2014届高考物理二轮突破专题：带电粒子在复合场中的运动.doc

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1、2014届高三物理二轮复习专题突破系列：带电粒子在复合场中的运动1．(2013·北京海淀一模)如图所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电荷量为＋q的粒子(粒子受到的重力忽略不计)，其运动轨迹如图虚线所示。对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项作出判断。你认为正确的是(　　)A.　　　　　　　　　　B.C.D.[答案]　A[解析]　高度的国际单位为米(m)，根据力学单位制推

2、导四个表达式，最终单位为米的是A选项，故A正确，B、C、D错误。2.(2013·河南郑州一模)一个用于加速质子的回旋加速度，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒平面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连。下列说法正确的是(　　)A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B．若加速电压提高到4倍，其他条件不变，则粒子获得的最大速度就提高2倍C．从D形盒边缘飞出的质子动能最大，最大动能为D．质子每次经过D形盒间隙时都能得到加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小[答案]　AC[解析]　设质子被加速后的最大速度为vm，当半径为R时，qvmB＝m，则

3、vm＝，vm随B、R的增大而增大，A正确；最大速度vm与加速电压无关，B错误；质子被加速后的最大动能Ekm＝mv＝，C正确；质子在磁场中运动一周所用的时间t＝T＝，与v无关，D错误。3．(2013·南昌模拟)如图所示为“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。a、b板带上电荷量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直。一带电粒子以速度v0经小孔O进入正交电磁场可沿直线OO′运动，由O′射出，粒子所受重力不计，则a板所带电荷量情况是(　　)A．带正电，其电荷量为B．带负电，

4、其电荷量为C．带正电，其电荷量为CBdv0D．带负电，其电荷量为[答案]　C[解析]　对带电粒子受力分析，若a极板带正电，带电粒子受力平衡，qv0B＝q，U＝，可得电荷量为Q＝CBdv0，若a极板带负电，同理Q＝cBdv。所以答案选C。4．(2013·临沂模拟)已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，则(　　)A．液滴在空间可能受4个力作用B．液滴一定带负电C．液滴做圆周运动的半径r＝D．液滴在场中运动时总能量不变[答案]　BCD[解析]　液滴受到重力、电场力和洛伦兹力的作用，所

5、以选项A错误，由于液滴做匀速圆周运动，所以电场力与重力为平衡力，电场力方向向上，可以判定液滴带负电，B正确；根据qU＝mv2，r＝mv/qB，解得r＝，选项C正确；整个过程能量守恒，选项D正确。5.(2013·广东汕头一模)如图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场(B′)，最终打在A1A2上。下列表述正确的是(　　)A．粒子带负电B．所有打在A1A2上的粒子，在磁场B′中运动时间都相同]C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比

6、荷越大[答案]　CD[解析]　在磁场B′中由左手定则可知，粒子带正电，A错误；所有打在A1A2上的粒子，在磁场B′中的运动时间t＝＝，粒子的不同，时间t就不同，B错误，粒子在速度选择器中有qE＝qvB，则v＝，C正确；粒子打在A1A2上的位置越靠近P，半径R＝越小，则比荷越大，D正确。6.如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，重力不计，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直于y轴进入电场区域，在电场中偏

7、转并击中x轴上的C点。已知OA＝OC＝d。则磁感应强度B和电场强度E可表示为(　　)A．B＝，E＝B．B＝，E＝C．B＝，E＝D．B＝，E＝[答案]　B[解析]　设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v，则qU＝mv2；带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qBv＝，依题意可知r＝d，联立可解得B＝，带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从P点到达C点，由d＝vt，d＝t2，联立可解得E＝。故B对。7.速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S0A＝S0C，则下列相关说