广东省佛山市高明区第一中学2017学年高三下学期物理第九周晚练（周2）（附答案）

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1、韩老师编辑高三物理第九周晚练题(周二)8．(2016·北京理综，23)如图8所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U＝2.0×1

2、02V，d＝4.0×10－2m，m＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C，g＝10m/s2。(3)极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势φ的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的φG概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。9．如图9甲所示，ABCD是一长方形有界匀强磁场边界，磁感应强度按图乙规律变化，取垂直纸面向外为磁场的正方向，图中AB＝AD＝L，一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子以速度v0在t＝0时从A点沿AB方向垂直磁场射入，粒子重力

3、不计。图9(1)若粒子经时间t＝T0恰好垂直打在CD上，求磁场的磁感应强度B0和粒子运动中的加速度a的大小；(2)若要使粒子恰能沿DC方向通过C点，求磁场的磁感应强度B0的大小及磁场变化的周期T0。10.(2016·石家庄市高三调研检测)如图10所示，在xOy平面内的第一象限内，x＝4d处竖直放置一个长l＝4d的粒子吸收板AB，在AB左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场。在原点O处有一粒子源，可沿y轴正向射出质量为m、电量为＋q的不同速率的带电粒子，不计粒子的重力。5韩老师编辑图10(1)若射出的

4、粒子能打在AB板上，求粒子速率v的范围；(2)若在点C(8d，0)处放置一粒子回收器，在B、C间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失)，为回收恰从B点进入AB右侧区间的粒子，需在AB右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从O点发射到进入回收器所用的时间。5韩老师编辑高三物理九周晚练题(周二)参考答案8、解析　(1)根据动能定理，有eU0＝mv电子射入偏转电场时的初速度v0＝在偏转电场中，电子的运动时间Δt＝＝L加速度a＝＝偏转距离Δy＝a(Δt)2＝(2)考虑电子所受

5、重力和电场力的数量级，有重力G＝mg≈10－30N电场力F＝≈10－16N由于F≫G，因此不需要考虑电子所受的重力。(3)电场中某点电势φ定义为电荷在该点的电势能Ep与其电荷量q的比值，即φ＝，类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能Ep与其质量m的比值，叫做重力势，即φG＝电势φ和重力势φG都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。答案　(1)　　(2)见解析　(3)见解析9．解析　(1)设粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得B0qv0＝m，解得R＝由题意分析可知粒子运动了3个

6、圆周垂直打在CD上，则可得3R＝L联立解得B0＝粒子做圆周运动的加速度大小为a＝＝。5韩老师编辑(2)由题意可知粒子每经过一周期，其末速度方向与初速度方向相同，其部分轨迹如图所示，粒子从A到C经历的时间为磁场变化周期的整数(n)倍即AB方向有L＝2nRsinθAD方向有L＝2nR(1－cosθ)联立得cosθ＝，cosθ＝1(舍去)即θ＝60°，R＝联立B0qv0＝m得B0＝(n＝1，2，…)又因粒子的运动周期T＝＝＝(n＝1，2，…)由图可推得T0＝，所以T0＝(n＝1，2，…)答案　(1)　(2)(n＝

7、1，2，…)　(n＝1，2，…)10.解析　(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力①粒子打在吸收板AB的下边界A点，设粒子的速率为v1，由图中几何关系可知圆心在O1点，粒子的轨道半径r1＝2d由牛顿第二定律可得：qv1B＝联立可得：v1＝②粒子打在吸收板AB的上边界B点，设粒子的速率为v2，由图中几何关系可知圆心在C点，粒子的轨道半径r2＝8d，由牛顿第二定律可得：qv2B＝联立可得：v2＝由题意可得：射出的粒子能打在AB上，粒子的速度需满足：≤v≤(2)经过B点的粒子能够到达C点，设磁场

8、的磁感应强度为B5韩老师编辑′，由图中几何关系，粒子的半径r＝(n＝1、2、3…)由牛顿第二定律可得：qv2B′＝联立可得：B′＝2nB(n＝1、2、3…)粒子从O到B的时间t1＝＝粒子从B到C的时间t2＝T＝×＝(n＝1、2、3…)故粒子从O到C的时间t＝t1＋t2＝答案　(1)≤v≤　(2)2nB(n＝1、2、3…)　5