高考物理一轮复习 第8章 磁场 第3讲 带电粒子在复合场中的运动课后限时训练 新人教版选修

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1、我们在这里,召开私营企业家联谊会,借此机会,我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会,祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康,祝各位企业家事业兴旺带电粒子在复合场中的运动一、选择题(本题共8小题,1~5题为单选,6~8题为多选)1.(2017·河南省郑州市第一次质量检测)物理学家霍尔于1879年在实验中发现。当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时,在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应,产生这种效应的元件叫霍尔元件,在现代技术中被广泛应用。如图为霍尔元件的原理示意图,其霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式UH=kH表

2、示,其中kH叫该元件的霍尔系数。根据你所学过的物理知识,判断下列说法正确的是( D )A.霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势B.公式中的d指元件上下表面间的距离C.霍尔系数kH是一个没有单位的常数D.霍尔系数kH的单位是m3·s-1·A-1[解析] 若霍尔元件为电子导体,应用左手定则可知电子向上偏,上表面电势低,A错误;电荷匀速通过材料,有q=qvB,其中L为上下两表面间距,又I=neSv=ne(Ld)v,其中d为前后表面间距,联立可得UH==,其中d为前后表面之间的距离,n为材料单位体积内的电荷数,e为电荷的电荷量,则B错误;由以上分析可知kH=,可知kH

3、单位为m3·s-1·A-1,C错误,D正确。2.(2016·山西晋城期末)如图所示,水平方向的匀强电场和匀强磁场互相垂直,竖直的绝缘杆上套一带负电荷小环,小环由静止开始下落的过程中,所受摩擦力( D )A.始终不变B.不断增大后来不变C.不断减小最后为零D.先减小后增大,最后不变[解析] 水平方向有Eq=qvB+N,竖直方向有mg-f=ma,f=μN,随着速度v的增大,弹力N逐渐减小,摩擦力减小,加速度增大;当Eq=qvB,v=时,弹力N=0,摩擦力减为零,此时加速度最大,am=g;然后弹力反向,水平方向有Eq+N=qvB,竖直方向有mg-f=ma,f=μN,

4、随着速度的增大,弹力增大,摩擦力增大,加速度减小,最终加速度减为零,速度达到最大。所以摩擦力的变化是先减小后增大,最后不变,D正确。3.(2016·河南洛阳期末统考)如图所示,一个静止的质量为m、带电荷量为q认真组织会员学习,及时将党的路线、方针、政策,及时将新的法律和规章,传达到会员,协会编印了《会员之家》宣传资料共四期我们在这里,召开私营企业家联谊会,借此机会,我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会,祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康,祝各位企业家事业兴旺的粒子(不计重力),经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,粒子在磁场中转半个圆周后打

5、在P点,设OP=x,能够正确反映x与U之间的函数关系的是( B )[解析] 在电场中Uq=mv2,解得v=,x===,所以能够正确反映x与U之间的函数关系的是B图。4.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入两水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)( A )A.d随U1变化,d与U2无关B.d与U1无关,d随U2变化C.d随U1变化,

6、d随U2变化D.d与U1无关,d与U2无关[解析] 设带电粒子刚进入磁场时的速度为v,与水平方向夹角为θ。粒子在磁场中运动过程,qvB=m,R=,M、N两点间距离d=2Rcosθ==。对粒子在加速电场中运动过程:qU=mv,联立可看出d随U1变化,与U2无关。5.(2016·山西康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校第二次联考)如图所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,当有稳恒电流沿平行平面C的方向通过时,下列说法中正确的是( B )A.金属块上表面M的电势高于下表面N的电势认真组织会员学习,及时将党的路线、方针、政策,及时将新的法律和规章,传达到

7、会员,协会编印了《会员之家》宣传资料共四期我们在这里,召开私营企业家联谊会,借此机会,我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会,祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康,祝各位企业家事业兴旺B.电流增大时,M、N两表面间的电压U增大C.磁感应强度增大时,M、N两表面间的电压U减小D.金属块中单位体积内的自由电子数越少,M、N两表面间的电压U越小[解析] 根据左手定则,电子所受的洛伦兹力向上,M板带负电,N板带正电,M板的电势低于N板的电势,A错误;设金属块与电流垂直的横截面的宽为d,高为h,设最后的稳定电压为U,由Eq=qvB,解得E=Bv,U=Eh=Bvh,

8、由I=neSv得v=,联立解得U=,所

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