2017年高考物理一轮复习讲练测专题39带电粒子在复合场中的运动（练）含答案

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1、第39讲带电粒子在复合场中的运动一一练1.（多选）如图所示，水平放置的带电平行金属板间冇一垂直纸面向里的匀强磁场，某带电粒子平行与极板从左端中点o点以初速度心射入板间，沿水平虚线在o'处离开磁场，若带电粒子所受重力可忽略不计，下列判断正确的是:KMXX£>—♦MXXMA・上极板一定带正电B.若粒子在0点由静止释放，且仍从0'处离开磁场，则粒子最人速度为2卩。C.只增加粒子带电量，粒子将不能沿水平虚线离开磁场D.只增加粒子速度，粒子离开磁场时速度可能不变【答案】AD【解析】若带电粒子带正电，则洛伦兹力向

2、上，由于沿水平直线飞出，则电场力向下，则上板带正电，若带负电，贝9洛伦兹力向下，则电场力向上，则上板带正电，故选项A正确；若粒子在。点由静止释放，且仍从O•处离幵磁场，则电场力不做功，故离幵磁场时速度仍为％，故选项B错误；若粒子沿水平虚线运动，则pB=珂,则与电量无关，故选项c错误；若只増加粒子速度，则刚幵始时洛伦兹力大于电场力，竖直方向先做减速运动，贝止洛伦兹力减小，当满足須=购时，则沿直线离开硯场区域，则离开磁场时速度可能不变，故选项D正确。【名师点睛】速度选择器是利川电场力等于洛伦兹力的原理进行

3、工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性.同吋注意电场力做功导致动能变化，而洛伦兹力始终不做功。2.（多选）如图所示，真空屮应T平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿;T轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大小相等，在第一象限内有一方向垂直/勿平而的有界匀强磁场区（图中未画出），所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于/轴上的曰点.下列说法中正确的是:（）A.磁场方向一定是垂直乳少平面向里B.所有粒子通过磁场区的时间相同C・所有粒子在磁场区运动的半径相等D.磁场区边界对能是圆【答案】CD【解析】由题意

4、可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点釘根据左手定则可有，磁场的方向垂直平面邨卜,故A错误；，而运动的时间还与园心角有关，因此粒子的运动时间不等，故E错误；由洛伦兹力提供向心力'可得W二子，由于同种粒子，且速度大小才睹，所以它们的运动半径相等'Bq故C正确；所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于x轴上的a点，因此磁场区边界可能是圆，也可$提圆弧，故D正确j■【名师点睛】根据粒了的电性与运动轨迹，结合左手定则可确定磁场的方向，由洛伦兹力提供向心力，可求出影响运动轨迹半径的因素，而运动的时间，除与周期有关，还与

5、圆心角有关。1.（多选）磁流体发电是一项新兴技术.如图所示，平行金属板Z间有一个很强的磁场，将一束含冇大虽正、负带电粒了的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场.图中虚线框部分相当于发电机.把两个极板与用电器相连，贝IJ：（）:零离子住XXXXX：XXXXX1rl用电器jA.用电器中的电流方冋从力到方B.用电器中的电流方向从〃到SC.若只增人磁场，发电机的电动势增大D.若只减小喷入粒子的速度，发电机的电动势增人【答案】AC【解析】根据左手定则可得正电荷受到向上的洛伦兹力，员电荷受到向下的洛伦兹力，即上极板带

6、正电，下极板带员电，故电流从/到A正确B错误；此后的正离子除受到向上的洛伦兹力/•外还受到向下的电场力形最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过盛场区域，根据F平衡时有qvB=q=,解得E=Bdvf故C正确，D错误。&【名师点睛】止确受力分析和运动过程分析是解决动力学问题的关键，先根据左手定则判断等离子体的正离了(或负离了)所受洛伦兹力的方向，从而知道金属板的电势高低，进一步受力分析结合牛顿第二定律可得出最终等离子体做匀速丙线运动，根据洛伦兹力等于电场力即可得出结论。1.如图所示，xOy平面内，A、

7、B、C三点恰好组成一个直角三角形，ZB=90°,ZC=60°,BC长为人D为AC的中点，0为AD的中点，第二象限内有沿-尸方向的匀强电场；三角形BCD区域内有匀强磁场厶AB下方有匀强磁场77,方向均垂直纸面向里，一质量为叫电荷量为q(<7>0)的带电粒子从B点以速度勺沿十尸方向进入磁场I，离开磁场/后又刚好从他标原点0沿少-无成30°的方向进入电场，又从A点离开电场进入磁场II,经磁场〃偏转后回到B点，回到B点的速度方向仍沿+y方向，Z后带电粒了重复上述运动过程，不计粒了重力，求：yXX(1)磁场/

8、的磁感应强度B以及匀强电场的场强F的人小;(2)带电粒子运动的周期；【答案】(1)―如、B=沁(2)qiqi(i)画出粒子运动如图所示山儿何关系，粒子在磁场/中运动的轨道半径为r=-2由牛顿第二定律可得,解得3=却叫rql粒子在电场屮运动时，沿y方向，qE=ma,2v0sin30°=at沿才方向

9、=（y0cos30°）r，解得E二今咗<2）粒子在磁场J中的运湖寸间4=粒子离开磁场/到达0的齬程眄=2（icos30°）,所用时间『产巴二翌%2%根据f=（%