《【紅對(duì)勾】2020高考物理 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【紅對(duì)勾】2020高考物理 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè)（9頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)作業(yè)26帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8864)圖11目前有一種磁強(qiáng)計(jì)，用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖1所示，電路有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)兩電極M、N均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和電極M、N的正負(fù)為()A.，M正、N負(fù)B.，M正、N負(fù)C.，M負(fù)、N正 D.，M負(fù)、N正解析：由左

2、手定則知，金屬中的電子在洛倫茲力的作用下將向前側(cè)面聚集，故M負(fù)、N正由F電F洛即eBev，InevSnevab，得B.答案：C圖22如圖2所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)線與水平方向成角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運(yùn)動(dòng)，l與水平方向成角，且，則下列說法中錯(cuò)誤的是()A液滴一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B液滴一定帶正電C電場(chǎng)線方向一定斜向上D液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：在電磁場(chǎng)復(fù)合區(qū)域粒子一般不會(huì)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因速度變化洛倫茲力變化，合外力一般變化，如果vB，f洛0，也可以做勻變速運(yùn)動(dòng)答案：A圖33在某地上空同時(shí)存在著勻強(qiáng)的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的

3、帶正電小球，在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，關(guān)于場(chǎng)的分布情況可能的是()A該處電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向垂直B電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里C電場(chǎng)斜向里側(cè)上方，磁場(chǎng)斜向外側(cè)上方，均與v垂直D電場(chǎng)水平向右，磁場(chǎng)垂直紙面向里解析：帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一定受重力和電場(chǎng)力，是否受洛倫茲力需具體分析A選項(xiàng)中若電場(chǎng)、磁場(chǎng)方向與速度方向垂直，則洛倫茲力與電場(chǎng)力垂直，如果與重力的合力為0就會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)B選項(xiàng)中電場(chǎng)力、洛倫茲力都向上，若與重力合力為0，也會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)C選項(xiàng)中電場(chǎng)力斜向里側(cè)上方，洛倫茲力向外側(cè)下方，若與重力的合力為0，就會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)D選項(xiàng)三個(gè)力的合力不可能為0，因此選項(xiàng)A、B、C正確答案

4、：ABC圖44如圖4所示，光滑絕緣桿固定在水平位置上，使其兩端分別帶上等量同種正電荷Q1、Q2，桿上套著一帶正電小球，整個(gè)裝置處在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，將靠近右端的小球從靜止開始釋放，在小球從右到左的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是()A小球受到的洛倫茲力大小變化，但方向不變B小球受到的洛倫茲力將不斷增大C小球的加速度先減小后增大D小球的電勢(shì)能一直減小解析：Q1、Q2連線上中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零從中點(diǎn)向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度增大且方向都指向中點(diǎn)，故小球所受電場(chǎng)力指向中點(diǎn)小球從右向左運(yùn)動(dòng)過程中，小球的加速度先減小后增大，C正確；速度先增大后減小，洛倫茲力大小變化，由左手定則知，洛倫茲力方向

5、不變故A正確，B錯(cuò)誤；小球的電勢(shì)能先減小后增大，D錯(cuò)誤答案：AC圖55(2020廣東高考)如圖5是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)下列表述正確的是()A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小解析：粒子先在電場(chǎng)中加速，進(jìn)入速度選擇器做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)在速度選擇器中受力平衡：Eq

6、qvB得vE/B，方向由左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，B、C正確進(jìn)入磁場(chǎng)后，洛倫茲力提供向心力，qvB0得，R，所以荷質(zhì)比不同的粒子偏轉(zhuǎn)半徑不一樣，所以，A對(duì)，D錯(cuò)答案：ABC6在真空中，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里三個(gè)油滴帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右勻速運(yùn)動(dòng)，c向左勻速運(yùn)動(dòng)，則它們的重力Ga、Gb、Gc的關(guān)系為()AGa最大 BGb最大CGc最大 D不能確定解析：由a靜止有qEGa，故油滴帶負(fù)電；對(duì)b受力平衡有qEqvBGb；對(duì)c受力平衡有qEqvBGc.由此可知三個(gè)油滴的重力滿足GcGaGb，故選項(xiàng)C正確答案：C圖67如圖6所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒，在

7、豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)、水平指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以及重力的共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A該微粒帶負(fù)電，電荷量qB若該微粒在運(yùn)動(dòng)中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個(gè)粒子，分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場(chǎng)方向垂直，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C如果分裂后，它們的荷質(zhì)比相同，而速率不同，那么它們運(yùn)動(dòng)的軌道半徑一定不同D只要一分裂，不論它們的荷質(zhì)比如何，它們都不可能再做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：帶電微粒在有電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力作用的區(qū)域能夠做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明重力必與電場(chǎng)力大小相等、方向相反，由于重力方向總是豎直向下，故微粒受電場(chǎng)力方向向上，從題圖中可知微粒帶負(fù)電，選項(xiàng)A正確微粒分裂后只要荷質(zhì)比相同，所受

8、電場(chǎng)力與重力一定平衡(選項(xiàng)A中的等式一定成立)，只要微粒的速度不為零，必可在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確、D錯(cuò)誤根據(jù)半徑公式r可知，在荷質(zhì)比相同的情況下，半徑只跟速率有關(guān)，速率不同，則半徑一定不同，選項(xiàng)C正確答案：ABC圖78目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)如圖7表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，在場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I.那么

9、板間電離氣體的電阻率為()A.(R) B.(R)C.(R) D.(R)解析：當(dāng)粒子受的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，兩板電壓即為電動(dòng)勢(shì)，即qvBq，得UBdv.又I，r由此可解得(R)，故選項(xiàng)A正確答案：A二、計(jì)算題(31236)圖89如圖8所示，水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E4 V/m，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2 T，質(zhì)量m1 g的帶正電的小物塊A，從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無初速滑下，滑行0.8 m到N點(diǎn)時(shí)離開豎直壁做曲線運(yùn)動(dòng)，在P點(diǎn)時(shí)小物塊A瞬時(shí)受力平衡，此時(shí)速度與水平方向成45.若P與N的高度差為0.8 m，求：(1)A沿壁下滑過程中摩擦力所做的功；(2)P與N的水平距離解析：分清運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用動(dòng)能定理

10、列式求解(1)物體在N點(diǎn)時(shí)，墻對(duì)其彈力為零，水平方向EqqvB，所以v2 m/s，由MN過程據(jù)動(dòng)能定理：mgWfmv20，所以Wf6103 J.圖9(2)設(shè)在P點(diǎn)速度為v其受力如圖9所示，所以Eqmg，qvBEq，得v2 m/s.設(shè)N、P水平距離x，豎直距離y，物體由NP過程電場(chǎng)力和重力做功，由動(dòng)能定理mgyEqxmv2mv2，得x0.6 m.答案：(1)6103 J(2)0.6 m圖1010如圖10所示，Oxyz坐標(biāo)系的y軸豎直向上，在坐標(biāo)系所在的空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向與x軸平行從y軸上的M點(diǎn)(0，H,0)無初速釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的小球，它落在xz平面上的N(

11、L,0，b)點(diǎn)(L0，b0)若撤去磁場(chǎng)則小球落在xz平面的P點(diǎn)(L,0,0)已知重力加速度為g.(1)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向與某個(gè)坐標(biāo)軸平行，試判斷其可能的具體方向；(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(3)求小球落至N點(diǎn)時(shí)的速率v.解析：(1)用左手定則判斷出：磁場(chǎng)方向?yàn)閤方向或y方向(2)在未加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，帶電小球在電場(chǎng)力和重力作用下落到P點(diǎn)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，小球自由下落，有Hgt2小球沿x軸方向只受電場(chǎng)力作用FEqE小球沿x軸的位移為L(zhǎng)at2小球沿x軸方向的加速度a聯(lián)立求解，得：E(3)帶電小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)共存的區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力不做功電場(chǎng)力做功為WEqEL重力做功為WGmgH設(shè)落到N點(diǎn)速度大

12、小為v，根據(jù)動(dòng)能定理有mgHqELmv2解得v答案：(1)x方向或y方向(2)(3)圖1111(2020遼寧/寧夏高考)如圖11所示，在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與紙面垂直一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場(chǎng)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸交于M點(diǎn)已知OPl，OQ2l.不計(jì)重力求：(1)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離；(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間解析：圖12(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿y軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度的大小為a；在x軸正方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v0；粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為t1，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正方向夾角為，則at1v0其中x02l，y0l.又有tan聯(lián)立式，得30因?yàn)镸、O、Q點(diǎn)在圓周上，MOQ90，所以MQ為直徑從圖中的幾何關(guān)系可知，R2lMO6l(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v，從Q到M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則有vt2帶電粒子自P點(diǎn)出發(fā)到M點(diǎn)所用的時(shí)間t為tt1t2聯(lián)立式，并代入數(shù)據(jù)得t 答案：(1)6l(2)