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《浙江专版2021版高考物理一轮复习第四章曲线运动第1讲曲线运动运动的合成与分解练习含解析.doc》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、带电粒子在复合场中的运动(建议用时60分钟)1.一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域(如图所示)而没有发生偏转,则( )A.若电子以相同速度v射入该区域,将会发生偏转B.无论何种带电粒子(不计重力),只要以相同速度v射入都不会发生偏转C.若质子的速度v′v,它将向上偏转而做类平抛运动【解析】选B。质子穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,则qvB=qE,v=,无论何种带电粒子(不计重力),只要v=,均不会发生偏转,故选项A错误,B正
2、确;当v′v时,qvB≠qE,电场力做功,速度大小、方向发生变化,则洛伦兹力时刻改变,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线,选项C、D错误。2.如图所示,在xOy平面内,匀强电场的方向沿x轴正向,匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里。一电子在xOy平面内运动时,速度方向保持不变。则电子的运动方向沿( )A.x轴正向 B.x轴负向C.y轴正向D.y轴负向【解析】选C。电子受电场力方向一定水平向左,所以需要受向右的洛伦兹力才能做匀速运动,根据左手定则进行判断可得电子应沿y轴正向运动。【加固训练
3、】 (多选)如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B,有一个带正电的小球(电荷量为+q、质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下,15那么,带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是( )【解析】选C、D。A图中小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定增大,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,故一定做曲线运动,故A错误;B图中小球受重力、向上的电场力、垂直向外的洛伦兹力,合力与速度一定不共线,故一定做曲线运动,故B错误
4、;C图中小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则小球做匀速直线运动,故C正确;D图中小球受向下的重力和向上的电场力,合力一定与速度共线,故小球一定做直线运动,故D正确。3.(2018·北京高考)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是( )A.磁场和电场的方向B.磁场和电场的强弱C.粒子的电性和电量D.粒子入射时的速度【解析】选C。由题可知,当带电
5、粒子在复合场内做匀速直线运动,即Eq=qvB,则v=,若仅撤除电场,粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,说明要满足题意,对磁场与电场的方向以及强弱程度都要有要求,但是对电性和电量无要求,根据F=qvB可知,洛伦兹力的方向与速度方向有关,故对入射时的速度也有要求,故选C。4.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,现用同一回旋加速器分别
6、加速两种同位素,关于高频交流电源的周期和带电粒子获得的最大动能的大小,下列说法正确的是( )15A.加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数少B.加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数多C.加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数多D.加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数少【解析】选A。交流电源的周期等于粒子做圆周运动的周期T=,则加速质量大的交流电源的周期大,由qvB=,得v=,则动能Ek=mv2=,故加速质量大的粒子最大动能较小,因为每次加速粒子得到的动能相同,故加速的次数较小,故选项A
7、正确,B、C、D错误。5.(多选)(2019·温州模拟)质谱仪的工作原理示意图如图所示。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.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.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】选A、B、C。由加速电场可
8、见粒子所受静电力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,15静电力水平向右,洛伦兹力水平向左,因此速度选择器中磁场方向垂直于纸面向外,B正确;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,C正确;带电粒子进入磁场做匀速圆周运动,则有R=,可见当v相同时,R∝,所以可以用来分析同位素,且R越小,比荷就越大,A正确,D错误。6.(2017·全国卷Ⅰ)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带
