2021屆新高考物理二輪微復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(解析版)_第1頁(yè)
2021屆新高考物理二輪微復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(解析版)_第2頁(yè)
2021屆新高考物理二輪微復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(解析版)_第3頁(yè)
2021屆新高考物理二輪微復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(解析版)_第4頁(yè)
2021屆新高考物理二輪微復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(解析版)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩19頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

2021屆新高考物理二輪微專(zhuān)題復(fù)習(xí)限時(shí)強(qiáng)化練

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

一、選擇題

1、如圖所示,一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中剛好做

勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為Ro已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向豎直

向下;磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,不計(jì)空氣阻力,設(shè)重

力加速度為g,則()

A.液滴帶正電B.液滴荷質(zhì)比?三

mg

C.液滴逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)D.液滴運(yùn)動(dòng)速度大小為警

2、磁流體發(fā)電的原理如圖所示。將一束速度為v的等離子體垂直于

磁場(chǎng)方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在相距為d、寬為a、長(zhǎng)

為b的兩平行金屬板間便產(chǎn)生電壓。如果把上、下板和電阻R連接,

上、下板就是一個(gè)直流電源的兩極。若穩(wěn)定時(shí)等離子體在兩板間均勻

分布,電阻率為P。忽略邊緣效應(yīng),下列判斷正確的是()

A.上板為正極,電流1=普包

Rab-rpa

B.上板為負(fù)極,電流1=言”

C.下板為正極,電流1=普包

Rao-rpa

D.下板為負(fù)極,電流1=含巨

Rab-rpo

3、(多選)如圖所示,豎直平行金屬板欣M旬加有電壓〃,"板的右

側(cè)有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度

大小為反勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為夕.在"板

附近有一粒子源,釋放初速度為零的帶電粒子,這些粒子經(jīng)電場(chǎng)加速

后進(jìn)入正交的電、磁場(chǎng)中,都恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子的重力

和粒子間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是()

MN

A.粒子做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為4

B.所有粒子的電荷量一定相同

C.所有粒子的比荷一定相同

D.將川板向左平移一些,粒子在電、磁場(chǎng)中仍能做直線運(yùn)動(dòng)

4、如圖所示,一束粒子(不計(jì)重力,初速度可忽略)緩慢通過(guò)小孔Oi

進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I,再通過(guò)小孔O?射入相互

正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域H,其中磁場(chǎng)的方向如圖所示,收集

室的小孔與口、在同一條水平線上。則()

離a

A.該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子

B.該裝置可篩選出具有特定電量的粒子

C.該裝置可篩選出具有特定速度的粒子

D.該裝置可篩選出具有特定動(dòng)能的粒子

5、CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),CT掃描機(jī)可用于對(duì)

多種病情的探測(cè).圖(a)是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖,其中X射線

產(chǎn)生部分的示意圖如圖(b)所示.圖(b)中必、N之間有一電子束的加

速電場(chǎng),虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng);經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開(kāi)始沿帶

箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn),打到靶上,產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭

的虛線所示);將電子束打到靶上的點(diǎn)記為尸點(diǎn),貝N)

A.〃處的電勢(shì)高于"處的電勢(shì)

B.增大K4之間的加速電壓可使尸點(diǎn)左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使尸點(diǎn)左移

6、如圖所示,半圓光滑絕緣軌道MN固定在豎直平面內(nèi),。為其圓心,

M、N與0高度相同,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直?,F(xiàn)將一個(gè)帶正

電的小球自M點(diǎn)由靜止釋放,它將沿軌道在MN間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下

列說(shuō)法中正確的是()

xxoxx

XX

XXXX

A.小球在M點(diǎn)和N點(diǎn)時(shí)均處于平衡狀態(tài)

B.小球由M到N所用的時(shí)間大于由N到M所用的時(shí)間

C.小球每次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小均相等

D.小球每次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)所受合外力大小均相等

7、如圖所示,為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖,在〃形盒邊上的

縫隙間放置一對(duì)中心開(kāi)有小孔a、8的平行金屬板雙兒每當(dāng)帶正電

的粒子從a孔進(jìn)入時(shí),就立即在兩板間加上恒定電壓,經(jīng)加速后從6

孔射出,再立即撤去電壓.而后進(jìn)入〃形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng),做勻速圓

周運(yùn)動(dòng).縫隙間無(wú)磁場(chǎng),不考慮相對(duì)論效應(yīng),則下列說(shuō)法正確的是

()

A.〃形盒中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

B.粒子運(yùn)動(dòng)的周期不斷變大

C.粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量越來(lái)越小

D.增大板間電壓,粒子最終獲得的最大動(dòng)能變大

8、如圖所示,一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中剛好

做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為R,已知該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方

向豎直向下;該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,不計(jì)空

氣阻力,設(shè)重力加速度為g,則()

A.液滴帶正電

B.液滴比荷且/

mg

C.液滴沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)

D.液滴運(yùn)動(dòng)速度大小丫=空

BE

9、(多選)如圖所示,實(shí)線表示豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)線與水平

方向成。角,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,有一帶電液滴沿虛

線/斜向上做直線運(yùn)動(dòng),£與水平方向成£角,且。>£,則下列

說(shuō)法中正確的是()

A.液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.液滴一定帶負(fù)電

C.電場(chǎng)線方向一定斜向上

D.液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

10、如圖所示,某空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻

強(qiáng)磁場(chǎng),已知一離子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用下,從靜止開(kāi)始沿曲線acb

運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零,c點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),則(B)

A,離子必帶負(fù)電

B.a,b兩點(diǎn)位于同一高度

C.離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直保持不變

D.離子到達(dá)b點(diǎn)后將沿原曲線返回a點(diǎn)

11、(多選)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以某固定的正電荷為中心作順時(shí)針?lè)较?/p>

的勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖。磁場(chǎng)方向與電子運(yùn)動(dòng)平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B,電子速率為v,正電荷與電子的帶電量均為e,電子質(zhì)量為m,圓周半

徑為r,則以下判斷中正確的是(ABD)

A.如果kr*-Bev,則磁感線一定指向紙內(nèi)

B.如果2k4=Bev,則電子角速度為善

LZtH

C.如果k=>Bev,則電子不能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

D.如果kOBev,則電子角速度可能有兩個(gè)值

12、(多選)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)。如圖所示,平行金屬板之間

有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng),將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體,沿

圖中所示方向噴入磁場(chǎng),圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī),把兩個(gè)極板

與用電器相連,

則()

等離子修XXXXX

XXXXX

工器

A.用電器中的電流方向從B到A

B.用電器中的電流方向從A到B

C.若只增大帶電粒子電荷量,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

D.若只增大噴入粒子的速度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

13、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁

分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射

電場(chǎng),在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有

界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。方向垂直于紙面向外。一質(zhì)量為

m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜

電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn)。

不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是()

加速電場(chǎng)靜電分析器

A.極板M比極板N的電勢(shì)高

B.加速電場(chǎng)的電壓U=ER

C.直徑PQ=2Bj而初

D.若一群粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)題述過(guò)程都落在膠片上的同一點(diǎn),則該

群粒子具有相同的比荷

二、非選擇題

14、如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系x0y,其第一象限存在

著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右,磁感應(yīng)強(qiáng)

度的方向垂直紙面向里.一帶電荷量為十°、質(zhì)量為勿的微粒從原點(diǎn)

出發(fā)沿與x軸正方向的夾角為45°的初速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中,正好做

直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到4(/,/)時(shí),電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上(不

計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間),微粒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,正好垂直于y軸穿

出復(fù)合場(chǎng).不計(jì)一切阻力,求:

XXXX£

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度£的大??;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度少的大??;

(3)微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

15、如圖所示,y軸右側(cè)區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),第一象限內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙

面向外,第四象限內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里,且第四象限磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度

是第一象限的2倍;y軸左側(cè)區(qū)域存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).第

一象限內(nèi)距離/軸£處,垂直x軸放置感應(yīng)屏.電荷量為外質(zhì)量為

力的粒子,從4(一£,平£)點(diǎn)以初速度■。沿x軸正方向射出,從。點(diǎn)

進(jìn)入磁場(chǎng),一段時(shí)間后粒子垂直擊中感應(yīng)屏,粒子重力不計(jì),求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;

⑵第一象限磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值;

(3)粒子擊中感應(yīng)屏?xí)r縱坐標(biāo)的可能值.

16、如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy中,第I象限存在沿y軸正方向、

電場(chǎng)強(qiáng)度為£的勻強(qiáng)電場(chǎng),第IV象限存在一個(gè)方向垂直于紙面、磁感

應(yīng)強(qiáng)度為方的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.一質(zhì)量為力,帶電荷量為一q的粒

子,以某一速度從力點(diǎn)垂直于y軸射入第I象限,4點(diǎn)坐標(biāo)為(0,力),

粒子飛出電場(chǎng)區(qū)域后,沿與x軸正方向夾角為60°的方向從〃處進(jìn)

入第IV象限,經(jīng)圓形磁場(chǎng)后,垂直射向y軸C處.不計(jì)粒子重力,求:

(1)從/點(diǎn)射入的速度Vo;

⑵圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;

⑶證明粒子在最小圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),并求出最長(zhǎng)時(shí)間.

17、如圖甲所示,豎直線"V左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),肱V右側(cè)

存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度夕隨時(shí)間力變化規(guī)律如圖乙所

示,。點(diǎn)下方豎直距離d=23.5cm處有一垂直于揚(yáng)V的足夠大的擋

板.現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷5=l()6C/kg的正電荷從。點(diǎn)由靜止釋放,

3T

經(jīng)過(guò)△Xio-5s后,電荷以%=1.5X101m/s的速度通過(guò)MN

15

進(jìn)入磁場(chǎng).規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向外為正,方=0時(shí)刻電荷第一次

通過(guò)批求:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度片的大??;

4Ji

⑵t=-x10-5s時(shí)刻電荷與。點(diǎn)的豎直距離△d;

5

(3)電荷從0點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需時(shí)間t.

18、在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向

的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向

未畫(huà)出)。已知Oa=Oc=cd=L,Ob=-o現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子,質(zhì)量為m,

4

電荷量大小為q(重力不計(jì))。t=0時(shí)一刻,這個(gè)帶電粒子以初速度V。從

a點(diǎn)出發(fā),沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。觀察到帶電粒子恰好從d點(diǎn)第一

次進(jìn)入磁場(chǎng),然后從0點(diǎn)第一次離開(kāi)磁場(chǎng)。試回答:

⑴判斷帶電粒子的電性和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;

⑵勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??;

⑶若帶電粒子在y軸的a、b之間的不同位置以相同的速度V。進(jìn)入電

場(chǎng),求第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式。

答案與解析

1、答案:D

解析:液滴在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)

動(dòng),可知,液滴受到的重力和電場(chǎng)力是一對(duì)平衡力,重力豎直向下,所

以電場(chǎng)力豎直向上,與電場(chǎng)方向相反,可知液滴帶負(fù)電,由mg=qE得2=當(dāng)

故選項(xiàng)A.B錯(cuò)誤;磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,洛倫茲力的方向始終指向

圓心,由左手定則可判斷液滴順時(shí)針運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;液滴在洛倫

茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=等,解得v=警,故選項(xiàng)D

正確。

2、答案:C

解析:根據(jù)左手定則可知,帶正電的粒子在磁場(chǎng)受到的洛倫茲力向下,

故下板為正板,設(shè)兩板間的電勢(shì)差為U,貝值q=Bqv,得U=Bdv,電流1=",

其中廠P4,故電流i=詈也,答案選Co

abRao^-pa

3、答案:CD

解析:粒子進(jìn)入正交的電、磁場(chǎng)中恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng),則qvB=Eq,

E1

則V=~B,選項(xiàng)卜錯(cuò)誤;粒子在電場(chǎng)中加速過(guò)程有勿=5"洛粒子在

正交場(chǎng)中的速度都相同,則粒子的比荷相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;

將N板向左平移一些,兩板間電壓不變,則粒子進(jìn)入正交場(chǎng)的速度不

變,則粒子在電、磁場(chǎng)中仍能做直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確.

4、答案:C

解析:粒子要想無(wú)偏轉(zhuǎn)地通過(guò)區(qū)域n,進(jìn)入收集室的小孔需要滿

足qE=qvB,即粒子的速度v=£,C正確。

B

5、答案:D

解析:電子在KN間受向右的電場(chǎng)力,電場(chǎng)方向向左,故"處的電

勢(shì)低于N處的電勢(shì),故A錯(cuò)誤;加速電壓增大,可使電子獲得更大的

my

速度,根據(jù)「=與可知,電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變大,P點(diǎn)、

QB

右移,故B錯(cuò)誤;電子受到的洛倫茲力方向向下,根據(jù)左手定則,可

mv

判斷磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,故C錯(cuò)誤;根據(jù)r=F,8增大,可

qB

使電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變小,〃點(diǎn)左移,故D正確.

6、答案:D

解析:小球在M點(diǎn)和N點(diǎn)只受到重力,所以小球在這兩點(diǎn)不能處于平

衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;由于洛倫茲力總是與運(yùn)動(dòng)垂直,由于沒(méi)有摩擦力,

故對(duì)其速度大小有影響的只有重力,故小球無(wú)論從哪邊滾下,時(shí)間都

是一樣的,故B錯(cuò)誤;小球不管從哪邊滾下,只有重力做功,且重力

做功相等,由動(dòng)能定理可知,小球在最低點(diǎn)速度大小總是相等的,由

.,2

F產(chǎn)m匚可知合力不變,故D正確。小球從M到N運(yùn)動(dòng),在最低點(diǎn)受到

向上的洛倫茲力、向上的支持力和向下的重力,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得:

避v2

Fi+F洛-mg=m—,故此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫椋篎i=m—+mg-

rr

7、答案:C

解析:根據(jù)左手定則,〃形盒中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,故A錯(cuò)誤;

v2nr

根據(jù)洛倫茲力提供向心力得qvB=k,粒子運(yùn)動(dòng)的周期T=——=

rv

2無(wú)勿

粒子運(yùn)動(dòng)的周期不變,故B錯(cuò)誤;粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量

,.2mbv.1,1,,,,一,口

△£=2(「-)=/-,由嚴(yán)—〃出5*,=(〃+1)4可得,

△7*見(jiàn)4?=衍一量

可得粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的增加量越來(lái)越小,故C正確;粒子最終獲

得的動(dòng)能,鳥(niǎo)力=喏,當(dāng)半徑等于〃形盒的半徑時(shí),粒子動(dòng)能

最大,與板間電壓無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤.

8、答案:C

解析:液滴在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)

動(dòng),可知,qE=mg,得故B錯(cuò)誤;電場(chǎng)力豎直向上,液滴帶負(fù)

mE

電,A錯(cuò)誤;由左手定則可判斷液滴沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),C正確;對(duì)

液滴qE=mg,qvB=m=,得v=竽,故D錯(cuò)誤。

RE

9、答案:AC

解析:帶電液滴受豎直向下的重力久沿電場(chǎng)線方向的電場(chǎng)力尺垂

直于速度方向的洛倫茲力尸洛,若合力不為零,則洛倫茲力變化,不

能沿直線運(yùn)動(dòng),因此這三個(gè)力的合力一定為零,帶電液滴做勻速直線

運(yùn)動(dòng),不可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故A正確,D錯(cuò)誤;當(dāng)帶電液滴帶

正電,且電場(chǎng)線方向斜向上時(shí),帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電

場(chǎng)線向上的電場(chǎng)力尺垂直于速度方向斜向左上方的洛倫茲力作用,

這三個(gè)力的合力可能為零,帶電液滴沿虛線/做勻速直線運(yùn)動(dòng),如果

帶電液滴帶負(fù)電、電場(chǎng)線方向斜向上或斜向下時(shí)一,帶電液滴所受合力

均不為零,不可能沿直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤,C正確.

10、答案:B

解析:粒子受到電場(chǎng)力作用開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受洛倫茲力

作用,電場(chǎng)力方向向下,則離子帶正電,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;洛倫茲力不做

功,根據(jù)動(dòng)能定理知,在a到b的過(guò)程中,動(dòng)能變化為零,則電場(chǎng)力做功

為零,a,b兩點(diǎn)等電勢(shì),因?yàn)樵撾妶?chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),所以a,b兩點(diǎn)位于同

一高度,故選項(xiàng)B正確;離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,有電場(chǎng)力做功,因此機(jī)械

能會(huì)變化,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;只要將離子在b點(diǎn)的狀態(tài)與a點(diǎn)進(jìn)行比較,

就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)(速度為零,電勢(shì)能相等)相同,如果右側(cè)仍有

同樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加區(qū)域,離子就將在b點(diǎn)右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線

運(yùn)動(dòng),如圖所示,因此,離子是不可能沿原曲線返回a點(diǎn)的,故選項(xiàng)D

錯(cuò)誤。

H、答案:ABD

解析:如果k*Bev,則必有洛倫茲力指向圓心,否則合力背離圓心;當(dāng)

2kE=Bev時(shí),由kW+eBv=m巳得,3=現(xiàn);如果kW〉Bev,則有

產(chǎn)產(chǎn)r2m1

kW土eBv=m邑mva,則電子角速度可能有兩個(gè)值。

r-r

12、答案:BD

解析:首先對(duì)等離子體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析:開(kāi)始時(shí)由左手定則判斷正離子

所受洛倫茲力方向向上(負(fù)離子所受洛倫茲力方向向下),則正離子向

上板聚集,負(fù)離子向下板聚集,兩板間產(chǎn)生了電勢(shì)差,即金屬板變?yōu)?/p>

一電源,且上板為正極、下板為負(fù)極,所以通過(guò)用電器的電流方向從

A到B,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;此后的正離子除受到向上的洛倫

茲力f外還受到向下的電場(chǎng)力F,最終兩力達(dá)到平衡,即最終等離子

EE

體將勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,因£=口丫8,F=q三三,貝IJ:qvB=q三三,解

dd

得E電動(dòng)勢(shì)=Bdv,所以電動(dòng)勢(shì)與速度v及磁場(chǎng)B成正比,與帶電粒子的

電荷量無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。

13、答案:AD

解析:粒子在靜電分析器內(nèi)沿電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn),說(shuō)明粒子帶正電荷,

極板M比極板N的電勢(shì)高,選項(xiàng)A正確;由Uq=Hnv2和Eq=孚可得U=§

2R2

2

選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在磁場(chǎng)中,由牛頓第二定律得qvB初匚,即廠空,直徑

rqB

PQ=2廠里b3絲二,可見(jiàn)只有比荷相同的粒子才能打在膠片上的同

Bqq

一點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。

14、答案:(1泮⑵氣(3)(3+1)、A

Qq14\lg

解析:(1)微粒在到達(dá)4(1,1)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng),受力分析如圖

甲,

根據(jù)平衡條件,有:qE=mg,

解得:E^—

Q

(2)根據(jù)平衡條件,有:qvB^yJimg,

電場(chǎng)方向變化后,微粒所受重力與電場(chǎng)力平衡,微粒在洛倫茲力作用

下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖乙,

V

根據(jù)牛頓第二定律,有:qvBiq

由幾何關(guān)系可得:r=陋,

聯(lián)立解得:v=^2gl,

(3)微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

15、答案:見(jiàn)解析

解析:(1)粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)

x方向:L=vot

P方向:坐2=%干

qE=ma

聯(lián)立解得:后=也臀

(2)設(shè)粒子到達(dá)。點(diǎn)時(shí)速度大小為%方向與x軸正方向夾角為0

V=N肅+匕2

tan0=—

v0

vy=at

粒子由第四象限進(jìn)入第一象限時(shí)速度大小為乙方向與x軸正方向夾

角也為。

V2

由牛頓第二定律:qvB=nr^

可知:〃越小左越大,設(shè)粒子在第四象限內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為用,在

第一象限內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為此,則尼=2打

粒子垂直擊中感應(yīng)屏應(yīng)滿足2用sin?+%sin0—L

解得:甌=幽詈

qL

(3)粒子多次經(jīng)過(guò)x軸最終垂直擊中感應(yīng)屏應(yīng)滿足(3〃+2)兄sin。=

£(〃=0,1,2,…)

則粒子擊中感應(yīng)屏?xí)r縱坐標(biāo)y=%(l—cos。)

解得:y=----*---£(〃=0,1,2,…).

.....2qEh,、2nmhE,、1一52n/

16、答案:(1)\/、一(2)一(3)見(jiàn)解析:4方

\j3/nqB3qB

FaE

解析:(1)粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),其加速度大小為@=-=義

mm

__.1qE21nh.,,,v

豎直方向有力=/方9=五方9,故在夕處有tan60=—y=

22m\jqEvx

ati-

—VQ=AY/3

因此,粒子從/點(diǎn)射入的速度由

VA

⑵在8處,根據(jù)cos60°=—

V

可得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為片一累-=2%=2'/竽

cos60\JSm

mv2

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,即qvB=—

由于粒子從方點(diǎn)射入,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直射向。處,根據(jù)左手定則可

知,圓形磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.如圖所示,延長(zhǎng)〃處速度

方向與反向延長(zhǎng)。處速度方向相交于〃點(diǎn),作/如C的角平分線,在

角平分線上找出點(diǎn)。',使它到劭、切的距離為。'N=0'M=R

則以物V為直徑的圓的磁場(chǎng)區(qū)域面積最小,設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為

r,由幾何關(guān)系可得r=〃cos300=平此圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積

22nmhE

£汨=口r——>一

(3)粒子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓與圓形磁場(chǎng)關(guān)系如圖所示,

由第⑵問(wèn)作圖過(guò)程可知,,則是圓形磁場(chǎng)的直徑,也是粒子的射入點(diǎn)

與射出點(diǎn)的連線,其所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng),故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

2

最長(zhǎng).由幾何知識(shí)可知,圓心角。=可弘,又因粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

周期丁=耳,故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間

qb2Ji3qB

17、答案:(1)7.2X10'N/C(2)4.0cm(3)1.1X10-4s

解析:(1)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有%=aAZ

由牛頓第二定律得:Eq=ma

解得£=卓;"7.2XIO,N/C

q\t

,.,詔

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論