2021高考物理一轮复习第9章磁场专题十带电粒子在复合场中的运动课时作业含解析.doc

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1、专题十　带电粒子在复合场中的运动1.如图所示的平行板之间，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子(不计重力)射入后发生偏转的情况不同。这种器件能把具有特定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器。下列关于速度选择器的说法正确的是(　　)A．这个特定速度与粒子的质量有关B．这个特定速度与粒子的比荷有关C．从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿直线穿出速度选择器D．从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器D　[当带电粒子能从左向右匀速直线穿过时，电场力和洛伦兹力反向，且Eq＝qvB，解得v＝，该速度与粒子的质量和带电荷量无

2、关，A、B错误；当粒子从右向左运动时，电场力和洛伦兹力的方向相同，粒子不可能沿直线穿过，C错误，D正确。]2.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。纸面内有两个半径不同的半圆在b点平滑连接后构成一绝缘光滑环。一带电小球套在环上从a点开始运动，发现其速率保持不变。则小球(　　)A．带负电-10-B．受到的洛伦兹力大小不变C．运动过程的加速度大小保持不变D．光滑环对小球始终没有作用力B　[小球速率不变，则做匀速圆周运动，可知所受的电场力和重力平衡，所以小球受向上的电场力，则小球带正电，选项A错

3、误；小球的速率不变，根据F洛＝Bqv可知受到的洛伦兹力大小不变，选项B正确；因小球在不同的圆环中运动的半径不同，根据a＝可知，小球从小圆环过渡到大圆环的过程中加速度变小，选项C错误；小球从小圆环过渡到大圆环的过程中，加速度减小，根据FN＋qvB＝ma可知光滑环对小球的作用力要发生变化，且作用力不可能总是零，选项D错误；故选B。]3．(2020·江西省名校联盟高三质量检测)(多选)如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两端相连。现分别加速质子(H)和氘核(H)。下列说法中正确的是(　　)

4、A．它们的最大速度相同B．质子的最大动能大于氘核的最大动能C．加速质子和氘核所用高频电源的频率相同D．仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能BD　[设质子质量为m，电荷量为q，则氘核质量为2m，电荷量为q，它们的最大速度分别为v1＝和v2＝，选项A错误；质子的最大动能Ek1＝，氘核的最大动能Ek2＝，选项B正确；高频电源的频率与粒子在磁场中的回旋频率相同，即f1＝，f2＝-10-，所以加速质子和氘核所用高频电源的频率不相同，选项C错误；被加速的粒子的最大动能与高频电源的电压无关，所以仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能，选项D正确。

5、]4.如图所示，在正交的匀强电磁场中有质量、电荷量都相同的两油滴，A静止，B做半径为R的匀速圆周运动。若B与A相碰并结合在一起，则它们将(　　)A．以B原速率的一半做匀速直线运动B．以为半径做匀速圆周运动C．仍以R为半径做匀速圆周运动D．做周期为B的一半的匀速圆周运动B　[由A、B相碰时动量守恒mv＝2mv′，有v′＝。据题意碰后A、B合成的大油滴仍受重力与电场力平衡，合外力是洛伦兹力，所以继续做匀速圆周运动，且有r＝＝＝T＝＝，选项B正确。]5．(2020·吉林调研)电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示，泵体是一个长方体，ab边长

6、为L1，两侧端面是边长为L2的正方形；流经泵体内的液体密度为ρ，在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率倒数)，泵体处有方向垂直向外的磁场B，泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上，则(　　)-10-A．泵体上表面应接电源负极B．通过泵体的电流I＝C．增大磁感应强度可获得更大的抽液高度D．增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度C　[当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，故A错误；根据电阻定律，泵体内液体的电阻R＝ρ＝·＝，因此流过泵体的电流I＝＝UL1σ，故B错误；增大磁感应强度B，受到的

7、磁场力变大，因此可获得更大的抽液高度，故C正确；若增大液体的电阻率，可以使电流减小，受到的磁场力减小，使抽液高度减小，故D错误。]6.(2020·江苏南通模拟)如图所示，两平行界线MN与PQ之间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场B，磁场宽度d＝0.5m，MN右侧区域存在一水平向左的匀强电场，电场强度E＝4.0×102N/C，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从电场中A点由静止开始释放，已知A点到MN的距离为l＝0.5m，粒子比荷为1.0×104C/kg，不计粒子重力。(1)求粒子进入磁场时速度的大小；(2)要使粒子进入磁场后不会从磁场左边界PQ穿出，磁

8、感应强度B须满足什么条件？-10-解析：　(1)由动能定理有：Eql＝mv2解得v＝＝m/s＝2.0×103m/s(2)粒子在磁场中做匀