世纪金榜2014高三物理二轮专题突破检测 带电粒子在组合场、复合场中的运动A

世纪金榜2014高三物理二轮专题突破检测 带电粒子在组合场、复合场中的运动A内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、复合场中的运动A 组(45 分钟100 分)一、选择题(本大题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分。 多选题已在题号后标出)离子源发射出的正离子,经加速电压 U 加速后进入相互垂直的电场(E 方向竖直向上)和磁场(B 方向垂直纸面向外)中,发现离子向上偏转。 要使此离子沿直线通过电磁场,需要(),减小 B,减小 2.(2013株洲一模)如图所示,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()增大磁感应强度,小球从原来位置下落 2、到水平地面时的动能不变3.(2013攀枝花一模)质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器,如图所示。 它的工作原理是带电粒子(不计重光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 )经同一电场加速后,垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,然后利用相关规律计算出带电粒子质量。 图中虚线为某粒子运动轨迹,由图可知()2比上极板 ,则半径 r 半径 r 图所示,比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为 U 的直线加速器加速后,沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。 正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞 3、区迎面相撞,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()子的比荷 越大,磁感应强度 B 越小q 一定时,比荷 相同的离子加速后,质量大的离子动能小q离子,加速电压 U 越大,离子在环状空腔磁场中的运动时间越长5.(多选)(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 P+和 )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 q,质量为 m 的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A 点由静止下滑,小球 4、恰能通过半径为 R 的竖直圆形轨道的最高点 B 而做圆周运动。 现在竖直方向加上如图所示的匀强电场,若仍从 A 点由静止释放该小球,则() 点,且在 B 点与轨道之间压力不为 多选)(2013东城区一模)质量为 m,带电量为 q 的小物块,从倾角为 的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为 B,如图所示。 若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是()小物块对斜面压力为零时的速率为m8.(多选)(2013西安一模)在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场的方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着光世昌老师高中物理精品资源免费 5、下载地址 ,如图所示。 由此可判断下列说法正确的是()油滴从 M 点运动到 N 油滴从 N 点运动到 M 油滴从 N 点运动到 M 油滴从 N 点运动到 M 点二、计算题(本大题共 2 小题,共 36 分。 需写出规范的解题步骤)9.(16 分)(2013西安一模)在地面附近的真空中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场,如图甲所示。 磁场的磁感应强度 B 随时间t 的变化情况如图乙所示。 该区域中有一条水平直线 是 的一点。 在t=0 时刻,有一个质量为 m、电荷量为+q 的小球(可看作质点),从 M 点开始沿着水平直线以速度 t 0时刻恰好到达 N 点。 经观测发现,小球在t=2t 6、=3竖直向下经过直线 的 D 点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过 D 点。 求:(1)电场强度 E 的大小。 (2)小球从 M 点开始运动到第二次经过 D 点所用的时间。 (3)小球运动的周期,并画出运动轨迹(只画一个周期)。 10.(20 分)(2013沈阳一模)如图所示,在 面内,第象限内的虚线 电场与磁场的边界, y 轴负方向成 45角。 在 x0 且 左侧空间存在着沿 x 轴负方向的匀强电场 E,场强大小为 ,在 y0 且 右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场 B,磁感应强度大小为 计重力的带负电的微粒,从坐标原点 O 沿 y 轴负方向以 03m/s 的初速度进光世昌老师高中物理精品资源 7、免费下载地址 ,已知微粒的带电荷量为 q=0量为 m=0:(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。 (保留两位有效数字)答案解析 解析 】选 C。 离子所受的电场力 F=伦兹力 F 洛 =子12向上偏转,电场力大于洛伦兹力, 故要使离子沿直线运动, 可以适当增加 U,增加速度,洛伦兹力增大,C 正确;也可适当减小 E 或增大 B,电场力减小或洛伦兹力增大,A、B、D 错误。 2.【 解析 】选 C。 小球刚进入电场、磁场区域, 受力如图 ,因此小球向右偏转。 由于洛伦兹力与速度有关,故小球所受的合力大小和方向均变 8、化,故 A 错;因电场力做正功,故小球的电势能减少,B 错; 由于洛伦兹力不做功 ,由能量守恒可知 C 对;当磁场变强,小球落地点的水平位移增大,电势能减小量增大,小球动能增大,D 错。 3.【 解析 】选 C。 粒子从 孔进入磁场中, 速度方向向下 ,粒子向左偏转,由左手定则可知粒子带正电。 带正电的粒子在 板间加速, 则要求场强的方向向下,那么 的电势高于 的电势。 粒子在电场中加速,由动能定理光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ,在磁场中偏转,则有 r= ,联立两式解得 r= ,由此式可以看出12 m 22只增大 U 或只增大 m 时, 粒子的轨道半径都变大。 4.【 解析 】选 B。 根据图示 9、可知,正离子做逆时针方向的匀速圆周运动,负离子做顺时针方向的匀速圆周运动,磁场方向应垂直圆环平面向里,选项 A 错误; 离子在加速电场中,环状空腔中的圆周运动满足 m ,则 B=12 ,对于比荷相等的正、负离子,加速电压一定,运动半径一定, 则离子比荷12越大,所需磁场的磁感应强度越小, 选项 B 正确; 离子在磁场中的运动速度为 v=,磁感应强度相同 ,半径一定, 比荷相同,正、负离子做圆周运动的速度相等,质q量大的离子,其动能一定大, 选项 C 错误;离子在环状空腔磁场中的运动时间为 t= ,与加速电压无关,选项 D 错误。 5.【 解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)正离子在电场中, 10、由于电场力的作用做加速运动 ;(2)正离子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,做圆周运动。 【解析】选 B、C、D。 磷离子 P+和 质量相等,在电场中所受的电场力之比为 13,所以加速度之比为 13,A 项错误;离开电场区域时的动能之比为 13,初速度可忽略的磷离子 P+和 经电压为 U 的电场加速后,由动能定理可得, 离开电场区域时的动能之比为它们的带电量之比,即 13,D 项正确; 在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力 m ,可得 r= , = = ,B 项正确;设 m2 31光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 +在磁场中的运动半径为 R,由几何知识可得磁场的宽度为 R,而 半径332为 R 11、,由几何知识可得 磁场中转过的角度为 60,P+在磁场中转过的角度为30,所以磷离子 P+和 磁场中转过的角度之比为 12,C 项正确。 6.【 解析 】选 B。 小球从光滑绝缘的斜面轨道的 A 点由静止下滑, 恰能通过半径为 R 的竖直圆形轨道的最高点 B 而做圆周运动, 则 mg=m ,mg( m ;加 12 点由静止释放该小球,则( m ,联立解得12m ,满足小球恰好能过 B 点的临界条件,选项 B 正确。 7.【 解析 】选 B、D。 小物块沿斜面下滑对斜面作用力为零时受力分析如图所示,小物块受到重力 垂直于斜面向上的洛伦兹力 F,故小物块带负电荷,A 错误; 小物块在斜面上运动时合力等于 12、持不变 ,做匀加速直线运动,B 正确,C 错误; 小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时有 有 v= ,正确。 8.【 解题指南】解答该题的思路:(1)先根据带电油滴做直线运动, 分析其做的是匀速直线运动。 (2)再根据左手定则,利用假设法分析洛伦兹力的方向 ,分析是否满足合力为零,并确定电性。 (3)最后确定电场的方向。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【解析】选 A、C。 油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用,因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,大小随速度的改变而改变,而电场力与重力的合力是恒力,所以油滴做匀速直线运动; 又因电场力一定在水平方向上, 故洛伦兹力的方向是斜向上方的,因而当油滴带正电时, 应该由 M 点向 N 点运动,故选项A 正确,B 错误。 若电场方向水平向右,则油滴需带负电,此时斜向右上方与 点运动到 M 点,即选项 C 正确。 同理,电场方向水平向左时,油滴需带正电,油滴是从 M 点运动到 N 点的。