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时间:2020-04-25
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1、一、单项选择题1.(2013·安徽江南十校摸底)带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图1所示,所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带电质点将( )A.可能做直线运动图1B.可能做匀减速运动C.一定做曲线运动D.可能做匀速圆周运动解析:选C 带电质点在运动过程中,重力做功,速度大小和方向发生变化,洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化,故带电质点不可能做直线运动,也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动,C正确。2.(2013·浙江重点中学协作体摸底)如图2所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属块的
2、厚度为d,高为h,当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时,由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为(上下两面M、N上的电压分别为UM、UN)( )图2A.
3、UM-UN
4、 B.C.D.
5、UM-UN
6、解析:选C 设金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为n,稳恒电流I可表示为I=neSv,S=dh;evB=eE,Eh=
7、UM-UN
8、;联立解得n=,选项C正确。3.(2013·平顶山模拟)如图3所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的均匀磁场(环形区域的宽度非常小)。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半
9、径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板,原来电势均为零,每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时,A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大,而在环形磁场中绕行半径R不变。(设极板间距远小于R)下列说法正确的是( )图3A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为2nqUB.粒子在绕行的整个过程中,每一圈的运动时间不变C.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场的磁感应强度大小必须周期性递减D.粒子绕
10、行第n圈时的磁感应强度为解析:选D 粒子每周加速一次,绕行n圈后到A点时的动能为nqU,由nqU=mvn2得vn=,由Tn=可知,粒子绕行周期是改变的,A、B错误;由R=,可得Bn=,随n的增大,B逐渐增大,C错误,D正确。4.(2013·江苏苏南四校联考)如图4所示,两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放,且在运动中始终能通过各自轨道的最低点M、N,则下列说法正确的是( )图4A.两小球某次到达轨道最低点时的速度可能有vN=vMB.两小球都能到达轨道的最右
11、端C.小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同D.a小球受到的电场力一定不大于a的重力,b小球受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力解析:选D 由于洛伦兹力不做功,电场力对带电小球一定做负功,所以两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有vN=vM,选项A错误;小球b可以到达轨道的最右端,小球a不能到达轨道的最右端,选项B错误;由于两个小球受力情况不同,运动情况不同,小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻不相同,选项C错误;由于题述没有给出半圆形光滑绝缘轨道半径和小球带电量、质量具体数据,所以a小球受到的电场力一定不大于a的重力,b小球受
12、到的最大洛伦兹力可能大于b的重力,选项D正确。5.(2013·宝鸡二模)如图5所示,真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上,一个电荷量为Q=-5×10-6C的带电质点固定于电场中的O点,在a点有一个质量为m=9×10-3kg、电荷量为q=2×10-8C的点电荷恰能处于静止,a与O在同一水平面上,且相距为r=0.1m。现用绝缘工具将q搬到与a在同一竖直平图5面上的b点,Oa=Ob且相互垂直,g取10m/s2,在此过程中外力至少做功为( )A.1.8×10-2JB.9(+1)×10-3JC.9×10-3JD.9×10-3J解析:选D 点电荷恰好在a点静止,在该位置
13、点电荷受力平衡,受力分析图如图所示。因为带电质点Q对点电荷的库仑力为F=k=9×10-2N,点电荷的重力为G=mg=9×10-2N,根据平衡条件知,匀强电场对点电荷的电场力大小为F电=9×10-2N,方向与Oa成45°角斜向上,与ab连线垂直,直线ab与电场线垂直是匀强电场的等势线。用绝缘工具将q搬到与a在同一竖直平面上的b点的过程中,库仑力和电场力都对点电荷不做功,只有重力做了W=-mgr=-9×10-3J的功,因此,在该过程中,外力至少应克服重力做9×10-3J的功,选项D正确,其他选项均错。二、多项选择题6.(2013·九江模拟)如图6所示,从离子源发射出
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