的．兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放．M、N為軌道的最低點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（)A．兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM〈vNB．兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM<FNC．小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間D．在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端，在電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道的另一端解析D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做正功，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可知：eq\f（1，2)mveq\o\al(2,M)＝mgH，eq\f（1,2）mveq\o\al（2，N）＝mgH－qEd，故vM>vN,又兩球同時(shí)從同一高度靜止釋放，則tM〈tN，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；最低點(diǎn)M時(shí)，支持力與重力和洛倫茲力的合力提供向心力，最低點(diǎn)N時(shí),支持力與重力的合力提供向心力，因vM>vN，故壓力FM〉FN,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因有電場(chǎng)力做負(fù)功，有部分能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，故小球不能到達(dá)軌道的另一端,選項(xiàng)D正確．二、非選擇題（共46分）10。（12分)如圖所示，半徑為R的光滑絕緣環(huán)豎直置于彼此正交的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，今有一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的空心小球穿在環(huán)上，已知小球所受電場(chǎng)力和重力大小相等,則當(dāng)小球由靜止開(kāi)始從環(huán)頂M下滑到與圓心等高的N點(diǎn)時(shí)，小球給環(huán)的壓力大小為多少？解析設(shè)環(huán)滑到N點(diǎn)時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理有mgR＋qER＝eq\f（1,2）mv2－0，而qE＝mg，可得v＝eq\r(4gR).環(huán)在N點(diǎn)時(shí)，設(shè)環(huán)受到壓力為FN,則有FN－qE－qvB＝meq\f(v2,R)，F(xiàn)N＝qE＋qvB＋meq\f（v2,R）＝5mg＋2qBeq\r（gR）?！敬鸢浮?mg＋2qBeq\r（gR)11。(16分)如圖所示,在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一足夠長(zhǎng)的絕緣直棒，棒上套著一個(gè)帶正電的小球，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向水平向右;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．小球質(zhì)量為m,帶電荷量為＋q，小球沿水平棒滑動(dòng)時(shí)摩擦因數(shù)為μ.小球剛開(kāi)始向右滑動(dòng)后,求:(1)當(dāng)小球的速度達(dá)到何值時(shí)它的加速度最大，加速度的最大值是多少．（2）小球速度的最大值．解析帶電的小球在電場(chǎng)力作用下向右滑動(dòng)后,洛倫茲力隨之產(chǎn)生，并且隨著小球速度的增大而增大．開(kāi)始時(shí)，mg〉qvB，小球受到向左的滑動(dòng)摩擦力Ff；當(dāng)mg＝qvB，即v＝eq\f(mg，qB)時(shí)，F(xiàn)f＝0，此時(shí)加速度最大,最大值am＝eq\f（qE,m)；當(dāng)小球繼續(xù)加速滑動(dòng)時(shí)，mg<qvB,向左的滑動(dòng)摩擦力Ff再次產(chǎn)生，當(dāng)qE＝μ（qvB－mg)時(shí)，小球的速度最大，最大值為vm＝eq\f（qE＋μmg，μqB)。此后,小球?qū)⒁詖m向右做勻速運(yùn)動(dòng)．【答案】(1)v＝eq\f（mg，qB)，am＝eq\f(qE，m)(2)vm＝eq\f（qE＋μmg，μqB)12．（18分）如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0。20T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝1。0×105V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一邊界線AO,與y軸的夾角∠AOy＝45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0。25T,邊界線的下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E2＝5。0×105V/m。一束帶電荷量q＝8。0×10－19C、質(zhì)量m＝8。0×10－26kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0,0.4m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū),多次穿越邊界線（1)離子運(yùn)動(dòng)的速度；(2)離子從進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次穿越邊界線OA所需的時(shí)間；(3)離子第四次穿越邊界線的位置坐標(biāo)．解析（1）設(shè)正離子的速度為v，由于沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),則有qE1＝qvB1代入數(shù)據(jù)得v＝5.0×105（2)離子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有qvB2＝meq\f(v2,r），解得r＝0.2m作出離子的軌跡，交OA邊界為C點(diǎn)OQ＝2r，若磁場(chǎng)無(wú)邊界，一定通過(guò)O點(diǎn)，則圓弧QC的圓周角為45°，圓心角為θ＝90°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝eq\f（T，4）＝eq\f(πm,2B2q)＝6.28×10－7s離子過(guò)C點(diǎn)的速度方向豎直向下，平行于電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng),做勻減速運(yùn)動(dòng),返回C點(diǎn)的時(shí)間為t2，則t2＝eq\f（2v，a），而a＝eq\f（E2q,m）＝5×1012m/s2,所以t2＝2×10－7s離子從進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次穿越邊界線OA所需的時(shí)間t＝t1＋t2＝8。28×10－7s.（3）離子第二次穿越邊界線OA的位置C點(diǎn)的坐標(biāo)為(xC，yC),則xC＝r＝0。2m，yC＝OQ－r＝0。2m離子從C點(diǎn)以