（点击高考）2014高考物理一轮复习教学案 第八章 第3讲 带电粒子在复合场中的运动2

（点击高考）2014高考物理一轮复习教学案 第八章 第3讲 带电粒子在复合场中的运动2内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (时间 45 分钟，满分 100 分)一、选择题(本题共 9 小题，每小题 7 分，共 63 分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 4 分，有选错的得 0 分)321场强为 E 的匀强电场与磁感应强度为 B 的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为 d，竖直方向足够长，如图 8321 所示现有一束带电荷量为 q、质量为 m 的粒子以各不相同的初速度 那些能飞出场区的粒子的动能增量 )A B) D02(2012咸阳模拟)如图 8322 所示，从 S 处发出的热电子经加速电压 U 加速后垂直进入 2、相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转设两极板间电场强度为 E，磁感应强度为 采取下列措施，其中可行的是()图 8322A适当减小电场强度 当减小磁感应强度 当增大加速电场极板之间的距离D适当减小加速电压 2012广州模拟)如图 8323 是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 下方有强度为列表述错误的是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 323A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝 P 的带电粒子 3、的速率等于子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，324(2013 届铜川质检)磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景其发电原理示意图如图 8324 所示，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为 S，相距为 d 的平行金属板与外电阻 R 相连构成一电路，设气流的速度为 v，气体的电导率(电阻率的倒数)为 )A两板间电势差为 U 板是电源的正极，下板是电源的负极C流经 R 的电流强度为 I经 R 的电流强度为 I325利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测 4、量和自动控制等领域如图 8325 是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度 B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流 I， C、 D 两侧面会形成电势差 列说法中正确的是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电势差 霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差 C仅增大磁感应强度时，电势差 测定地球赤道上方的地磁场强弱时，326如图 8326，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由 A 点进入这个区域沿直线运动，从 C 点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从 B 点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从 D 点离开场区；设粒子在上述三种情况下， 5、从 A 到 B 点、 A 到 C 点和 A 到 D 点所用的时间分别是 较有(粒子重力忽略不计)()A B D 327(2012黄冈模拟)质量为 m 的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图8327 所示，由此可知()A小球带正电，沿顺时针方向运动B小球带负电，沿顺时针方向运动C小球带正电，沿逆时针方向运动D小球带负电，沿逆时针方向运动8如图 8328 所示，水平放置的平行金属板 a、 b 带有等量异种电荷， a 板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动的方向 6、是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 328A沿竖直方向向下 B沿竖直方向向上C沿水平方向向左 D沿水平方向向右9(2012安康模拟)如图 8329 所示， a、 b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔 d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，在 a、 b 两板间还存在着匀强电场 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从 d 孔射出后分为三束，则下列判断正确的是()图 8329A这三束正离子的速度一定不相同B这三束正离子的质量一定不相同C这三束正离子的电量一定不相同D这三束正离子的比荷一定不 7、相同二、非选择题(本题共 3 小题，共 37 分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)330(10 分)如图 8330 所示，在以坐标原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为 B，磁场方向垂直于 面向里一带正电的粒子(不计重力)从 O 点沿 y 轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经 点射出(1)求电场强度的大小和方向；(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从 O 点以相同的速度射入，经 时间恰从半圆形区域的粒子运动加速度的大小光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 331(12 分)(2013 届大连育明高中模拟 8、)质谱仪的工作原理图如图 8331 所示， A 为粒子加速器，加速电压为 M 为速度选择器，两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为 板间距离为 d； N 为偏转分离器，内部有与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度为 m，电荷量为 q 的带正电的粒子由静止经加速器加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做圆周运动，并打到感光板 P 上不计粒子重力(1)求粒子经粒子加速器 A 加速后的速度 v 的大小及速度选择器 M 两板间的电压 2)求粒子在偏转分离器 N 的磁场中做圆周运动的半径 R；(3)某同学提出：在其他条件不变的情况下，只减小加速电压 可以使粒子在偏转分离器 N 的磁场中 9、做圆周运动的半径减小，试分析他的说法是否正确12(15 分)(2012浙江高考)如图 8332 所示，两块水平放置、相距为 d 的长金属板接在电压可调的电源上两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为 m、水平速度均为 相等电荷量的墨滴调节电源电压至 U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的 M 点图 8332(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；(2)求磁感应强度 B 的值；(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置为了使墨滴仍能到达下板M 点，应将磁感应强 10、度调至 B，则 B的大小为多少。 答案及解析1.【解析】带电粒子可从左侧或右侧飞出场区，由于洛伦兹力不做功，电场力做功光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，所以从左侧飞出时 ，从右侧飞出时， 选项 C、D 正确【答案】解析】欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则 电子流向上极板偏转，则 应减小 E 或增大 B、 正确，B、C、D 错误【答案】解析】粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动在速度选择器中受力平衡： v ，方向由左手定则可知磁场、C 选项正确进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由 ， ，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以， A 项正确、D 项 11、错案】解析】等离子体喷射入磁场后，在洛伦兹力 作用下正离子向上偏，负离子向下偏，则上板是电源的正极，下板是电源的负极，B 对；两板间形成向下的电场，正、负离子将受到电场力 q 阻碍其偏转，假设外电路断路，则 q ，即 U 错电源内阻为 r ，由闭合电路欧姆定律得dS ，C、D 错r d【答案】解析】根据 q U 以电势差 、 d、 v，故 A 错误，确电子带负电，根据左手定则，可确定 B 正确赤道上方地磁场磁感线方向是水平的，而霍尔元件的工作面需要和磁场方向垂直，故工作面应竖直放置，D 错误【答案】解析】在复合场中沿直线运动时，带电粒子速度大小和方向都不变，只有电场时，粒子沿初速度方向的分速度 12、不变，故 子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变沿初速度方向的分速度不断减小故 正确【答案】解析】带电小球在复合场中做匀速圆周运动的条件是电场力和重力平衡，故电场力应竖直向上，则小球带负电，洛伦兹力提供向心力，再根据左手定则可以确定小球沿顺时针方向运动，故 B 正确【答案】解析】由 a 板带正电，可知板间场强方向向下，带正电的液滴在板间所受电场光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，重力方向也向下，要使其做直线运动，应使其所受洛伦兹力与重力、电场力的合力等大反向，即洛伦兹力方向应竖直向上，由左手定则可判定液滴的运动方向只能是水平向右，D 正确【答案】解析】由带电粒子在金属板中做直线运动知 v ，表明带电粒子的粒子的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定，在磁场中有 R，带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同，D 项正确案】解析】(1)设带电粒子的质量为 m，电荷量为 q，初速度为 v，电场强度为 x 轴负方向，于是可知电场强度沿 x 轴正方向且有 R E .)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动在 y 方向位移为 y v 式得 y x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是x x a 212(t02。