1、一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分)1(2012揭阳模拟)如图9321所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是()图9321A适当减小电场强度EB适当减小磁感应强度BC适当增大加速电场极板之间的距离D适当减小加速电压U2.图9322如图9322，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入
2、这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)()At1t2t3 Bt2t1t3Ct1t2t3 Dt1t3t23.图9323(2012潮州模拟)质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图9323所示，由此可知()A小球带正电，沿顺时针方向运动B小球带负电，沿顺时针方向运动C小球带正电，沿
3、逆时针方向运动D小球带负电，沿逆时针方向运动4.图9324如图9324所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动的方向是()A沿竖直方向向下B沿竖直方向向上C沿水平方向向左D沿水平方向向右二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得8分，只选1个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)5.图9325场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为d，竖直方向足够长，如图9325所示现有一束带电荷量为q、质量为m
4、的粒子以各不相同的初速度v0沿电场方向射入场区，则那些能飞出场区的粒子的动能增量Ek可能为()Adq(EB)B.CqEd D06(2012广州模拟)如图9326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下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是()图9326A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D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小7.图9327磁流体发电机可以把气体的内能
5、直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景其发电原理示意图如图9327所示，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率(电阻率的倒数)为g.则()A两板间电势差为UBdvB上板是电源的正极，下板是电源的负极C流经R的电流为ID流经R的电流为I8.图9328利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域如图9328是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I
6、，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是()A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平9.图9329如图9329所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点C处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分为三束，则下列判断正确的是()A这三束正离子的速度一定相同B这三束
7、正离子的质量一定相同C这三束正离子的电量一定不相同D这三束正离子的比荷一定不相同三、非选择题(本大题共3小题，共36分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10.图9330(10分)如图9330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
8、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11(12分)(2011广东高考)如图9331(a)所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1R0，R23R0，一电荷量为q、质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小；(2)若撤去电场，如图(b)，已知粒子从OA的延长线与外圆的交点C以速度v2射出，方向与OA延长线成45角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间；(3)在图(b)中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方
9、向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？图933112(14分)(2012浙江高考)如图9332所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点图9332(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；(2)求磁感应强度B的值；(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁
10、感应强度调至B，则B的大小为多少？答案与解析1【解析】欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则qEqvB，而电子流向上极板偏转，则qEqvB，故应减小E或增大B、v.故A正确，B、C、D错误【答案】A2.【解析】在复合场中沿直线运动时，带电粒子速度大小和方向都不变，只有电场时，粒子沿初速度方向的分速度不变，故t1t2.只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变沿初速度方向的分速度不断减小故t1t2t3，C正确【答案】C3.【解析】带电小球在复合场中做匀速圆周运动的条件是电场力和重力平衡，故电场力应竖直向上，则小球带负电，洛伦兹力提供向心力，再根据左手定则可以确定小球沿顺时针方向运
11、动，故B正确【答案】B4.【解析】由a板带正电，可知板间场强方向向下，带正电的液滴在板间所受电场力方向向下，重力方向也向下，要使其做直线运动，应使其所受洛伦兹力与重力、电场力的合力等大反向，即洛伦兹力方向应竖直向上，由左手定则可判定液滴的运动方向只能是水平向右，D正确【答案】D5.【解析】带电粒子可从左侧或右侧飞出场区，由于洛伦兹力不做功，电场力做功与路径无关，所以从左侧飞出时Ek0，从右侧飞出时，EkqEd，故选项C、D正确【答案】CD6【解析】粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动在速度选择器中受力平衡：qEqvB得v，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸
12、面向外，B正确，C错误进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由qvB0，得R，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A项正确、D项错【答案】AB7.【解析】等离子体喷射入磁场后，在洛伦兹力F1qBv的作用下正离子向上偏，负离子向下偏，则上板是电源的正极，下板是电源的负极，B对；两板间形成向下的电场，正、负离子将受到电场力F2q阻碍其偏转，假设外电路断路，则qBvq，即UBdv为电源电动势，A错电源内阻为r，由闭合电路欧姆定律得I，C错，D对【答案】BD8.【解析】根据qqBv，得UBdv，所以电势差UCD取决于B、d、v，故A错误，C正确电子带负电，根据左手定则，可确定B正确赤道上方地磁场磁感线
13、方向是水平的，而霍尔元件的工作面需要和磁场方向垂直，故工作面应竖直放置，D错误【答案】BC9.【解析】由带电粒子在金属板中做直线运动知qvBqE，v，表明带电粒子的速度一定相同，而粒子的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定，在磁场中有R，带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同，故A、D项正确，B、C错误【答案】AD10.【解析】(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qEqvB又Rvt0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方向位移为yv由式得y设在水平方向位移为x，因
14、射出位置在半圆形区域边界上，于是xR又由xa2得a.【答案】(1)E沿x轴正方向(2)11【解析】(1)根据动能定理，qUmvmv，所以v0 (2)如图所示，设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由几何知识可知R2R2(R2R1)2，解得RR0，根据洛伦兹力公式qv2Bm，解得B.根据公式，2Rv2T，解得t.(3)考虑临界情况，如图所示qv3B1m，解得B1，qv3B2m，解得B2，综合得：B.【答案】见解析12【解析】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有qmg由式得： q由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知：墨滴带负电荷(2)墨滴垂直进入电、磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有qv0Bm考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径Rd由、式得B.(3)根据题设，墨滴运动轨迹如图所示，设圆周运动半径为R，有qv0Bm由图示可得：R2d2(R)2解得：Rd联立、式可得：B.【答案】(1)负电荷(2)(3)