（高考调研）2015高考物理总复习 8-4带电粒子在复合场中的运动训练试题 新人教版

（高考调研）2015高考物理总复习 8-4带电粒子在复合场中的运动训练试题 新人教版内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【高考调研】2015 高考历史总复习 8电粒子在复合场中的运动训练试题 新人教版1.(多选)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，如图所示现有一束电荷量为 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) 0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，电场力做功与路径无关，所以从左侧飞出时 ，从右侧飞出时， 选项 C、D 正确答案多选)(2013浙江重点中学摸底)如右图所示，在正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场和平行于 水平方向的匀强电场，一 2、不计重力的带电粒子刚好以某一初速度从三角形 O 点沿角平分线 匀速直线运动若此区域只存在电场中，该粒子仍以此初速度从 O 点沿角平分线 入，则此粒子刚好从 A 点射出；若只存在磁场时，该粒子仍以此初速度从 O 点沿角平分线 入，则下列说法正确的是()A粒子将在磁场中做匀速圆周运动，运动轨道半径等于三角形的边长B粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从 射出磁场C粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从 射出磁场D根据已知条件可以求出该粒子分别在只有电场时和只有磁场时在该区域中运动的时间之比解析当匀强磁场和匀强电场并存时，粒子做匀速直线运动，则 存在水平方向的电场时，该粒子做类平抛运动，设三角形的边长为 L 3、，则 t ，联立得 E ；只存在磁场时，该粒子做圆周运动的半径32 12 ，粒子将打到 ，与 O 点距离 处，可求出圆弧对应的圆心角 ，运动时间 ，则可求出 ，选项 B、D 正确 3 3答案多选)如图所示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 列表述正确的是()A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 的带电粒子的速率等于 E/子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越小解析粒子在题图中的电场中加速， 4、说明粒子带正电，其通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力方向应水平向左，由左手定则知，磁场的方向应垂直纸面向外，选项 B 正确；由 知， v E/B，选项 C 正确；粒子打在胶片上的位置到狭缝的距离即为其做匀速圆周运动的直径 D ，可见 D 越小，则粒子的比荷越大， D 不同，2此利用该装置可以分析同位素，A 项正确，D 项错误答案多选)(2013浙江)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P 和，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示已知离子 P 在磁场中转动 30后从磁场右边界射出在电场和磁场中运动 5、时，离子 P 和 ()A在电场中的加速度之比为 11B在磁场中运动的半径之比为 13光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 在磁场中转过的角度之比为 12D离开电场区域时的动能之比为 13解析离子在电场中加速过程中，由于电场强度相同，根据牛顿第二定律，可得3 ，选项 A 错误；在电场中加速过程，由动能定理，可得 12磁场中偏转过程，有 m ，两式联立，可得 r ，故 1 ，选项 B 正确；设磁场宽度为 d，根据 ，可得 ，联立解得 260，选项 C 正dr 知 3 ，选项 D 正确12答案单选)(2013重庆)如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为 a和 b，内有带电荷量为 q 6、的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为 U，且上表面的电势比下表面的低由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为()A. ，负 B. ，正IB|q|B|q|，负 D. ，正IB|q|B|q|设粒子带正电，根据左手定则，粒子受的洛伦兹力向上，上面聚集正电荷，则上板电势高，与题意不符，所以粒子带负电；达到稳定状态后，粒子受的电场力与洛伦兹力平衡，有 q I n|q|n|q|式联立得 n B|q|6(2012浙江)如图所示，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 7、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 点光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (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，应将磁感应强度调至 B，则 B的大小为多少。 解析(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有q ，得q 荷所受电场力向上，可知墨滴带负电荷(2)墨滴垂直进入 8、电、磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有m 知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径 R d由式，得B )根据题设，墨滴运动轨迹如图，设圆周运动半径为 R，有 m 图示，可得R 2 R )2 d54联立式，可得B41)负电荷 (2) (3) ，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直 A 处粒子源产生的粒子，质量为 m、电荷量为 q，在加速器中被加速，加速电压为 1)求粒子第 2 次和第 1 次经过两 D 9、形盒间狭缝后轨道半径之比；(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t；(3)实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 讨论粒子能获得的最大动能 1)设粒子第 1 次经过狭缝后的半径为 度为 有 1 子第 2 次经过狭缝后的半径 12(2)设粒子到出口处被加速了 n 圈2m ， T ， t t )加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即 f速电场的频率应为 ，粒子的动能 m 12当 子的最大动能由 km子的最大动能由 222 (1) 1 (2) (3)当 ；当 2222010北京)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器 10、，广泛应用于测量和自动控制等领域如图 1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场 B 中，在薄片的两个侧面 a、 b 间通以电流 I 时，另外两侧 c、 f 间产生电势差，这一现象称霍尔效应其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是 c、 f 间建立起电场 和 d 之间满足关系式 其中比例系数 与材料1)设半导体薄片的宽度( c、 f 间距)为 l，请写出 半导体材料是电子导电的，请判断图 1 中 c、 f 哪端的电势高；(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为 n，电子的电荷量为 e，请导出霍尔系数 通过横截面积 S 的电流 I 中 v 是导电电子定向移动的平均速率)；( 11、3)图 2 是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着 m 个永磁体，相邻永磁体的极性相反霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图 3 所示a若在时间 t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为 P，请导出圆盘转速 N 的表达式b利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程除此之外，请你展开“智慧的翅膀” ，提出另一个实例或设想解析(1) 左手定则判断，电子受洛伦兹力向 f 端偏转，故 c 端电势高(2)由 H H I 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 代入，得 )t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为 P，则 P 出的实例或设想合理即可答案(1) c 端电势高(2) (3)见解析12013江苏)在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电。