（三维设计）2015高考物理（人教通用版）大一轮复习课时跟踪检测 第8章 磁场 第3节 带电粒子在复合场中的运动

（三维设计）2015高考物理（人教通用版）大一轮复习课时跟踪检测 第8章 磁场 第3节 带电粒子在复合场中的运动内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (二十六) 带电粒子在复合场中的运动一、单项选择题1(2014张家港质检)如图 1 所示，在平行线 Q 之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出)，磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大。 一带电微粒进入该区域时，由于受到空气阻力作用，恰好能沿水平直线 通过该区域。 带电微粒所受的重力忽略不计，运动过程带电量不变。 下列判断正确的是( )图 1A微粒从左到右运动，磁场方向向里B微粒从左到右运动，磁场方向向外C微粒从右到左运动，磁场方向向里D微粒从右到左运动， 所示，一电子束垂直于电场线与磁感应线方向入射后偏向 A 极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可 2、采用的方法是()图 2A将变阻器滑动头 P 向右滑动B将变阻器滑动头 P 向左滑动C将极板间距离适当减小D用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。 电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的。 使用时，两电极 a、触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图 3 所示。 由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极 a、b 之间会有微小电势差。 在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。 在某次监测中，两触点间的距离为 3.0 管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 V，磁感应强度的大小为。 则血流速度的近 3、似值和电极 a、b 的正负为( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 1.3 m/s，a 正、b 负 B2.7 m/s，a 正、b 负C1.3 m/s，a 负、b 正 D2.7 m/s，a 负、b 正4. (2014吴江模拟)如图 4 所示，一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子，不计重力，在 a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域，沿曲线 动，ab、bc、是半径为 R 的圆弧，粒子在每段圆弧上运动的时间都为 t。 规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度 B 随 x 变化的关系可能是图 5 中的()图 4图 55. (2014南京月考)如图 6 所示的虚线区域内， 4、充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。 一带电粒子 a(不计重力) 以一定的初速度由左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的 O点( 图中未标出)穿出。 若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子 b(不计重力) 仍以相同初速度由 O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子 b()图 6A穿出位置一定在 O点下方B穿出位置一定在 O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 在电场中运动时，动能一定减小6(2014辽宁协作体联考)如图 7 所示，在 x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直纸面 5、向外的磁感应强度为 的匀强磁场。 一带负电的粒子 以与 x 轴成 30角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为 R。 不计重力，则()图 7A粒子经偏转一定能回到原点 子在 x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 21C粒子完成一次周期性运动的时间为子第二次射入 x 轴上方磁场时，沿 x 轴前进 3项选择题7(2014盐城测试)物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子。 金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是 N 型半导体，它的载流子为电子；另一类是 P 型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在 6、匀强磁场中，磁场方向如图 8所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面M、N 的电势分别为 N，则下列判断中正确的是( )图 8A如果是 P 型半导体，有 M果是 N 型半导体，有 所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度 垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转。 若带电粒子光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中可能可行的是()图 9A仅增大带电粒子射入时的速度B仅增大两金属 7、板所带的电荷量C仅减小粒子所带电荷量D仅改变粒子的电性9(2014郑州质检)如图 10 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，现给圆环向右的初速度 以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图 11 中的()图 10图 1110(2013浙江高考)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 12 所示。 已知离子 P 在磁场中转过 30后从磁场右边界射出。 在电场和磁场中运动时，离子 8、P 和 ()图 12A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 13三、非选择题11(2014惠州调研)如图 13 所示，一个板长为 L，板间距离也是 L 的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。 有一质量为 m，重力不计，带电量为 q 的粒子从极板正中间以初速度为 平射入，恰能从上极板边缘飞出又能从下极板边缘飞入，求：图 13(1)两极板间匀强电场的电场强度 E 的大小和方向；(2)q 粒子飞出极板时的速度 v 的大小与方向； 9、(3)磁感应强度 B 的大小。 12. (2014扬中模拟)如图 14 所示，第四象限内有互相正交的匀强电场 E 与匀强磁场 的大小为 03 V/m，B 1 大小为 ；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场的下边界与 x 轴重合。 一质量 m 11014 荷量 q2 1010 C 的带正电微粒以某一速度 v 沿与 y 轴正方向或 60角的 M 点射入，沿直线运动，经 P 点后即进入处于第一象限内的磁场 域。 一段时间后，微粒经过 y 轴上的 N 点并沿与 0角的方向飞出。 M 点的坐标为(0 ，10)， N 点的坐标为(0,30)，不计微粒重力，g 取 10 m/求：图 14(1)微 10、粒运动速度 v 的大小；(2)匀强磁场 大小；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)场区域的最小面积。 答 案1选 B由微粒恰好能沿水平直线 过该区域说明洛伦兹力 粒受到空气阻力作用，速度逐渐减小，沿运动方向磁场的磁感应强度必须逐渐增大。 因此微粒从左到右运动；磁场方向向外，选项 B 正确。 2选 D电子入射极板后，偏向 明 E 可知，减小场强 C 错误，D 正确；而移动滑动头 A、B 均错误。 3选 A由于正负离子在匀强磁场中垂直于磁场方向运动，利用左手定则可以判断：a 电极带正电， b 电极带负电。 血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即 v 1.3 m/s。 C由左手 11、定则可判断出磁感应强度 、内磁场方向分别为向外、向里和向外，在三个区域中均运动 1/4 圆周，故 t T/4，由于 T ，求得2，只有选项 C 正确。 Ca 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动，故对粒子 q，即只要满足 E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 无法判断从 O点的上方还是下方穿出，选项 A、B 错误；粒子 场力做正功，其电势能减小，动能增大，故 C 项正确，D 项错误。 6选 D带电粒子在磁场中一直向 错误。 因 R 且 B 2， 2，B 错误。 粒子完成一次周期性运动的时间 t 6 16 ，C 错 12、误。 粒子第二次射入 2R 3R，D 正确。 7选 果是 P 型半导体，由左手定则可知， “空穴”向下表面 项 B 错误；如果是金属导体，导电定向移动的是自由电子，由左手定则可知，电子向下表面 MN，选项 D 正确。 8选 电粒子在两板之间受电场力与洛伦兹力，但两者的大小不等，且方向不确定。 若仅增大带电粒子射入时的速度，可能因为所受的洛伦兹力变大，而使带电粒子将向下偏转，A 正确；若仅增大两金属板所带的电荷量，因两极板间的电场强度增大，故带电粒子可能向下偏转，B 正确；若仅减小粒子所带的电荷量，则由于粒子所受电场力与洛伦兹力以相同的倍数变化，故带电粒子仍向上偏转，C 错误；仅改变粒子的电性，则由于两 13、个力的方向都发生变化，带电粒子将向下偏转，D 正确。 9选 电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力，当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动，A 正确。 当洛伦兹力大于重力时，圆环受到摩擦力的作用，并且随着速度的减小而减小，圆环将做加速度减小的减速运动，最后做匀速直线运动，D 正确。 如果重力大于洛伦兹力，圆环也受摩擦力作用， 且摩擦力越来越大，圆环将做加速度增大的减速运动，故 B、C 错误。 10选 题考查离子在电场、磁场中的运动，意在考查考生的分析和计算能力。 离子 P 和 质量之比为 11，电荷量之比等于 13，故在电场中的加速度(aqE/m) 之比不等于 11，则 A 项错误；离子在离开电场区域时有： 磁场中做匀速圆12周运动，有：m ，得半径 r ，则半径之比为 1 1，则 B 项3 3正确，设磁场宽度为 d，由几何关系 d，可知离子在磁场中转过的角度正弦值之比等于半径倒数之比，即 1 ，因 30，则 60 ，故转过的角度之比为 12，则。