高考一轮复习随堂练习 专题 带电粒子在复合场中的运动

高考一轮复习随堂练习 专题 带电粒子在复合场中的运动内容摘要：

1、第 4 讲 专题 带电粒子在复合场中的运动图 8491如图 849 所示，空间存在一匀强磁场 B(方向垂直纸面向里) 和一电荷量为Q 的点电荷的电场，一带电粒子q(不计重力) 以初速度 某处垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷Q 的距离为 r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹可能是( )A沿初速度 向的直线B以点电荷Q 为圆心，以 r 为半径，在纸面内的圆C初阶段在纸面内向右偏的曲线D初阶段在纸面内向左偏的曲线解析：当带电粒子所受库仑力和洛伦兹力的合力正好能提供其所需的向心力时，粒子便以点电荷Q 为圆心，以 r 为半径，在 纸面内做匀速圆周运动；因为点电荷Q 周围的电场是非匀强电场，所以粒子不可能 2、做直 线运动 综上所述粒子的运 动轨迹可能为 B、C、4102如图 8410 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 静止开始下落，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减小C小球从静止开始下落到水平地面时的动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：小球受到磁场力，不可能做匀变速曲线运动电场力做正功， 电势能减小，由能量守恒知，C 项正确增大磁感应强 度，会改变洛伦 3、兹力， 进而改 变落地点， 电场力做功会不同，D 项错答案：4113如图 8411 所示，竖直平面 存在水平向右的匀强电场，场强大小 E10 N/C，在 y0 的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B一带电量 q、质量 m0.4 小球由长 l0.4 m 的细线悬挂于 P 点，小球可视为质点，现将小球拉至水平位置 A 无初速释放，小球运动到悬点 P 正下方的坐标原点 O 时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过 O 点正下方的 N 点( g10 m/s 2)求：(1)小球运动到 O 点时的速度大小；(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小；(3)的距离解析：(1)小球从 A 运动 O 4、的过程中，根据 动能定理： 2则得小球在 O 点速度为：v 2 m/s. 2l(g 2)小球运动到 O 点绳子断裂前瞬间，对小球应用牛顿第二定律：F 向 F T 洛 m B 、得：F T)绳断后，小球水平方向加速度 5 m/s 2 点运动至 N 点所用时间 t 0.8 s距离 h .2 m12答案：(1)2 m/s(2)N(3)3.2 4124如图 8412 所示，平行于直角坐标系 y 轴的 用特殊材料制成的，只能让垂直打到 面上的电子通过其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为 E 的匀强电场现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点 5、O 沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用已知电子的电量为 e，质量为 m，在，a， 601)能通过 面的电子所具有的最大速度是多少；(2)在 侧 x 轴上什么范围内能接收到电子解析：(1)要使电子能通过 面， 电子飞出磁场的速度方向必 须水平向右，由 r 越大 v 越大，从 C 点水平飞出的电子，运动半径最大，对应的速度最大，即a 时 ，电子的速度最大由 m ，得：v m .2)粒子在电场中做类平抛运动，据a 2x 2Q 界面的右侧 x 轴上能接收电子的范围是 (3a，3a 2题属于复合场问题，考查带电粒子在有界磁场中的运动和带电粒子在匀强电场中的运动，需要同学们解题时能够正确地画 6、出带电粒子在磁场和电场中的运动轨迹答案：(1) (2)2 3a，3a 2413(2009重庆，25) 如图 8413 所示，离子源 A 产生的初速度为零、带电荷量均为 e、质量不同的正离子被电压为 加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板 的小孔 S 离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界 入磁感应强度为 B 的匀强磁场已知 HOd，d，0.( 忽略离子所受重力)(1)求偏转电场场强 大小以及 夹角 ；(2)求质量为 4m 的离子在磁场中做圆周运动的半径；(3)若质量为 4m 的离子垂直打在 中点 ，质量为 16m 的离子打在 ，S 1 和 Q 上的正离子的质量范 7、围解析：(1)由 0/d，由 ，得 45)由 R2 )将 4m 和 16m 代入 R，得 2，由 S R 1，(将 2 代入得 S4( 1) 3 2(2 (RR 1)2，得 R 1，则下列说法中错误的是 ()A液滴一定做匀变速直线运动 B液滴一定带正电C电场线方向一定斜向上 D液滴一定做匀速直线运动解析：在电磁场复合区域粒子一般不会做匀变速直线运动，因速度变化洛伦兹力变化，合外力一般变化答案：4152如图 8415 所示，光滑绝缘杆固定在水平位置上，使其两端分别带上等量同种正电荷 2，杆上套着一带正电小球，整个装置处在一个匀强磁场中，磁感应强度方向垂直纸面向里，将靠近右端的小球从静止开始释放， 8、在小球从右到左的运动过程中，下列说法中正确的是()A小球受到的洛伦兹力大小变化，但方向不变B小球受到的洛伦兹力将不断增大C小球的加速度先减小后增大D小球的电势能一直减小解析：Q 1、中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力指向中点小球从右向左运 动过程中，小球的加速度先减小后增大， C 正确速度先增大后减小，洛伦兹 力大小变化，由左手定则知，洛伦兹力方向不变，故 A 正确，B 错误 小球的 电势能先减小后增大， D 错误答案：4163如图 8416 所示有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些 9、正离子具有相同的()A速度 B质量 C电荷 D比荷解析：设电场的场强为 E，由于粒子在区域里不发生偏转，则 1 v ；当粒，偏转半径又相同，所以 R ，故选项 A、D 正确4174(2009辽宁、宁夏理综，16) 医生做某些特殊手术时，利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 以及一对磁极 N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的使用时，两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图 8417 所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，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作是匀强电场，血液中的离子所 10、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 则血流速度的近似值和电极 a、b 的正负为()A1.3 m/s ， a 正、b 负 B2.7 m/s，a 正、b 负Cm/s，a 负、b 正 D2.7 m/s，a 负、b 正解析：根据左手定则，可知 a 正 b 负，所以 C、D 两项错；因为离子在场中所受合力为零，q，所以 v 1.3 m/s ，A 项对 B 项错5如图 8418 所示，一个带正电荷的物块 m，由静止开始从斜面上 A 点下滑，滑到水平面 的 D 点停下来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相 11、同，且不计物块经过 B 处时的机械能损失先在 在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块 点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的 D点停下来后又撤去电场，在 次让物块 m 从 A 点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的 D点停下来则以下说法中正确的是( )图 8418AD点一定在 D 点左侧 BD点一定与 D 点重合CD点一定在 D 点右侧 DD点一定与 D 点重合解析：仅在重力场中时，物块由 A 点至 D 点的过程中，由动能定理得 0，即 hs 20，由 题意知 A 点距水平面的高度 h、物块与斜面及水平面间的动摩擦因数 、斜面 倾角 、斜面长度 以 重力的大小无关，而在在空间加竖 12、直向下的匀强电场后，相当于把重力增大了，s 2 不变，D点一定与 项正确；在 在空 间加水平向里的匀强磁场后，洛伦兹力垂直于接触面向上，正压力变小，摩擦力变小，重力做的功不 变，所以 D点一定在 D 点右侧，C 项正确答案：4196如图 8419 所示，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器电阻为 R，开关 K 闭合两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力) 正好以速度 v 匀速穿过两板以下说法正确的是()A保持开关闭合，将滑片 P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B保持开关闭合，将滑片 P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C保持开关闭合，将 a 极板向下移动一点，粒子将 13、一定向下偏转D如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出解析：本题考查电路、电容器、 带电粒子在复合场中的运动等知识开关 闭合，滑片未滑动时，带电粒子所受洛伦兹力等于 电场力当滑片向上滑 动时 ，带电粒子受到的电场力减小，由于不知道带电粒子的电性，所以 电场力方向可能向上也可能向下，带电粒子刚进入磁场时洛伦兹力大小不变，与电场 力的方向相反，所以 带电粒子可能向上运 动，也可能向下运动，A、B 项正确， C 项错误；开关断开，带电粒子在匀强磁 场中做圆周运动， D 项错误答案：4207在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为 m 的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图 8420 所示，关于场的分布情况可能的是()A该处电场方向和磁场方向重合B电场竖直向上，磁场垂直纸面向里C电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与 v 垂直D电场水平向右，磁场垂直纸面向里解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析A 选项中若电场、磁场方向与速度方。