课时跟踪检测31 带电粒子在复合场中的运动（一）

课时跟踪检测31 带电粒子在复合场中的运动（一）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (三十一)带电粒子在复合场中的运动(一)高考常考题型：选择题计算题1如图 1 所示，虚线空间中存在由匀强电场 E 和匀强磁场 B 组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球( 电荷量为q，质量为 m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是( )图 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，可采用的方法是( )A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 图 2C将极板间距离适当减小D将极板间距离适当增大3(2012南通联考)如图 3 所示， 2、某一真空室内充满竖直向下的匀强电场 E，在竖直平面内建立坐标系 空间内，将一质量为 m 的带电液滴( 可视为质点 )自由释放，此液滴则沿 y 轴的负方向，以加速度 a2g(g 为重力加速度 )做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变 )，随后液滴进入 速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为 匀强电场和磁感应强度大小为 匀强磁场，照相底片 D 与狭缝 2 的连线平行且距离光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，忽略重力的影响。 图 12(1)求从狭缝 出的离子速度 大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度 向飞行 3、的距离为 x，求出 x 与离子质量 m 之间的关系式(用 0、E、q、m、L 表示)。 12(2013兰州模拟)如图 13 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 60角从 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 点并与 y 轴正方向成 60角的方向飞出。 M 点的坐标为(0 ，10)，N 点的坐标为 4、(0,30)，不计微粒重力，g 取 10 m/求：图 13(1)微粒运动速度 v 的大小；(2)匀强磁场 大小；(3)场区域的最小面积。 答 案课时跟踪检测(三十一) 带电粒子在复合场中的运动(一)1选 电小球进入复合场时受力情况：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、D 两种情况下合外力可能为零或与速度的方向相同，所以有可能沿直线通过复合场区域，A 项中力 速度 以三力的合力不会总保持在竖直方向，合力与速度方向将产生夹角，做曲线运动，所以 A 错。 2选 D电子入射极板后，偏向 A 板，说明 E 可知，减小场强 E 的 C 错误，D 正确；而移动滑动头 P 并不能改变板间电压，故 A、B 均 5、错误。 3选 D在 y0 的空间内，根据液滴沿 y 轴负方向以加速度 a2g( g 为重力加速度)做匀加速直线运动可知，液滴在此空间内运动时所受电场力方向向下，大小等于重力；进入 y0 的空间后，液滴电性改变，其所受电场力向上，大小仍等于重力，所以液滴将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，动能保持不变，选项 D 正确；重力势能先减小后增大，电势能先增大后减小，选项 A、 B、C 均错误。 4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由左手定则可判断出磁感 6、应强度 B 在磁场区域、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 tT/4，由于 T ，求得 B2有选项 C 正确。 出平面图如图所示，由左手定则可知，自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，B 正确，A 错误。 再根据e I n ，故 D 正确，C 错误。 A设粒子从 M 点进入磁场时的速度大小为 v，该速度与水平方向的夹角为 ，故有 v。 粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为 r。 而 间的距离为 2。 联立解得 d2 ，故选项 A 正确。 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 7、带电粒子将向下偏转，A 可行；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 可行；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 不可行；仅改变粒子的电性，则由于两个力的方向都发生变化，带电粒子将向下偏转，D 可行。 9选 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 a 有：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 b 由于电性不确定，故无法判断从 O点的上方还是下方穿出，选项 A、B 错误；粒子 8、b 在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故 项错误。 10选 场沿 x 轴正方向，则与粒子运动的速度 v 的方向平行，粒子不受洛伦兹力的作用，只受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用，若重力和电场力大小不相等，则粒子所受合力方向与速度方向不在同一直线上，粒子将做曲线运动；若相等，粒子将做匀速直线 0 运动，所以 A 选项错误。 B 项，磁场竖直向上，根据左手定则，洛伦兹力沿 y 轴正方向，若电场力和重力大小相等，则洛伦兹力刚好能提供向心力，则粒子可能在面内做匀速圆周运动，所以 B 项正确。 C 项，粒子受到竖直向下的电场力，竖直向上的洛伦兹 9、力和竖直向下的重力，若重力和电场力的合力与洛伦兹力的大小相等，则粒子所受合力为零，粒子将做匀速直线运动，所以 C 项正确。 D 项，粒子受到沿 y 轴负方向的电场力，沿 y 轴正方向的洛伦兹力和竖直向下的重力，若洛伦兹力与电场力的大小相等，则粒子的合力就是竖直方向的重力，粒子将做平抛运动，所以 D 项正确。 11解析：(1)能从速度选择器射出的离子满足 )离子进入匀强偏转电场 E 后做类平抛运动，则 xv 0tL 2由牛顿第二定律得 qE世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 解得 x 1) (2) 0析：(1)带正电微粒在电场和磁场复合场中沿直线运动， qE，解得vE /10 3 m/s。 (2)画出微粒的运动轨迹如图，粒子做圆周运动的半径为 R m。 315由 ，解得 /4 T。 3(3)由图可知，磁场 ，由几何关系易得 020 .2 m， R(10) /30 m。 3所以，所求磁场的最小面积为 S 150答案：(1)310 3 m/s(2) )。