2016届高考物理一轮复习专题一力与运动第4讲力与物体的曲线运动(二)电场和磁场中的曲线运动提升训练剖析.docVIP

第4讲　力与物体的曲线运动 二 ——电场和磁场中的曲线运动 专题提升训练 一、单项选择题 1.如图1所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子的入射速度变为原来的2倍，而电子仍从原来位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间的距离应变为原来的 图1 A.2倍 B.4倍 C.倍 D.倍 解析　第一次d＝·，第二次d′＝·，两式相比可得d′＝，所以选项C正确。 答案　C 2.用固定于O点的丝线悬挂一个质量为m、带电荷量为＋q q＞0 的小球，以过O点的竖直线Ox为界，左侧有匀强磁场，右侧有匀强电场，方向如图2所示。将带电小球从最低位置c拉至a点由静止释放，让小球在ab间摆动，不计空气阻力，下列说法正确的是 图2 A.a、b两位置高度相等 B.小球经过Ox右侧电场中同一位置时丝线张力相等 C.小球经过Ox左侧磁场中同一位置时丝线张力相等 D.小球从a到c与从c到b所用时间相等 解析　带电小球在Ox右侧受到的重力和电场力均为恒力，方向相同，“等效重力”为G′＝mg＋qE，电势能与机械能之和不变；带电小球在Ox左侧受到重力和洛伦兹力，洛伦兹力方向总垂直于速度方向，不做功，机械能守恒。即左侧机械能等于右侧“电势b点位置比a点高，A选项错误；小球经过Ox右侧电场中同一位置时速度大小相等，丝线张力T与“等效重力”沿丝线方向的分力F2的合力提供向心力，同一位置F2相等，因此T＝m＋F2相等，B选项正确；小球经过Ox左侧磁场中同一位置时速度大小相等，但往返运动速度方向相反，洛伦兹力方向相反，所以丝线张力不相等，C选项错误；在同一高度，合力沿弧线的切向分量右侧比左侧大，由于b比a的位置高，因此小球从a到c比从c到b所用时间短，D选项错误。 答案　B 3. 2015·福州市高中毕业班质量检测 两个质量相同，所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图3，不计粒子的重力，则下列说法正确的是 图3 A.a粒子带正电，b粒子 B.b粒子动能较大 C.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 D.b粒子在磁场中运动时间较长 解析　由左手定则可知，a粒子带负电、b粒子带正电，A项错误；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由轨迹可以判断，a粒子轨迹半径小于b粒子轨迹半径，由半径公式R＝可知，a粒子速度较小，而两粒子质量相等，故b粒子动能较大，B项正确；由洛伦兹力F＝qvB可知，b粒子受洛伦兹力较大，C项错误；由周期公式T＝可知，两粒子在磁场中运动周期相同，粒子在磁场中运动时间t＝T，由于粒子轨迹所对圆心角θ等于其偏向角，故粒子a的轨迹所对圆心角较大，故a粒子在磁场中运动时间较长，D项错。 答案　B 4.如图4所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极P。不计两微粒之间的库仑力，下列说法正确的是 图4 A.在电场中微粒A运动的时间比B长 B.在电场中微粒A、B运动的时间相同 C.微粒A所带的电荷量比B少 D.静电力对微粒A做的功比B少 解析　带电微粒进入电场中，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则微粒在电场中的运动时间为t＝，由此可知两微粒在电场中的运动时间相同，选项B正确，A错误；竖直方向y＝at2，由于t相同，yA＞yB，可得aA＞aB，即＞，则qA＞qB，选项C错误；由W＝qU，可知静电力对微粒A做的功比B多，选项D错误。 答案　B 5. 2015·江苏省镇江市高三模拟 在xOy坐标系的y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上的点A L，0 同时以相同速率v沿不同方向发出a、b两个相同的带电粒子 粒子重力不计 ，其中a沿平行于＋y方向发射，经磁场偏转后，均先后到达y轴上的点B 0，L ，则两个粒子到达B点的时间差为 图5 A. B. C. D. 解析　作出a、b的运动轨迹如图所示，设a粒子运动的轨迹半径为R，则由几何关系得R2＝ R一L 2＋ L 2，解得R＝2L，a粒子的偏转角满足sin θ＝＝，所以θ＝，同理，由图可得b粒子的偏转角β＝π，a粒子在磁场中运动时间ta＝＝＝，b粒子在磁场中运动的时间tb＝＝＝，所以，它们到达B点的时间差Δt＝tb－ta＝－＝，选项D正确。 答案　D 6.[2015·湖北省七市 州 高三联合考试]如图6所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v 方向均垂直磁场方向 、比荷一定的带负电粒子 粒子重力及粒子间的相互MN成θ＝60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为 图6 A. B. C. D. 解析　当