3-1__20xx__最新物理高考_第九章_参考答案(编辑修改稿)

3-1__20xx__最新物理高考_第九章_参考答案(编辑修改稿)内容摘要：

已知偏向角后马上就可以知道圆心角， 集合关系也就容易找了． 10. 解析 ： 依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极 a、 b 的正负为 a 正、 b 负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则 qE=qvB ，可得 631 6 0 1 0 1 . 3 /0 . 0 4 3 1 0EUv m sB B d   ，答案 ： A。 11. 解析： 匀速圆周运动、库仑定律、洛仑兹力、左手定则等知识列出： 未加磁场：2rkQq＝ rTm 024 (1) 磁场指向纸里：2rkQq－ qvB＝ rTm 2124 (2) 磁场指向纸外：2rkQq＋ qvB＝ rTm 2224 (3) 比较上述式子， T1＞ T0， T2＜ T0，故 AD 选项正确． 易错 点 悟： 学生列不出圆周运动的动力学方程及不注意负电荷运动形成的电流与运动方向． 答案 ： AD． 12. 解析：由题意可汉子，粒子带负电，运动轨迹如图 9339， ∠ 2=1200－ 900=300． 由 R+Rsin300=a， 得 R=2a/3． 由 R=qBmv， 可知aBvRBvmq 23．则正确答案为 C． 答案： C． 13. 解析：带电粒子在磁场中的运动轨道半径 abmqBmvr  ，由题图可知：从 O 点射入的粒子从 be 边射出 ，因此只有 D 正确． 易错点悟：解决本题的关键是要先画出从特殊点入射时的轨迹，然后判断答案的正确与否． 答案： D． 14. 解析 ： 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 ， 当氢核垂直于 ad 边从中点 m 射入 ， 又从 ab 边的中点 n 射出 ， 则速度必垂直于 ab 边 a 点为圆心 ， 且 R=qBmv.当磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍 ， 则半径变为原来的 1/2， 氢核从 a 点垂直于 ad 边射出 ， 所以选项 C 正确 ． 答案 ： C． 15. 解析：洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直，所以没有提供回复力，则运动的周期不变 . 答 案： B． 16. 解析： 由于洛伦兹力不做功，故 A 对 .t=06vR =121 T 时，电子第一次经 y 轴，由几何关系可得 x=0、 y= 232 R,因此，选项 A、 B、 D 都正确 . 答案： ABD 17. 解析： 先准确画出带电粒子运动的轨迹，分两种情况：一是粒子带正电，二是粒子带负电 .其轨迹是完整圆的“分家”情形，正确选项为 AB. 答案： AB 18. 答案：2228932 dBU≤mq≤222532dBU 解析： 分两种临界情况讨论离子比荷，其一是离子在磁场中偏转后打到平行金属板的右侧端点，其轨迹如图（ a）所示 .据几何关系应有： r12=(r1 2d )2+(2d)2,解得 r1= 417 d. 其二是离子在磁场中偏转后打到平行金属板的左侧端点，其轨迹如图（ b）所示 .此时有： （ a） (b) r22=(r22d)2+d2 解得 r2=45 d. 根据离子在电场中加速，由功能关系有：21mv2=qU 再根据离子所受洛伦兹力提供的向心力有： qvB=mrv2 结合前两种临界情况，可得：mq=2228932 dBU或mq=222532dBU 因此，所求离子比荷mq的范围是： 2228932 dBU≤mq≤222532dBU. 19. 解析 ：（ 1）离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动是对称的，如图 9341，设轨迹半径为 R，圆周运动的周期为 T. 由牛顿第二定律： qvB=mv2R 又 T=2πRv 解得： R=mvqB T=2πmqB 将已知量代入得 R=2m 由轨迹知： tanθ=rR = 33 θ＝ 30176。 则全段轨迹运动时间为 t=T3 =106s (2)在图中过 O2 向 AO1 作垂线，联立轨迹对称关系侧移总距离 d=2Rsin2θ＝ 2 3 m． 20. 解析： 设电场强度为 E，磁感应强度为 B，圆 O′的半径为 q,质量为m，初速度为 和磁场时，带电粒子做匀速直线运动，有 qvB=qE,vT0=2R. 只存在电场时，粒子做类平抛运动，有 x=v20T, 解得 y=21mqE (20T)2 由以上式子可知 x=y=R,粒子从图中的 M 点离开电场 . 由以上式子得 qvB=208TmR. 只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，从图中 N 点离开磁场， P 为轨迹圆弧的 圆心 . 设半径为 r qvB=rmv2 由以上式子可得 r=2R 由图 tanθ =R/2=2 所以，粒子在磁场中运动的时间 t=vr2=20T arctan2. 答案：20Tarctan2 ： 洛伦兹力是 α 粒子作圆运动的向心力；计算出圆半径后，确定圆心的位置就成为解题的关键， α粒子轨迹与 ab相切，以及 α粒 子离 S最远的距离为 2r是判定最远点的条件．如图 9320． α粒子带正电，用左手定则判定 α粒子在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用 r 表示轨道半径，有 Bqv＝ m rv2 ，解 得 673 10 m 10 ()vr qBm  ， 可见 2rlr． 因向不同方向发射的 α 粒子的圆轨迹都过 S，由此可知，某一圆轨迹在图中 N 左侧与ab 相切，则此切点 P1 就是 α粒子能打中的左侧最远点，为定出 P1 的位置，可作平行与 ab的直线 cd， cd 到 ab 的距离为 r＝ ．以 S 为圆心， r 为半径，作弧交 cd 于 Q 点，过 Q作 ab 的垂线，它与 ab 的交点即为 P1．由图中几何关系得 ： 221 )( rlrNP  ． 再考虑 N 的右侧，任何 α粒子在运动中离 S 的距离不可能超过 2r，以 2r 为半径， S 为圆心作圆，交 ab 于 N 右侧的 P2 点， P2 即为 α粒子在右侧能达到的最远点．由几何关系得：222 4 lrNP  ． 所求长度为： P1P2=NP1+NP2=． 第四节 带电粒子在复合场中的运动 考能训练答案 1. 考点分析： 本题主要考查了 应用平衡的知识求解问题 ． 解 析 ： 要使电子沿直线 OO′射出，则电子必做匀速直线运动，电子受力平衡．在该场区，电子受到电场力和洛仑兹力，要使电子二力平衡，则二力方向为竖直向上和竖直向下． A 答案电子所受的电场力竖直向上，由左手定则判断洛仑兹力竖直向下，满座受力平衡．同理，D 答案也满足受力平衡． 答案： AD． 失分陷阱： 粒子速度选择器关键是抓住电场力和洛仑兹力平衡，只要满足“磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向上：均有可能使粒子匀速通过，与粒子的电性没有关系．其中，因qvB=Eq，则BEv． 2. 解 析：由 Fe=Eq，电量不同，电场力不同，因而由电场能分开两束粒子．又mpEk 22，qBmEqBmvr k2，可知质子和  粒子在动能相同时，在同一匀强磁场做圆周运动的半径也相同，故分不开两束粒子．则本题的正确答案为 AD． 答案： AD． ： 粒子每次在磁场中回旋的时间是匀速圆周运动的半周期，这个时间也正是交变电压的半周期，所以交变电压的频率就是粒子在磁场中匀速圆周运动的频率，根据mBqf 2，频率与粒子的比荷成正比，α粒子和质子的比荷之比是 1： 2，所以频率之比也是 1： 2. 答案 ： B 4. 解析 ： 由左手定则判断带负电的滑块沿斜面下滑时所受洛伦兹力方向垂直斜面向下，所以使滑块与斜面之间的弹力增大，滑动摩擦力增大，从顶端滑到底端过程中克服摩擦力做功增大，根据动能定理，滑到底端时的动能小于无磁场时到底端的动能，速率变小． 答案： B 5. 解析： 分析题意得：该粒子在复合场中共受到三个力的作用，竖直向下的重力、竖直向下的电场力、洛仑兹力，其中重力和电场力是恒力，如果不发生偏转，则一定是沿 直线作匀速运动，洛仑兹力一定是竖直向上的，所以粒子是水平向左运动的，如果把粒子的速度变大，则洛仑兹力变大，所以粒子一定向上偏转，且重力和电场力做负功，则速度减小，所以选项A 正确；若只增大磁感感应强度，结果与 A 答案一样，所以选项 B 错误；如果电场强度增大，则粒子会向下偏转，电场力和重力做正功，则速度增大，所以选项 C 正确；因为qvB mg qE，如果只增加带电量，则粒子会向下偏转，所以选项 D 错误，综上所述，本题的正确选项应该为 AC。 答案： AC 6. 解析： 电荷所受的洛伦兹力 Ff=qvB,当电荷的速度为零时，洛伦兹力为零，故电荷在 I点和 K 点只受到电场力的作用，故在这两点的加速度大小相等 .方向相同， A 是正确的， B是错误的 .由于 J 点是曲线上离 MN 板最远的点，说明电荷在 J 点具有与 MN 平行的速度，带电粒子在 J 点受到两个力的作用，即电场力和洛伦兹力；轨迹能够向上偏折，则说明洛伦兹力大于电场力，故 C 正确 .综上所述，选项 A、 C 是正确的 . 答案： AC 7. 解析 ： a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子 a 有： Bqv=Eq 即只要满足 E =Bv 无论粒子带正电 还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子 b 由于电性不确定，故无法判断从 O’点的上方或下方穿出，故 AB 错误；粒子 b 在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故 C 项正确 D 项错误 答案： C 8. 答案： D ： AB 系统在水平方向仅受水平恒力 F 作用，所以作匀加速直线运动，随着 AB 速度的增大，带正电的物块 A 所受的洛伦兹力逐渐增大，且由左手定则判断洛伦兹力方向竖直向下，所以 A 对 B 的压力变大， B 对地面的压力变大， B 对 A 的摩擦力为静 摩擦力，且 amF Af  ，由于系统作匀加速直线运动，加速度 a 恒定，所以静摩擦力保持不变， A 对 B 的静摩擦力也不变． 答案 ： B 10. 解析 ： 进入复合场后作匀速圆周运动，表明液滴的电场力和重力平衡，并在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动，进入时洛伦兹力向右，由左手定则判断四指方向与其运动方向相反，所以液滴带负电；液滴所受电场力竖直向上，所以电场方向竖直向下；进入磁场时的速度为gH2v ，又 mgEq ，根据半径公式 Bqmvr 得到半径 r = gH2BEBgH2gE  ． 答案 ： 负，竖直向下，gH2BE ． 11. 解析 ：（ 1）正离子在电场中做初速度为零的加速直线运动 ． 由动能定理得 221mvqU ① ∵ 正离子以速度 v 进入匀强磁场，做匀速圆周运动 rvmBqv 2 ② 正离子离开磁场时的 速度与进入时垂直，故 r=R ③ 解得 A、 K 间的电压 U=mqRB2 22． （ 2）离子进入磁场后洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二。