1、高 考资 源网 ks5u w。w-w*k&s%5￥u课时作业29带电粒子在复合场中的运动时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)高 考资 源网 ks5u w。w-w*k&s%5￥u图11如图1所示为一“滤速器”装置的示意图，a、b为水平放置的平行金属板，一束具各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO运动，由O射出不计重力作用可能达到上述目的办法是()A使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C使a板电势高于b板，
2、磁场方向垂直纸面向外D使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外答案：AD图22设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图2所示，已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，下述说法中错误的是()A该离子必带正电荷BA点和B点位于同一高度C离子在C点时速度最大D离子到达B点后，将沿原曲线返回A点答案：D图33如图3所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场的方向垂直纸面向里，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是()A若撤去电场，P可能做匀加速直线运动B若撤去磁场，P
3、可能做匀加速直线运动C若给P一初速度，P可能做匀速直线运动D若给P一初速度，P可能做顺时针方向的匀速圆周运动解析：由P处于静止状态则P带负电若撤去电场，只受重力和磁场力作用，由于磁场方向与速度垂直必做曲线运动，故A错若撤去磁场，受重力和电场力仍处于平衡状态，故B错若所给初速度的方向与磁场方向平行，油滴只受重力和电场力处于平衡状态，做匀速直线运动若所给初速度的方向向上与磁场方向垂直，合力等于洛伦兹力，则做顺时针的匀速圆周运动，故C、D正确答案：CD图44带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图4所示运动中经过b点，OaOb，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍
4、能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为()Av0B.C2v0 D.答案：C图55如图5所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面做匀速圆周运动，则可判断该带电质点()A带有电量为的正电荷B沿圆周逆时针运动C运动的角速度为D运动的速率为解析：带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mgqE，求得电量q，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，A错由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，B错由qvBmv得，C正确在速度选择器装置中才有v，故D错答案：C图66目前，世界上正在研究一
5、种新型发电机叫磁流体发电机如图6所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两极间的空间当发电机稳定发电时，电流表的示数为I.那么板间电离气体的电阻率为()A.(R) B.(R)C.(R) D.(R)解析：当发电机稳定时，等离子体做匀速直线运动，所以qvBqEq，即UBdv，由I和r得(R)，故A正确答案：A7.图7利用如图7所示的方法可以测得金属导
6、体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电量为e，则下列判断正确的是()A上表面电势高B下表面电势高C该导体单位体积内的自由电子数为D该导体单位体积内的自由电子数为图8解析：画出平面图如图8所示由左手定则知自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，故B正确，A错误再根据eevB，IneSvnebdv 得n.故D正确，C错误答案：BD8(2009广东高考)图9图9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
7、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()A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，粒子的荷质比越小解析：本题考查质谱仪的工作原理，意在考查考生分析带电粒子在电场、磁场中的受力和运动的能力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：EqqvB得vE/B，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，BC正确进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qvB
8、0得，R，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A对，D错答案：ABC二、计算题(31236)图109如图10所示，水平向左的匀强电场E4 V/m，垂直纸面向里的匀强磁场B2 T，质量m1 g的带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速滑下，滑行0. 8 m到N点时离开竖直壁做曲线运动，在P点时小物块A瞬时受力平衡，此时速度与水平方向成45.若P与N的高度差为0.8 m，求：(1)A沿壁下滑过程中摩擦力所做的功；(2)P与N的水平距离解析：分清运动过程，应用动能定理列式求解(1)物体在N点时，墙对其弹力为零，水平方向EqqvB，所以v2 m/s，由MN过程据动能定理：mgWfmv20
9、，所以Wf6103 J.图11(2)设在P点速度为v其受力如图11所示，所以Eqmg，qvBEq，得v2 m/s.设N、P水平距离x，竖直距离y，物体由NP过程电场力和重力做功，由动能定理mgyEqxmv2mv2，得x0.6 m.答案：(1)6103 J(2)0.6 m10如图12所示，在一足够大的区域内，有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B0.25 T ，还有一水平向右的匀强电场，场强E2102 N/C.一带电小液滴质量m105 kg，电荷量q5107 C，在此区域恰好沿直线运动取g10 m/s2 ，求：此带电液滴运动速度的大小和速度方向与电场强度方向的夹角图12图13解析：因液滴沿直线
10、运动，则受力如图13所示，液滴只能作匀速运动，由平衡条件得：(Bqv)2(mg)2(Eq)2解得v1.6103 m/stan30答案：1.6103 m/s3011(2009辽宁/宁夏高考)如图14所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直一质量为m、图14电荷量为q(q0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点已知OPl，OQ2l.不计重力求：(1)M点与坐标原点O间的距离；(2)粒子从P点运动到M点所用的时间解析：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，沿y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a；在x轴正方向上做匀速直线图15运动，设速度为v0；粒子从P点运动到Q点所用的时间为t1，进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角为，则at1v0其中x02l，y0l.又有tan联立式，得30因为M、O、Q点在圆周上，MOQ90，所以MQ为直径从图中的几何关系可知，高 考资 源网 ks5u w。w-w*k&s%5￥uR2lMO6l(2)设粒子在磁场中运动的速度为v，从Q到M点运动的时间为t2，则有vt2带电粒子自P点出发到M点所用的时间t为tt1t2联立式，并代入数据得t www.k s5u.c0m w。w-w*k&s%5￥u
