（新课标）河南省2015高考物理总复习 第8章加强1讲 带电粒子在复合场中的运动课时限时检测

（新课标）河南省2015高考物理总复习 第8章加强1讲 带电粒子在复合场中的运动课时限时检测内容摘要：

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 6 小题，每小题 8 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，1 3 题只有一个选项正确，4 6 题有多个选项正确，全部选对的得 8 分，选对但不全的得4 分，有选错或不选的得 0 分)1 (2014南京模拟)如图 8 312 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 8312A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 2、电压 U【解析】欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则 qE而电子流向上极板偏转，则 qE应减小 E 或增大 B、 正确，B 、C、D 错误【答案】(2013杭州一中模拟)如图 8313 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 8313Ad 随 增大而增大，d 与 U 无关Bd 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 3、U 的增大而减小【解析】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 d2 2 ，选项 A 正确 【答案】3143 (2013重庆高考)如图 8 314 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|析】由左手定则，可判定自由 4、电荷带负电，B、D 错误；当导电材料上、下表面电压为 U 时，对自由电荷，有| q|q| ，得 U由电流的微观表达式n| q| 其中 n 为该导电材料单位体积的自由电荷数) S立解得 n ，故IB|q|误，C 正确【答案】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 5、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】(2014南昌二中模拟)北半球某处，地磁场水平分量 0 4 T，竖直分量04 T，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，两极板相距 d20 m，如图 8315 所示，与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表 )示数为 U0.2 ()图 8315A西侧极板电势高，东侧极板电势低B西侧极板电势低，东侧极板电势高C海水的流速大小为 m/水的流速大小为 0.2 m/s【解析】由于海水向北流动，地磁场有竖直向下的分量，由左手定则可知，正电荷偏向西极板，负 6、电荷偏向东极板，即西侧极板电势高，东侧极板电势低，故选项 A 正确；对于流过两极板间的带电粒子有：q ，即 v m/s0.2 m/s，0 0 420故选项 D 正确【答案】316如图 83 16 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 ()A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 7、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 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】选择题(本题共 4 小题，共 52 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)7 (12 分)如图 8317 所示，有界匀强磁场的磁感应强度 B210 3 T；磁场右边是宽度 L0.2 m、场强 E40 V/m、 8、方向向左的匀强电场一带电粒子电荷量q0 19C，质量 m1027 v410 4 m/s 的速度沿 直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出( 不计重力)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 317(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；(2)求带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)求带电粒子飞出电场时的动能 解析】(1)轨迹如图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律得 0 2740 19210 3m.(3)0 019 027 (4104)2 J0 18 2【答案】(1)轨迹见解析图(2)m(3)1018 (12 分)如图 8318 甲所示，互相平行且水平放置的金属板，板 9、长 L1.2 m，两板距离 dm，两板间加上 UV 的恒定电压及随时间变化的磁场，磁场变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直纸面向里为正当 t0 时，有一质量为m106 荷量 q0 4 C 的粒子从极板左侧以 0 3m/s 的速度沿与两板平行的中线 入，取 g10 m/ 8318(1)粒子在 00 4 s 内位移的大小 x；(2)粒子离开中线 最大距离 h；(3)粒子在板间运动的时间 t；(4)画出粒子在板间运动的轨迹图【解析】(1)由题意知： q0 5 05 q0 4 s 时间内做匀速直线运动，因为 t104 s，所以 xv 0t0.4 m.(2)在 04 0 4 s 时间内，电场力与重力平衡 10、，粒子做匀速圆周运动，因为 T 04 04 0 4 s 时间内恰好完成一个周期圆周运动由牛顿第二定律得：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 R mh2 R P 点沿 x 轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点 O，且水平进入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过 N 点水平进入第四象限，并在电场中运动(已知重力加速度为 g)(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；(2)P 点距坐标原点 O 至少多高；(3)若该小球以满足(2) 中 小值的位置和对应速度进入第一象限，通过 N 点开始计时，经时间 t2 小球距坐标原点 O 的距离 s 为多远。 析】(1)小球进入第一象限的正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡设小球所带电荷量为 q，则有：q 小球带正电(2)设匀速圆周运动的速度为 v、轨道半径为 r，由洛伦兹力提供向心力得：应满足：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 rO 的最小距离为：y2r2g(3)小球由 O 运动到 N 的过程中，设到达 N 点的速度为 机械能守恒得： N 12解得：v N 5 点进入电场区域后，在绝缘光滑水平面上做类平抛运动设加速度为 a，则有：沿 x 轴方向有：xv z a刻小球距 O 点的距离为：s 2 2R2 7【答案】(1)带正电 (2) (3)2 g 7。