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带电粒子在复合场中的运动部分高考题.doc

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带电粒子在复合场中的运动部分高考题.doc
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1电粒子在复合场中的运动图 8-3-203.(2011 ·北京东城二模 )如图 8-3-20 所示,两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为 E,磁感应强度为 B.一质子沿极板方向以速度 v0 从左端射入,并恰好从两板间沿直线穿过.不计质子重力,下列说法正确的是A.若质子以小于 v0 的速度沿极板方向从左端射入,它将向上偏转B.若质子以速度 2v0 沿极板方向从左端射入,它将沿直线穿过C.若电子以速度 v0 沿极板方向从左端射入,它将沿直线穿过D.若电子以速度 v0 沿极板方向从右端射入,它将沿直线穿过解析 由题意可知 qE=qv 0B,所以 v0= ,若 v<v 0,则 qE>qvB,质子将向下偏转,A 错;若 v>v 0,则EBqE<qvB,质子将向上偏转,B 错;若电子以速度 v0从左端射入,则 qE=qv 0B,C 对;若电子从右端射入,则电场力和洛伦兹力均向上, 电子将向上偏转, D 错.答案 C4.(2009·广东单科)图 8-3- 21 是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E.平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A2.平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场.下列表述正确的是图 8-3-21A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的比荷越小解析 粒子在题图中的电场中加速,说明粒子带正电.若通过速度选择器时,电场力与洛伦兹力平衡,则洛伦兹力方向应水平向左,由左手定 则知,磁 场的方向应 垂直纸面向外,选项 B 正确;由 Eq=Bqv2可知,v=E/B,选项 C 正确;粒子打在胶片上的位置到狭 缝 的距离即其做匀速圆周运动的直径D= ,可见 D 越小,则粒子的比荷越大,D 不同, 则粒子的比荷不同,因此,利用该装置可以分析同2mvBq位素,A 正确,D 错误.答案 ABC图 8-3-258.(2009·广东单科)如图 8- 3-25 所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场中.质量为 m、带电荷量为+ Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块到达地面时的动能与 B 的大小无关C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D.B 很大时,滑块可能静止于斜面上解析 由左手定则知 C 正确.而 Ff=μF N=μ(mgcos θ+BQv)要随速度增加而变大,A 错误.若滑块滑到斜面底端已达到匀速运动状态,应有 Ff=mgsin θ,可得 v= ( -cos θ),可看到 v 随 B 的增大mgBQsin θμ而减小.若滑块滑到斜面底端 时还处于加速运动状态, 则在 B 越强时,F f越大,滑 块克服阻力做功越多,到达斜面底端的速度越小,B 错误.当滑块能静止于斜面上时应有 mgsin θ=μmgcos θ,即 μ=tan θ,与B 的大小无关,D 错误.答案 C9.如图 8-3-26 所示,匀强电场水平向右,虚线右边空间存在着方向水 平、垂直纸面向里的匀强磁场,虚线左边有一固定的光滑水平杆,杆右端恰好与虚线重合.有 一电荷量为 q、质量为 m 的小球套在杆上并从杆左端由静止释放,带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后开始一小段时间内,小球图 8-3-26A.可能做匀速直线运动B.一定做变加速曲线运动C.重力势能可能减小D.电势能可能增加3解析 带电小球受到的电场力向右,因此小球带正电.小球以一定的速度刚进入复合电磁场时,受到的洛伦兹力向上,重力向下,电场力向右,合力不可能为零,因此不可能做匀速直线运动, A 项错误;小球的速度会发生变化,洛伦兹力 发生变化,因此合外力方向 发 生变化,小球的速度方向肯定会发生 变化,加速度发生变化,因此小球做 变加速曲线运动, B 项正确;如果重力明显地大于洛伦兹力,则进入磁场后的一小段时间内小球可能向下运动,重力 势能可能减小,C 项正确;小球在电场力的作用下肯定会向右运动,因此电势能只能减小,D 项错误.答案 BC11.(2010·陕西西安八校联考)(14 分) 如图 8-3-28 甲所示,竖直挡板 MN 左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度 E=40 N/C,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向. t=0 时刻,一质量 m=8×10 -4 kg、电荷量 q=+2×10 -4 C 的微粒在 O 点具有竖直向下的速度 v=0
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