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2011高考物理二轮复习 带电粒子在复合场中的运动专题测试.doc

1、2011高考物理二轮复习带电粒子在复合场中的运动专题测试1带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转,称这种电场为偏转电场,这种磁场为偏转磁场.下列说法错误的是(重力不计)A.欲把速度不同的同种带电粒子分开,既可采用偏转电场,也可采用偏转磁场B.欲把动能相同的质子和粒子分开,只能采用偏转电场C.欲把由静止经同一电场加速的质子和粒子分开,偏转电场和偏转磁场均可采用D.欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开,偏转电场和偏转磁场均可采用2目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示,表示了它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,

2、产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I.那么板间电离气体的电阻率为A. B.C.D.3空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,强度分别为E=10 N/C,B1 T,如图所示.有一质量为m2.010-6 kg,带正电q2.010-6 C的微粒,在此空间做匀速直线运动,其速度的大小为_.方向为_.4如图所示,水平虚线上方有场强为E1的匀强电场,方向竖直向下,虚线下方有场强为E2的匀强电场,方向水平向右;在虚线上、下方均有磁感应强

3、度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一长为L的绝缘细杆,竖直位于虚线上方,b端恰在虚线上,将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放,小环先加速而后匀速到达b端,环与杆之间的动摩擦因数0.3,小环的重力不计,当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动,求:(1)E1与E2的比值;(2)若撤去虚线下方的电场,小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆,圆周半径为,环从a到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大?5串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从

4、a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子.而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量m=2.010-26 kg,U=7.5105 V,B=0.5 T,n=2,基元电荷e=1.610-19 C,求R.6如图所示,两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d=10.0 cm,B板的中央M处有一个粒子源,可向各个方向射出速率相同的粒子,粒子的荷质比qm=4.82107 Ckg.为使所有粒子都不能达到A板,可以在A、B板间加一个电压,所加电压最小值是U0=4.1510

5、4 V;若撤去A、B间的电压,仍使所有粒子都不能到达A板,可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场,该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件? 参考答案1.C 2.A 3.20 m/s;斜向上与电场强度方向成60角4.(1)在虚线上方,球受电场力、磁场力、摩擦力作用,环最后做匀速运动,摩擦力与电场力平衡f=N=Bqv=fE=qE1 在虚线下方环仍作做速运动,此时电场力与磁场力平衡BvqqE2 联立以上两式得=0.3 (2)在虚线上方电场力做功EE=qE1L 摩擦力做功Wf=WE-mv2 在虚线下方,撤去电场后小环做匀速圆周运动Bvq= 、联立得mv2= 6. 设速率为v,在电场力作用下最容易到达A板的是速度方向垂直B板的粒子由动能定理得: qU=mv2加磁场后,速率为v的粒子的轨道半径为d/2,只要轨迹与AB板都相切的粒子打不到板即可.与此对应的磁感应强度就是B的最小值.因为:Bqv=由上两式得:B=0.83 T即磁感应强度B应满足B0.83 T

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