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《2014届高三物理一轮 8.4带电粒子在复合场中的运动及应用实例课后巩固训练（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第课时 带电粒子在复合场中的运动及应用实例 【测控导航】知识点题号1.带电粒子在组合场中的运动3、5、62.带电粒子在复合场中的运动1、2、4、103.运动实例分析7、8、91~7题为单选题;8~9题为多选题1.(2012杭州月考)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 )A.一定做曲线运动B.不可能做曲线运动C.有可能做匀加速运动D.有可能做匀速运动解析:由于小球的速度变化时,洛伦兹力会变化,小球所受合力变化
2、,小球不可能做匀速或匀加速运动,选项B、C、D错,选项A正确.故选A.2.(2012三明一中模拟)如图所示,一个质量为m、带电量为+q的小球,以初速度v0自h高度处水平抛出.不计空气阻力.重力加速度为g.若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,小球水平抛出后恰沿圆弧轨迹运动,落地点P到抛出点的距离为h,则该磁场磁感应强度B的大小为( A )A.B.C.D.解析:再加匀强磁场后,小球做圆周运动,洛伦兹力充当向心力,设轨道半径为R,根据几何关系得P点到抛出点的水平距离x=h,R2=(R-h)2+x2,解得:R=,由qv0B=m,得B=.故选A.3.(2013广元模拟)为了诊断病人的心脏功能和动脉
3、血液黏稠情况,需测量血管中血液的流量,如图所示为电磁流量计示意图,将血管置于磁感应强度为B的磁场中,测得血管两侧a、b两点间电压为u,已知血管的直径为d,则血管中血液的流量Q(单位时间内流过的体积)为( C )A.B.C.D.解析:设血液的流速为v,则u=Bdv,Q=πv,联立解得Q=,选项C正确.4.如图所示,Q1、Q2带等量正电荷,固定在光滑的绝缘杆的两端,杆上套一带正电的小球,杆所在的区域同时存在一个匀强磁场,方向如图所示,小球的重力不计.现将小球从图示位置由静止释放,在小球运动过程中,下列说法中正确的是( B )A.小球的速度将一直增大B.小球的加速度将不断变化C.小球所受洛伦兹力将
4、一直增大D.小球所受洛伦兹力大小变化,方向不变解析:Q1、Q2连线上中点处电场强度为零,从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点,故小球所受电场力总是指向中点,又因杆光滑,所以小球将做关于Q1、Q2连线中点对称的往复运动,中点位置速度最大,两端速度为零,所以洛伦兹力的大小和方向都不断变化.由以上分析可知选项B正确.5.如图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下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( A )A.质谱仪是分析同位
5、素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于2E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小解析:由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,电场力水平向右,则洛伦兹力水平向左,故速度选择器中磁场方向垂直纸面向外,选项B错误;粒子经过速度选择器时满足qE=qvB,可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B,选项C错误.带电粒子进入下方磁场做匀速圆周运动则有r=,可见当v相同时,r∝,所以可以用来区分同位素,且r越小,比荷就越大,选项D错误.6.(2013乐山模拟)如图,质量为m、电荷量为e的电子的初速度为零,经电压为U
6、的加速电场加速后进入磁感应强度为B的偏转磁场(磁场方面垂直纸面),其运动轨迹如图所示.以下说法中正确的是( D )A.加速电场的场强方向向上B.偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里C.电子在电场中运动和在磁场中运动时,加速度都不变,都是匀变速运动D.电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为F洛=解析:电子带负电荷,其在电场中受到的电场力竖直向上,所以场强方向肯定竖直向下,选项A错误;根据左手定则可知,偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,选项B错误;电子在电场中运动的加速度不变,做的是匀变速运动,而在磁场中运动时,加速度大小不变,方向时刻改变,所以做的是非匀变速运动,选项C错误;设电子进入磁场时的
7、速度大小为v,则eU=mv2,F洛=Bve,联立解得F洛=,选项D正确.本题答案为D.7.(2012哈六中一模)美国物理学家劳伦斯设计的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A、C板间.带电粒子从P0处静止释放,
