2013高考物理总复习 第8章 4讲 带电粒子在复合场中的运动课时演练 新人教版.docVIP

2013高考物理总复习 第8章 4讲 带电粒子在复合场中的运动课时演练 新人教版 1．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴能沿一条与竖直方向成α角的直线MN运动(MN在垂直于磁场方向的平面内)，如图所示．则以下判断中正确的是(　　) A．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点 B．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 C．如果电场方向水平向左，油滴是从M点运动到N点 D．如果电场方向水平向右，油滴是从M点运动到N点 2.如图所示，界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E，在PQ上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，会改变洛伦兹力，进而改变落地点，电场力做功会不同，D项错． 答案：BC 3．如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关闭合．两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板．以下说法正确的是(忽略带电粒子的重力)(　　) 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，粒子将继续沿直线穿出 D．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 4．如图所示，有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道，其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中，下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中；质量为m，带正电，电荷量为q的小球，从轨道的水平直径的M端由静止释放，若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零，求： (1)磁感应强度B的大小； (2)小球对轨道最低点的最大压力； (3)若要小球在圆形轨道内做完整的圆周运动，求小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度． 解：(1)设小球向右通过最低点时的速率为v，由题意得： mgR＝mv2，qBv－mg＝m，B＝. (2)小球向左通过最低点时对轨道的压力最大． FN－mg－qBv＝m，FN＝6mg. (3)要小球完成圆周运动的条件是在最高点满足：mg＋qE＝m 从M点到最高点由动能定理得：－mgR－qER＝mv－mv 由以上可得v0＝ . 5．(2011安徽高考)如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出． (1)求电场强度的大小和方向； (2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出，求粒子运动加速度的大小； (3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间． 解：(1)设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向 且有qE＝qvB 又R＝vt0 则E＝. (2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 在y轴方向位移大小为y＝v 由式得y＝ 设在x轴方向位移大小为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是 x＝R 又由x＝a()2 得a＝. (3)仅有磁场时，入射速度v ′＝4v，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有 qv ′B＝m 又qE＝ma 由式得r＝ 由几何知识sin α＝ 即sin α＝，α＝ 带电粒子在磁场中运动周期 T＝ 则带电粒子在磁场中运动时间 tB＝T 所以tB＝t0　　　　　 每天发布最有价值的高考资源 每天发布最有价值的高考资源 4 / 3 3 / 3 每天发布最有价值的高考资源 1 / 3