专题23 带电粒子在复合场中的运动(精练)-2019年高考物理双基突破(二) Word版含解析.pdf

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1、1．（多选）如图所示，空间中存在正交的匀强电场E（方向水平向右）和匀强磁场B（方向垂直纸面向外），在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球（不考虑两带电小球的相互作用，两小球电荷量始终不变），关于小球的运动，下列说法正确的是A．沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B．只有沿ab方向抛出的带电小球才可能做直线运动C．若沿ac方向抛出的小球做直线运动则小球带负电，且小球一定是做匀速运动D．两小球在运动过程中机械能均守恒【答案】AC2．如图所示装置为速度选择器，平行金属板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，磁场方向垂直

2、纸面向外，带电粒子均以垂直电场和磁场的速度射入且都能从另一侧射出，不计粒子重力，以下说法正确的A．若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO′射出，则带负电粒子以速度v从O′点射入能沿直线O′O射出B．若带正电粒子以速度v从O点射入，离开时动能增加，则带负电粒子以速度v从O点射入，离开时动能减少C．若氘核（2H）和氦核（4He）以相同速度从O点射入，则一定能以相同速度从同一位置射出12D．若氘核（2H）和氦核（4He）以相同速度从O点射入，则一定能以相同速度从不同位置射出12【答案】C【解析】带负电粒子以速度v从O′点射入时，电场力和洛伦兹力方向

3、均向下，进入复合场后向下做曲线运动，不可能沿直线O′O射出，选项A错误；若带正电粒子以速度v从O点射入，离开时动能增加，说明正粒子在O点处竖直向下的洛伦兹力小于竖直向上的电场力，粒子向虚线上方做曲线运动，射出时，电场力做正功，洛伦兹力不做功，动能增加，带负电粒子以速度v从O点射入时，电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向上，但是电场力大于洛伦兹力，粒子向下做曲线运动，射出时，电场力做正功，洛伦兹力不做功，动能增加，选项B错误；带正电粒子从O点以速度v射入时，F＝Eq，F＝Bvq，取电场力方向为正方向，电洛FF－FE－Bvqq则加速度a＝合＝电洛＝，氘核（

4、2H）和氦核（4He）的比荷相等，所以选项C正确，D错mmm12m误。8．如图所示，在坐标系xOy的第一象限内斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴负半轴上有一接收屏GD，GD＝2OD＝d，现有一带电粒子，不计重力。从y轴上的A点，以初速度v水平向右垂直射入匀强磁场，恰好垂直OC射出，并从x轴上的P点（未画出）进入第四0象限内的匀强磁场，粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收，已知OC与x轴的夹角为437°，

5、OA＝d，求：5q（1）粒子的电性及比荷；m（2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度B′的大小；（3）第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围。5v16B64Bv64Bv【答案】（1）0（2）（3）0≤E≤04Bd25455（3）粒子在匀强电场中做类平抛运动，由图知OQ＝r＋rsin37°＝2dd1qE当电场强度E较大时，粒子击中D点，由类平抛运动规律知＝vt2d＝·maxt2202m64Bv联立得E＝0max53d1qE当电场强度E较小时，粒子击中G点，由类平抛运动规律知＝vt2d＝·mint2202m64Bv联立得E＝0min4564Bv64Bv

6、所以0≤E≤045599．在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r＝m的光滑圆弧轨道分别相切44于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×104N/C。小物体P质量m＝2×10－3kg、电荷量q＝＋8×10－6C，受到水平向右的推1力F＝9.98×10－3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力。当P到达倾斜轨道底端G1点时，不带电的小物体P在

7、GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1s与P相遇。P和P与轨道CD、GH间2112的动摩擦因数均为μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。求：（1）小物体P在水平轨道CD上运动速度v的大小；1（2）倾斜轨道GH的长度s。【答案】（1）4m/s（2）0.56mf＝μ（mg－F）②1由题意，水平方向合力为零F－f＝0③联立①②③式，代入数据解得v＝4m/s④（2）设P在G点的速度大小为v，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理1G11qErsinθ－mgr（1－cosθ）＝mv2－mv2⑤

8、2G2P在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a，根据牛顿第二定律11qEcosθ－mgsinθ－μ（mgcosθ＋q