（课时演练知能提升+优化方案）2015年高考物理二轮专题题库+专题十四+带电粒子在复合场中的运动（含详解）

（课时演练知能提升+优化方案）2015年高考物理二轮专题题库+专题十四+带电粒子在复合场中的运动（含详解）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、选择题1如图所示为阿尔法磁谱仪的内部结构示意图，它曾由航天飞机携带升空，安装在阿尔法空间站中，用来探测宇宙射线现假设一束由两种不同粒子组成的宇宙射线，恰好沿直线过正交的电场和磁场区域后进入匀强磁场 成两条径迹，则下列说法中正确的是()A粒子 1 进入磁场 速度小于粒子 2 的速度B粒子 1 进入磁场 速度等于粒子 2 的速度C粒子 1 的比荷等于粒子 2 的比荷D粒子 1 的比荷小于粒子 2 的比荷解析：选 度选择器)，说明两种粒子的速度大小相等，都是 v ，则选项 B 正确，而选项 A 错误；两种粒子在同 r2r 1，即 ，因此，粒子 1 的比荷大于粒子比荷 2、，选项 C、D 均错误2(多选) 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图平行金属板 A、B 之间有一个很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)喷入磁场， A、B 两板间便产生电压如果把 A、B 和用电器连接，A、B 就是直流电源的两个电极，设 A、B 两板间距为 d，磁感应强度为 B，等离子体以速度 v 沿垂直于磁场的方向射入 A、B 两板之间，则下列说法正确的是()AA 是直流电源的正极BB 是直流电源的正极C电源的电动势为 B源的电动势为 析：选 正电的粒子因受向下的洛伦兹力而向下偏转，B 是直流电源的正极，则选项 B 3、正确；当带电粒子以速度 v 做直线运动时， q电源的B选项 C 正确3(多选)(2014江苏连云港模拟)如图为回旋加速器的示意图其核心部分是两个 D 型金属高中物理资源下载平台世昌的博客 ，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与调频交流电源相连带电粒子在 D 型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应欲使粒子在 D 型盒内运动的时间增大为原来的 2 倍，下列措施可行的是( )A仅将磁感应强度变为原来的 2 倍B仅将交流电源的电压变为原来的 1/2C仅将 D 型盒的半径变为原来的 倍2D仅将交流电源的周期变为原来的 2 倍解析：选 型盒中的运动周期为 T ，设粒子 4、在电场中的加速次数为2动能定理得 粒子在 D 型盒中运动的最大半径，即 D 型盒的半径 R12 2m，由以上三式可得，粒子在 D 型盒中运动的时间 tn ，由此可得 B、C 正2 旋加速器工作时，交变电压周期与粒子运动周期应相等，若仅将交流电源周期变为原来 2 倍，或仅将磁感应强度变为原来的 2 倍(即周期 T 变为原来的 )，则不能进行正常回12旋，故 A、D 错误4(2013高考重庆卷)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，内有带电量为 q 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 5、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| 上表面带负电荷，根据左手定则可判断自由运动电荷带负电，则 B、D 两项均错设长方体形材料长度为 L，总电量为 Q，则其单位体积内自由运动电荷数为 ，当电流 I 稳恒时，材料内的电荷所受电场力与Q|q|磁场力相互平衡，则有 ，A 项错误，C 项正确|q| BI|q|多选) 如图所示，竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 倾斜直轨道，与 切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个 6、小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道 分别从不同高度由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则()A经过最高点时，三个小球的速度相等高中物理资源下载平台世昌的博客 经过最高点时，甲球的速度最小C甲球的释放位置比乙球的高D运动过程中三个小球的机械能均保持不变解析：选 圆形轨道的最高点时12对甲有 ，对乙有 mgB ，对丙有 ，可判断 v1v 3v 2，、B 错误，选项 C、D 正确6(多选)(2014延安模拟)如图所示，一平行板电容器，板长为 2d，板间距离为 q、质量为 m 的正离子(重力不计)以速度 近左极板，从与极板平行的方向射入，恰沿右极板下边缘射出在右极板右边空 7、间存在垂直纸面方向的匀强磁场(未标出) 要使正离子在磁场中运动后，又能直接从右极板上边缘进入电场，则()A磁场方向垂直纸面向里B磁场方向垂直纸面向外C磁感应强度大小为磁场中运动时间为322014浙江名校联考)质量为 m、电荷量为 q 的微粒以速度 v 与水平方向成 角从 O 点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到 A，下列说法中正确的是()A该微粒一定带负电荷B微粒从 O 到 A 的运动可能是匀变速运动C该磁场的磁感应强度大小为电场的场强为 解析：选 q，它受竖直向下的重力 左的电场力 斜向右下方的洛伦兹力 微粒 8、不能做直线运动据此可知微粒应带负电 q，它受竖直向下的重力右的电场力 斜向左上方的洛伦兹力 知微粒恰好沿着直线运动到 A，可知微粒应该做匀速直线运动，则选项 A 正确，B 错误；由平衡条件有关系： ， ，得磁场的磁感应强度 B ，电场的场强 E，故选项C、D 错误8(2014株洲一模)如图所示，界面 水平地面之间有一个正交的匀强磁场 B 和匀强电场 E，在 方有一个带正电的小球 A 自 O 静高中物理资源下载平台世昌的博客 ，穿过电场和磁场到达地面设空气阻力不计，下列说法中正确的是()A在复合场中，小球做匀变速曲线运动B在复合场中，小球下落过程中的电势能增大C小球从静止开始下落到水平地面时的动 9、能等于其电势能和重力势能的减少量总和D若其他条件不变，仅增大磁感应强度，小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变解析：选 场区域，受力如图，因此小球向右偏转由于洛伦兹力与速度有关，故小球所受的合力大小和方向均变化，故 A 错；因电场力做正功，故小球的电势能减少，B 错；由于洛伦兹力不做功，由能量守恒可知 C 对；当磁场变强，小球落地点的水平位移增大，电势能减小量增大，小球动能增大，D 错9(多选)(2014连云港一模)如图所示为一个质量为 m、电荷量为 q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环一向右的初速度 以后的运动过程 10、中，圆环运动的速度图象可能是下图中的()解析：选 环受到竖直向下的重力、垂直杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，洛伦兹力减小，弹力越来越大，摩擦力越来越大，故做加速度增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图象；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，A 正确；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，弹力减小，在弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，故圆环做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，D 正确 11、二、计算题10(2014马鞍山一模)如图所示，在地面附近，坐标系 竖直平面内的空间中存在着沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，在 x0 的空间内还有沿 x 轴负方向的匀强电场，场强大小为 x 轴上的 M 点，始终沿着与水平方向成 30 角斜向下做匀速直线运动，进入 x0 区域要使油滴进入 x0 的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需要在 x0 区域加一个匀强电场 Ex 轴上的 N 点，且 O，g 取 10 m/1)油滴运动速度的大小；(2)在 x0 空间内所加电场强度的大小和方向；高中物理资源下载平台世昌的博客 (3)油滴从 x 轴上的 M 点开始运动到达 N 点所用的时间解 12、析：(1)带正电的油滴在 x0 空间的受力分析如图所示根据平衡条件可得：在竖直方向上 00v )联立(1)中两式解得 求 mg E E，且场强方向竖直向上(3)设油滴从 M 点到 P 点的时间为 P 点到 N 点的时间为 滴做匀速圆周运动的轨道半径为 点作直线 垂线交 x 轴于 OP 0 0 23ONO 0 为圆心PR 01203602t 1t 2 3 23)答案：(1) (2) E竖直向上(3)2 33 23)高中物理资源下载平台世昌的博客 如图所示，在 标平面的第一象限内存在有场强大小为 E、方向竖直向上的匀强电场，第二象限内存在有方向垂直纸面向外的匀强磁场荧光屏 直于 x 轴放置且距y 轴的距离为 m、带电荷量为 q 的粒子( 不计重力 )自坐标为(L,0)的 A 点以大小为 向沿 y 轴正方向的速度进入磁场，粒子恰好能够到达原点 O 而不进入电场现若使该带电粒子仍从 A 点进入磁场，但初速度大小为 2 向与 x 轴正方向成 45角，2求：(1)带电粒子到达 y 轴时速度方向与 y 轴正方向之间的夹角；(。