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时间:2020-08-27
《新课标2020版高考物理二轮复习专题三第3讲带电粒子在复合场中的运动精练含解析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、带电粒子在复合场中的运动(45分钟)[刷基础]1.(2018·高考北京卷)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E解析:由题可知,当带电粒子在复合场内做匀速直线运动时,Eq=qvB,则v=,若仅撤B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有要求,但是对电性和电量无要求,根据F=qvB可知,洛伦
2、兹力的方向与速度方向有关,故对入射时的速度也有要求,故选项C正确.答案:C2.(2019·福建龙岩高三期末)如图所示,两平行金属板中间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,不计重力的带电粒子沿垂直于电场和磁场方向射入.有可能做直线运动的是()解析:A图中,若粒子带正电,粒子受向下的电场力和向下的洛伦兹力,粒子不能沿直线运动;同理可判断当粒子带负电时也不能沿直线运动,选项A错误.B图中,若粒子带正电,粒子受向上的电场力和向上的洛伦兹力,粒子不能沿直线运动;同理可判断当粒子带负电时也不能沿直线运动,选项B错误.C图中,若粒子带正电,粒子受向下的电场力和向上的洛伦兹力
3、,若二力相等,则粒子能沿直线运动;同理可判断当粒子带负电时也能沿直线运动,选项C正确.D图中,若粒子带正电,粒子受向上的电场力和向上的洛伦兹力,粒子不能沿直线运动;同理可判断,当粒子带负电时也不能沿直线运动,选项D错误.答案:C3.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U的电场1加速后,射入两水平放置、电势差为U的两导体板间的匀强电2场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和U的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()12A.d随U变化,
4、d与U无关12B.d与U无关,d随U变化12C.d随U变化,d随U变化12D.d与U无关,d与U无关12解析:设带电粒子刚进入磁场时的速度为v,与水平方向夹角为θ.粒子在磁场中运动时,v2mv2mvcosθ2mvqvB=m,R=,M、N两点间距离d=2Rcosθ==0.对粒子在电场中加速运RqBqBqB1动过程有qU=mv2,联立可看出d随U变化,与U无关.12012答案:A4.(2019·山西晋城高三期末检测)如图所示,从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子流向上极板偏转,不考虑电子本身的重力.设两极板间电场
5、强度为E,磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,只采取下列措施,其中可行的是()A.适当减小电场强度EB.适当减小磁感应强度BC.适当增大加速电场的宽度D.适当减小加速电压U解析:要使粒子直线运动,必须满足条件Eq=qvB,根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下,故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力,所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动,则要么增大洛伦兹力,要么减小电场力.减小加速电压U,可以减小速度v,减小洛伦兹力,故D错误;适当减小电场强度,可以减小电场力,故A正确;适当减小磁感应强度,可减小洛伦兹力,故B错误;增大加
6、速电场的宽度,不改变速度v,故C错误.答案:A5.(2019·山东济南高三四校理综联考)如图所示,匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方,匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出).一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动,重力加速度为g.则()A.匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B.小球一定带正电荷mgC.电场强度大小为qmgD.磁感应强度的大小为qv解析:小球做匀速直线运动,受到的合力为零,假设小球带正电,则小球的受力情况如图a所示,小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知,由图可知,
7、小球受到的重力、电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡,小球不可能做匀速直线运动,假设不成立,小球带负电,故B项错误;小球带负电的受力情况如图b所示.小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方,根据左手定则,匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里,故A项错误;由于电场力与洛伦兹力反方向、重力与洛伦兹力反方向的夹角均为30°,据平衡条件可得qE=mg,qvB=mgcos30°+qEcosmg3mg30°,解得E=,B=,故C项正确,D项错误.qqv答案:C6.质量为m、电荷量为q的微粒,以与水平方向成θ角的速度v从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场(场强大小为E)和匀强磁场(磁
8、感应强度大小为B)组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的
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