高考物理一轮复习练习及解析第11单元磁场第57讲带电粒子在复合场中的运动

高考物理一轮复习练习及解析第11单元磁场第57讲带电粒子在复合场中的运动内容摘要：

1、第 57 讲间存在着方向竖直向下的匀强电场 E 和垂直纸面向里的匀强磁场 B，现有一个质量为 m 的带电液滴在竖直平面内做圆周运动，下列说法不正确的是( )可以沿顺时针方向运动解析：液滴能做圆周运动，说明它所受到的合外力等于洛伦兹力，qEF 合 洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，故选项A、B 正确；又由左手定则可知，液滴应沿顺时针方向旋转，故选项 C 正确、D 、N 两平行金属板间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，一不计重力的带电粒子从 O 点以初速度 v 沿着和两板平行的方向射入场区后，做匀速直线运动，经过时间 出场区；如果两板间只有电场，粒子仍以原来的速度 v 从 O 点进入电场，经过时间出 2、电场；如果两板间只有磁场，粒子仍以原来的速度 v 从 O 点进入磁场，经过时间 t1、t 2、t 3 之间的关系为()t 2t 3t 1t t 2t 3 t 2t 3解析：设板长为 l，当两板间有正交的电场和磁场时， ；当粒子的受力和运动都沿水平和竖直方向分解，水平方向的分运动为匀速运动，故 ；当两板间只有磁场时，粒子率保持不变，运动路程 ll ，故 带电粒子以水平初速度 v0()所受重力忽略不计 )，电场和磁场对粒子所做的总功为 将电场和磁场正交重叠，如图乙所示，粒子仍以水平初速度 过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为 1 和 ( )1W 1W 1W 1 3、W 2，也可能是 2 甲乙解析：磁场对粒子不做功，故 W无论粒子带正电还是带负电，进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向都与电场力的方向相反，故图乙中洛伦兹力使电荷向电场力方向的偏转位移变小，或者使电荷向电场力的反方向偏转，故 、宽、高分别为 a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面的方向上加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前后两个侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压 表示污水流量( 单位时间内流出的污水体积) ，下列说法正确的是() 与污水流量 Q 成正比，与 a、c 无关解析：由左手定则知，污水中的正离子向后侧面偏转，负离子向前侧面偏转，故前 4、侧面的电势一定低于后侧面的电势，选项 B 正确；当前后侧面之间的电势差增至某一值时，离子不再偏转，此时有：q 故前后侧面所能达到的稳定电压 U离子的浓度无关，选项 C 错误；污bc vb c ，即 Q 与 a、c 点 O 处固定有正点电荷 Q，另有平行于 y m、带电荷量为 q 的微粒，恰能以 y 轴上 O(0，a)点为圆心做匀速圆周运动，其轨迹平面与 面平行，角速度为 ，旋转方向如图中箭头所示 析：微粒的受力情况如图乙所示，由左手定则知磁感应强度的方向为 y 轴负方向，设 粒子做圆周运动的轨迹半径为 R，有：库仑力 F k 甲 k Rq ，方向沿 y 轴负方向879 年由美国物理学家 先在金 5、属材料中发现的，至今，能将磁信号转换成电信号的线性磁敏性元件霍尔元件已在很多领域(电器、电子测量仪表等) 一个很小的矩形半导体薄片上制作成四个电极 E、F、M、N， 型半导体材料，单位体积中含载流子的个数为 、F 间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场 B，在 M、N 间出现的电压 为霍尔电压.(1)电流和磁场如图所示，试判定 M、N 两端电势的高低.(2)试证明：U HR ，R ) k 被定义为霍尔元件的灵敏度(R 为上问关系式中的常则采用哪些方法可提高元件的灵敏度。 解析：(1)P 型半导体的载流子带正电荷，由左手定则知，通电后载流子向 N 极偏移，故 N M.(2)载流子向 N 极偏移使得 N、M 之间形成电压后，载流子又受到与 N、M 、N 两表面的间距为 a，载流子的电荷量为 q，定向移动的速度为 v，在 ：q H ，其中 R )由第(2)问可得 k ，故知减小厚度 d、减小半导体中载流子的密度可以增大1)N 端电势比 M 端电势高(2)略(3) 略。