【金版教程】2018高考物理二轮复习训练1-3-9 带电粒子在组合场、复合场中的运动a 含解析.doc

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1、1．[2015·辽宁五校联考]有一个带电荷量为＋q、重力为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法正确的是()A．一定做曲线运动B．不可能做曲线运动C．有可能做匀加速直线运动D．有可能做匀速直线运动答案A解析带电小球在没有进入复合场前做自由落体运动，进入磁场后，受竖直向下的重力G＝mg，水平向左的电场力F电场＝qE与洛伦兹力F洛＝qBv，重力与电场力大小和方向保持恒定，但因为速度大小会发生变化，所以

2、洛伦兹力大小和方向会发生变化，所以一定会做曲线运动，A正确，B、C、D错误.2．[2015·长春质监]如图所示，宽度为d、厚度为h的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应.实验表明：当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为：U＝K，式中的比例系数K称为霍尔系数.设载流子的电荷量为q，下列说法正确的是()A．载流子所受静电力的大小F＝qB．导体上表面的电势一定大于下表面的电势C．霍尔系数为K＝，其中n为导体

3、单位长度上的电荷数D．载流子所受洛伦兹力的大小F洛＝，其中n为导体单位体积内的电荷数答案D解析导体中的电场强度E＝，载流子所受电场力F＝Eq＝q，A项错；由左手定则可知，载流子受到的洛伦兹力向上，由于载流子的电性不确定，B项错；稳定时，电场力与洛伦兹力相等，即：qvB＝q⇒U＝Bhv，又电流的微观表达式：I＝nqSv＝nqhdv，解两式得：U＝，式中n为单位体积内的电荷数，C项错；由F洛＝Bqv＝，D项正确.3．[2015·烟台一模]将边长为3L的正方形区域分成相等的三部分，左右两侧为匀强磁场，中间区

4、域为匀强电场，如图所示.左侧磁场的磁感应强度大小为B1＝，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感应强度大小为B2＝，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行.一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U，加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入电场，不计粒子重力，求：(1)粒子经过平行金属板加速后的速度大小；(2)粒子在左侧磁场区域内运动时的半径及运动时间；(3)电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右

5、侧磁场的上边缘cd间离开？答案(1)(2)(3)≤E≤解析(1)粒子在电场中运动时qU＝mv2解得v＝(2)粒子进入磁场B1后qvB1＝解得R1＝＝设粒子在磁场B1中转过的角度为α，由sinα＝，解得α＝60°周期T＝粒子在磁场B1中运动的时间为t＝T＝(3)粒子在磁场B2中运动，在上边缘cd间离开的速度分别为vn与vm，与之相对应的半径分别为Rn与Rm.由分析知Rn＝L，Rm＝L由牛顿第二定律qvnB2＝粒子在电场中qEnL＝mv－mv2解得En＝同理Em＝所以电场强度的范围为≤E≤4．[2015·

6、邯郸质检]如图，边长L＝0.2m的正方形abcd区域(含边界)内，存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场，磁感应强度B＝5.0×10－2T.带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E(不考虑金属板在其他区域形成的电场)，MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF.EF中间有一小孔O，金属板长度、板间距、挡板长度均为l＝0.1m.在M和P的中间位置有一离子源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q＝3.2×10－19C，质量均为m＝6

7、.4×10－26kg.不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹.(1)当电场强度E＝1.0×104N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率.(2)电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从bc边射出，求满足条件的电场强度的范围.答案(1)2.0×105m/s(2)9.375×102N/C

8、满足qvB＝Eq离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动，有qvB＝m由以上两式得E＝从bc边射出的离子，其临界轨迹如图①，对应轨迹半径最大，对应的电场强度最大，由几何关系可得r1＝l＝0.1m由此可得E1＝1.25×103N/C从bc边射出的离子，轨迹半径最小时，其临界轨迹如图②，对应的电场强度最小，由几何关系可得2r2＋＝L所以r2＝0.075m由此可得E2＝9.375×102N/C所以满足条件的电场强度的范围为：9．375×102N/C