（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第八章磁场 课时提升练25

（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第八章磁场 课时提升练25内容摘要：

1、课时提升练 (二十五)带电粒子在复合场中的运动(限时：45 分钟)A 组对点训练巩固基础知识题组一带电粒子在相邻组合场中的运动1.(2013杭州一中模拟) 如图 8318所示，两导体板水平放置，两板间的电势差为 U，带电粒子以某一初速度 平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的 M、N 两点间的距离 d 随着U 和 变化而变化情况为()图 8318Ad 随 增大而增大，d 与 U 无关B d 随 增大而增大，d 随 U 的增大而增大C d 随 U 的增大而增大，d 与 关Dd 随 增大而增大，d 随 U 的增大而减小【解析 2、】带电粒子射出电场时速度的偏转角为 ，运动轨迹如图所示，有： ，又 R ，而 d22 项 A 正确2案】图 8319所示为一种获得高能粒子的装置环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场质量为 m、电荷量为 的圆周运动A、B 为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经 A 板时，A 板电势升高为U ，B 板电势仍保持为零，粒子在两极板间的电场中加速每当粒子离开电场区域时，A 板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕行半径不变( 设极板间距远小于 R)。 下列关于环形加速器的说法中正确的是( )图 8319A环形区域内的磁感应强度大小 n 之间的关系为 3、 1 1B环形区域内的磁感应强大小 n 之间为 11C A、B 板之间的电压可以始终保持不变D粒子每次绕行一圈所需的时间 n 之间的关系为1 1【解析】因粒子每绕行一圈，其增加的能量为 以，绕行第 n 圈时获得总动能为 第 n 圈的速度 n 2牛顿第二定律得 m ，解得 ，所 ，A 错误、 B 正确；如果 A、B 板之间的电压始终保1 1持不变，粒子在 A、B 两极板之间飞行时，电场力对其做功 而使之加速，在磁场内飞行时，电场又对粒子做功而使之减速粒子绕行一周电场对其所做总功为零，动能不会增加，达不到加速效果，C 错误；根据 t 得 R ，得2Rv ，D 错误1 n 1n【答案】电粒子在叠加的 4、复合场中的运动3(2014南京模拟 )如图 8320所示，从 S 处发出的热电子经加速电压 U 加速后垂直进入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 8320A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 U【解析】欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则qEq 电子流向上极板偏转，则 qE减小 E 或增大B、v，故 A 正确，B、C、D 错误【答案】多选 )如图 8321所示，空间中存在正交的匀强电场 E(方向水平向右)和匀强磁场 B(方向垂直纸面向外) ，在竖直平面 5、内从 a 点沿ab、向抛出两带电小球(不考虑两带电小球的相互作用，两小球电荷量始终不变)，关于小球的运动，下列说法正确的是( )图 8321A沿 ab、向抛出的带电小球都可能做直线运动B只有沿 向抛出的带电小球才可能做直线运动C若沿 向抛出的小球做直线运动则小球带负电，且小球一定是做匀速运动D两小球在运动过程中机械能均守恒【解析】两个带电小球的电性未知，可假设电性再判断电场力和洛伦兹力的方向，由于在电场力、洛伦兹力和重力作用下小球的直线运动必为匀速运动，只要三力能平衡，小球即可做直线运动，由假设判断可知沿 向做直线运动的小球带正电、沿 向做直线运动的小球带负电，所以选项 A、C 正确，选项 B 6、 错误；除重力做功外，洛伦兹力不做功，电场力做功，机械能不守恒，选项 D 错误【答案】多选 )在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力) ，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是( )【解析】如电子水平向右运动，在 A 图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在 B 图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右匀减速直线运动；在 C 图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，当二者大小相等时，电子向右做匀速直线运动；在 D 图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此只有选项 B、C 正确【答案】荷量为q、质量为 m 的滑块和电荷量为q、 7、质量为 m 的滑块同时从完全相同的光滑斜面上由静止开始下滑，设斜面足够长，斜面倾角为 ，在斜面上加如图 8322所示的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，关于滑块下滑过程中的运动和受力情况，下面说法中不正确的是(不计两滑块间的相互作用)图 8322A两个滑块先都做匀加速直线运动，经过一段时间，q 会离开斜面B两个滑块先都做匀加速直线运动，经过一段时间，q 会离开斜面C当其中一个滑块刚好离开斜面时，另一滑块对斜面的压力为2D两滑块运动过程中，机械能均守恒【解析】当滑块开始沿斜面向下运动时，带正电的滑块受的洛伦兹力方向垂直斜面向上，带负电的滑块受的洛伦兹力方向垂直斜面向下，开始时两滑 8、块沿斜面方向所受的力均为 ，均做匀加速直线运动，随着速度的增加，正电荷受的洛伦兹力逐渐变大，当时，q 恰能离开斜面，A 正确、B 错误；由于两滑块加速度相同，所以在q 离开斜面前两者在斜面上运动的速度总相同，当q 离开斜面时，q 受的洛伦兹力也满足 ，方向垂直斜面向下，斜面对滑块的支持力大小为 2，故滑块对斜面的压力为 2，C 正确；由于洛伦兹力不做功，答案】图 8323所示，在竖直虚线 MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子(不计重力) 以初速度 A 点进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从 C 点离开场区如果撤去磁场，该粒子将从 B 点离开场区；如果撤去电场，该粒子将 9、从 D 点离开场区则下列判断正确的是 ()图 8323A该粒子由 B、C、D 三点离开场区时的动能相同B该粒子由 A 点运动到 B、C、D 三点的时间均不相同C匀强电场的场强 E 与匀强磁场的磁感应强度 B 之比 v 0该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外【解析】由 得， v 0，C 正确；若电场方向竖直场方向垂直于纸面向外，则无论从左侧入射的是正电荷还是负电荷，电场力与洛伦兹力方向均一致，故 D 错误；如果撤去磁场，粒子由 B 点射出时，电场力对粒子做正功，粒子动能比入场时增大了，A 错误；粒子由 C、B 射出过程中，水平方向均做匀速直线运动，运动时间相同，但在磁场偏转过 10、程中粒子运动的速率是 动时间增大了，故 B 错误【答案】多选 )(2014 黑龙江齐齐哈尔二模)如图 8324所示，绝缘的中空轨道竖直固定，圆弧段 滑，对应圆心角为 120，C、 为最低点，圆弧的圆心为 O，半径为 R；直线段D 粗糙且足够长，与圆弧段分别在 C、D 端相切整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，在竖直虚线 侧和虚线 侧存在着电场强度大小相等、方向分别为水平向右和水平向左的匀强电场现有一质量为 m、电荷量恒为 q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距 C 点足够远的 P 点由静止释放若小球所受电场力的大小等于其重力的 倍，小 11、球与直线段 D 间的动摩擦因数均为 ，重33力加速度为，则()图 8324A小球在第一次沿轨道 滑的过程中，最大加速度 球在第一次沿轨道 滑的过程中，最大速度 球进入 道后，上升的最高点与 P 点等高D小球经过 O 点时，对轨道的弹力可能为 2mgqB 析】小球沿 滑过程中的受力如图：利用牛顿第二定律可有，0mg 0f0mg 60F N033fF a g v0)，加速度最大为 g，则 A 项正233确；当加速度 a0 时，速度最大为 ，则 B 项错误；小23C 下滑到进入 程中洛伦兹力不做功，摩擦力做负功，再结合题图及球所受重力和电场力情况，则有小球上滑到 位置比P 点低， C 项错误；小球沿 12、轨道可以重复下滑、上滑，再下滑再上滑，运动中小球的能量损失了，每次上升到的高度会降低，最终小球会在 滑弧段来回运动，则有 最低点 O 处，2 20当小球速度向右时，BF N1mgm ，求得2当小球速度向左时，F N2B ，求则可判断 D 项正确案】深化训练提升应考能力9(多选 )(2014长春模拟 )如图 8325所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为 R(比细管的内径大得多)，在圆管的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为 m，带电荷量为 q，重力加速度为 为零)，方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场某时刻，给小球一方向水平向 13、右，大小为的初速度，则以下判断正确的是()5325A无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用C无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球到达最高点的速度大小都相同D小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，水平方向分速度的大小一直减小【解析】小球在轨道最低点时受到的洛伦兹力方向竖直向上，若洛伦兹力和重力的合力恰好提供小球所需要的向心力，则在最低点时小球不会受到管壁弹力的作用，A 选项错误，小球运动的过程中，洛伦兹力不做功，小球的机械能守恒，运动至最高点时小球的速度v ，由于是双层轨道约束，小球运动过程不会脱离轨道，所以 选项正确；在最高点时，小球做圆周运动的向心力 Fm 球受到竖直向下洛伦兹力的同时必然 选项正确；小球在从最低点到最高点的运动过程中，小球在。