2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 帶電粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)同步練習(xí) 魯科版.doc

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帶電粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 【模擬試題】（答題時(shí)間：70分鐘） 1. 如圖所示，在真空中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右做勻速運(yùn)動(dòng)，c向左做勻速運(yùn)動(dòng)，比較它們的重力Ga、Gb、Gc的關(guān)系，正確的是 A. Ga最大 B. Gb最大 C. Gc最大 D. Gb最小 2. 如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的物體，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為m的水平面向左運(yùn)動(dòng)，則 A. 當(dāng)速度v＝mg/Bq時(shí)，物體做勻速運(yùn)動(dòng) B. 物體的速度由v減小到零所用的時(shí)間小于mv/m（mg－Bqv） C. 物體的速度由v減小到零所用的時(shí)間大于mv/m（mg－Bqv） D. 當(dāng)磁場(chǎng)反方向時(shí)，物體一定做勻減速運(yùn)動(dòng) 3. 如圖所示，水平正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，E＝4 V/m，B＝2 T，一質(zhì)量m＝1 g的帶正電的小物塊A，從絕緣粗糙的豎直壁的M點(diǎn)無(wú)初速下滑，當(dāng)它滑行h＝0.8 m到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，離開(kāi)壁做曲線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)速度方向與水平方向成45角，若P與M的高度差H＝1.6 m，求：（1）A沿壁下滑時(shí)摩擦力做的功。（2）P與M間的水平距離為多少？ 4. 如圖所示，a、b是位于真空中的平行金屬板，a板帶正電，b板帶負(fù)電，兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。同時(shí)在兩板之間的空間中加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一束電子以大小為v0的速度從左邊S處沿圖中虛線方向入射，虛線平行于兩板，要想使電子在兩板間能沿虛線運(yùn)動(dòng)，則v0、E、B之間的關(guān)系應(yīng)該是 A. B. C. D. （全國(guó)文理綜合卷） 5. 如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強(qiáng)度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ。若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為l，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m。 （全國(guó)高考卷） 6. 如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.60 T，磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光干板ab，板面與磁場(chǎng)方向平行。在距ab的距離為l＝16 cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的 放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是v＝3.0106 m/s。已知 粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m＝5.0107 C/kg?，F(xiàn)只考慮到圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的 粒子，求ab上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。 （廣東物理卷） 7. 一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場(chǎng)分布在以O(shè)為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點(diǎn)O開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速為v，方向沿x正方向。后來(lái)，粒子經(jīng)過(guò)y軸上的P點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸的夾角為30，P到O的距離為L(zhǎng)，如圖所示。不計(jì)重力的影響。求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和xy平面上磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R。 （甘肅等四省理綜卷） 8. 湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷（電子的電荷量和質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過(guò)A′中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P′間的區(qū)域，當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn)，O′與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可忽略不計(jì)，此時(shí)，在P和P′間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)，已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2（如圖所示）。 （1）求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小 （2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式。 （江蘇物理卷） 9. 空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子，在P點(diǎn)以某一初速開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點(diǎn)箭頭所示。該粒子運(yùn)動(dòng)到圖中Q點(diǎn)時(shí)速度與P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直，如圖中Q點(diǎn)箭頭所示。已知P、Q間的距離為l。若保持粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度不變，而將勻強(qiáng)磁場(chǎng)換成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與紙面平行且與粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度方向垂直，在此電場(chǎng)作用下粒子也由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。不計(jì)重力。求： （1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 （2）兩種情況中粒子由P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之差。 （內(nèi)蒙古等四省理綜卷） 10. K－介子衰變的方程為：K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子帶負(fù)的基元電荷，π0介子不帶電。一個(gè)K－介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的π－介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點(diǎn)相切，它們的半徑RK-與Rπ-之比為2︰1。π0介子的軌跡未畫(huà)出。由此可知π－的動(dòng)量大小與π0的動(dòng)量大小之比為 A. 1︰1 B. 1︰2 C. 1︰3 D. 1︰6 （新課程全國(guó)理綜卷） 11. 如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y＝h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)＝2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)y軸上y＝－2h處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。求 （1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。 （2）粒子到達(dá)P2時(shí)的速度的大小和方向。 （3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。 （湖北等八省理綜卷） 12. 釷核Th發(fā)生衰變生成鐳核Ra并放出一個(gè)粒子。設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場(chǎng)時(shí)，其速度為v0，經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ox垂直平板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，其速度方向與Ox方位的夾角q＝60，如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中。 （1）寫(xiě)出釷核衰變方程； （2）求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑； （3）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t。 【試題答案】 1. C 2. AB 3. （1）610－3 J （2）0.6 m 4. A 5. 提示：由幾何關(guān)系得，偏轉(zhuǎn)半徑；又，兩式聯(lián)立得。 6. 20 cm 提示： 粒子帶正電，故在磁場(chǎng)中沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，用R表示軌道半徑，有qvB＝m，由此得R＝＝10 cm。 因朝不同方向發(fā)射的 粒子的圓軌跡都過(guò)S，由此可知，某一圓軌跡在圖中N左側(cè)與ab相切，則此切點(diǎn)P1就是粒子能打中的左側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)。為定出P1點(diǎn)的位置，可作平行于ab的直線cd，cd到ab的距離為R，以S為圓心，R為半徑，作弧交cd于Q點(diǎn)，過(guò)Q作ab的垂線，它與ab的交點(diǎn)即為P1。由圖中幾何關(guān)系得： NP1＝ 再考慮N的右側(cè)，任何 粒子在運(yùn)動(dòng)中離S的距離不可能超過(guò)2R，以2R為半徑，S為圓心作圓，交ab于N的右側(cè)的P2點(diǎn)，此即粒子打到右側(cè)的最遠(yuǎn)點(diǎn)。由圖中幾何關(guān)系得： NP2＝ 所求的長(zhǎng)度為P1P2＝NP1＋NP2＝20 cm 7. 由幾何關(guān)系得到L=3r，又，得；R=2rsin60o= 8. （1）（2） 9. （1）（2） 10. C 11. （1）（2）與ｘ軸成45o夾角斜向下（3） 12. （1）　?。?）（3）