2019-2020年高考物理二轮复习专题一力与运动第4讲力与物体的曲线运动二-电场磁场中的曲线运动提升训练

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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题一力与运动第4讲力与物体的曲线运动二-电场磁场中的曲线运动提升训练一、单项选择题1.如图1所示,垂直纸面向里的匀强磁场足够大,两个不计重力的带电粒子同时从A点在纸面内沿相反方向垂直虚线MN运动,经相同时间两粒子又同时穿过MN,则下列说法正确的是(  )图1A.两粒子的电荷量一定相等,电性可能不同B.两粒子的比荷一定相等,电性可能不同C.两粒子的动能一定相等,电性也一定相同D.两粒子的速率、电荷量、比荷均不等,电性相同解析 因两粒子是从垂直MN开始运动的,再次穿过MN时速度方向一定垂直MN,两粒子均运动了半个周期,即两粒子在磁场中

2、运动周期相等,由T=知两粒子的比荷一定相等,但质量、电荷量不一定相等,选项A、D错误;因不知粒子的偏转方向,所以粒子电性无法确定,选项B正确;因粒子运动的周期与速度无关,所以粒子的动能也不能确定,选项C错误。答案 B2.如图2,左侧为加速电场,右侧为偏转电场,加速电场的加速电压是偏转电场电压的k倍。有一初速度为零的电荷经加速电场加速后,从偏转电场两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从极板下边缘穿出电场,不计电荷的重力,则偏转电场长宽之比的值为(  )图2A.B.C.D.解析 设加速电压为U1,偏转电压为U2,因为qU1=mv,电荷离开加速电场时的速度v0=;在偏转电场

3、中=t2,解得t=d,水平距离l=v0t=·d=d=d,所以=。答案 B3.(xx·全国卷Ⅲ,18)平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图3所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(  )图3A.B.C.D.解析 带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r=。轨迹与ON相切,

4、画出粒子的运动轨迹如图所示,由于=2rsin30°=r,故△AO′D为等边三角形,∠O′DA=60°,而∠MON=30°,则∠OCD=90°,故CO′D为一直径,==2=4r=,故D正确。答案 D4.如图4,匀强磁场垂直于纸面,磁感应强度大小为B,某种比荷为、速度大小为v的一群离子以一定发散角α由原点O出射,y轴正好平分该发散角,离子束偏转后打在x轴上长度为L的区域MN内,则cos为(  )图4A.-B.1-C.1-D.1-解析 由洛伦兹力提供向心力得qvB=m,解得r=。根据题述,当离子速度方向沿y轴正方向时打在N点,当离子速度方向与y轴正方向夹角为时打在M点,画出

5、两种情况下离子的运动轨迹如图所示,设OM之间的距离为x,则有2rcos=x,2r=x+L,联立解得cos=1-,选项B正确。答案 B二、多项选择题5.如图5所示,匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内,M、N分别为AB和AD的中点,一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场。带电粒子的重力不计,如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场,则恰好从D点离开电场。若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场,则带电粒子(  )图5A.从BC边界离开电场B.从AD边界离开电场C.在电场中的运动时间为D.离开电场时的动能为mv解析 带电粒子从M点以垂直电场线方

6、向进入电场后做类平抛运动,水平方向上有L=v0t,竖直方向上有L=at2=t2,联立解得E=;带电粒子从N点进入电场后做匀减速直线运动,设带电粒子在电场中减速为零时的位移为x,由动能定理有-qEx=0-mv,解得x=L,当粒子速度减至零后沿原路返回,从N点射出,粒子在电场中运动的时间t1=,由于电场力做功为零,根据动能定理有0=Ek2-mv,粒子离开电场时的动能Ek2=mv,选项B、D正确。答案 BD6.如图6所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从图中A点以速度v0垂直磁场射入,速度方向与半径方向的夹角为30°。

7、当该粒子离开磁场时,速度方向刚好改变了180°。不计粒子的重力,下列说法正确的是(  )图6A.该粒子离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B.该粒子的比荷为C.该粒子在磁场中的运动时间为D.该粒子在磁场中的运动时间为解析 由题意可画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,A项错;由几何关系知粒子做圆周运动的半径为r=,结合qv0B=,可得=,B项正确;粒子在磁场中的运动时间t==,C项正确,D项错。答案 BC7.如图7所示,在正方形abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。a处有比荷相等的甲、乙两种粒子,甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入

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