2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè).doc
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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè)一、選擇題(在題后給的選項(xiàng)中,第14題只有一項(xiàng)符合題目要求,第59題有多項(xiàng)符合題目要求)1(xx年金山中考模擬)如圖K831所示,在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向相互垂直一束帶電粒子(不計(jì)重力)沿直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)則這些粒子一定具有相同的()圖K831A質(zhì)量 B電荷量C速度 D比荷【答案】C【解析】由帶電粒子(不計(jì)重力)沿直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),得BqvqE,則v.因B、E恒定,故速度相同, C正確2(xx年珠海摸底)如圖K832所示,一束質(zhì)量、速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向,未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)如果讓這些不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束,對(duì)這些進(jìn)入后一磁場(chǎng)的離子,可得出結(jié)論()圖K832A它們的動(dòng)能一定各不相同B它們的電量一定各不相同C它們的質(zhì)量一定各不相同D它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同【答案】D3(xx年山東模擬)如圖K833所示,在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則液滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為()圖K833A., B.,CB, D.,【答案】D【解析】液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,重力和電場(chǎng)力等大、反向,根據(jù)qvB,qEmg,解得m,v,故選項(xiàng)D正確4如圖K834所示,在一絕緣、粗糙且足夠長(zhǎng)的水平管道中有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電球體,管道半徑略大于球體半徑整個(gè)管道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與管道垂直現(xiàn)給帶電球體一個(gè)水平速度v0,則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,帶電球體克服摩擦力所做的功不可能為()圖K834A0 B.m2C.mv D.m【答案】B【解析】若帶電球體所受的洛倫茲力qv0Bmg,帶電球體與管道間沒有彈力,也不存在摩擦力,故帶電球體克服摩擦力做的功為0,選項(xiàng)A正確;若qv0Bmg,則帶電球體開始時(shí)受摩擦力的作用而減速,當(dāng)速度達(dá)到v時(shí),帶電球體不再受摩擦力的作用,所以克服摩擦力做的功為m,選項(xiàng)D正確5如圖K835所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量為m、帶電量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑,在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是()圖K835A滑塊受到的摩擦力增大B滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時(shí),滑塊可能靜止于斜面上【答案】AC【解析】滑動(dòng)受重力、支持力、垂直于斜面向下的洛倫茲力和沿斜面向上的摩擦力4個(gè)力的作用初始時(shí)刻洛倫茲力為0,滑塊在重力和摩擦力的作用下沿斜面向下運(yùn)動(dòng),隨著速度v的增大,洛倫茲力qvB增大,滑塊受到的彈力增大,引起摩擦力增大,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)mgsin (mgcos qvB)時(shí),滑塊開始做勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤綜上所述,選項(xiàng)C正確6. (xx年陽(yáng)西模擬)如圖K836所示,從S處發(fā)出的電子經(jīng)加速電壓U加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)電子流向上極板偏轉(zhuǎn)不考慮電子本身的重力,設(shè)兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.欲使電子沿直線從電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域中通過,只采取下列措施,其中可行的是()圖K836A適當(dāng)減小電場(chǎng)強(qiáng)度EB適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度BC適當(dāng)增大加速電場(chǎng)的寬度D適當(dāng)增大加速電壓U【答案】AD【解析】要想使電子沿直線通過,則必須有qvBqE,而電子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速時(shí),qUmv2,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)電子向上極板偏轉(zhuǎn),說明電場(chǎng)力大于洛倫茲力,因此須減小電場(chǎng)力或增大洛倫茲力,選項(xiàng)A、D正確7(xx年江蘇模擬)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域如圖K837是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD,下列說法中正確的是()圖K837A電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)B若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢(shì)差UCD0C僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),電勢(shì)差UCD變大D在測(cè)量地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平【答案】BC【解析】電勢(shì)差UCD恒定時(shí),qvBq,故UCDvBd,即UCD與載流子的運(yùn)動(dòng)速度v、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和C、D間距離d有關(guān),A錯(cuò),C對(duì)根據(jù)左手定則,自由電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn),使C側(cè)面帶負(fù)電,即C側(cè)面電勢(shì)低,UCD0,B對(duì)霍爾元件工作時(shí)應(yīng)使磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直其工作面,故用霍爾元件測(cè)赤道上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),應(yīng)將元件的工作面保持豎直,且垂直南北方向,D錯(cuò)8(xx年從化質(zhì)檢)環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置,帶電粒子在電壓為U的電場(chǎng)中加速后注入對(duì)撞機(jī)的高真空?qǐng)A形的空腔內(nèi),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做半徑恒定的圓周運(yùn)動(dòng)且局限在圓環(huán)空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng),粒子碰撞時(shí)發(fā)生核反應(yīng),關(guān)于帶電粒子的比荷,加速電壓U和磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及粒子運(yùn)動(dòng)的周期T的關(guān)系,下列說法正確的是()A對(duì)于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B對(duì)于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C對(duì)于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運(yùn)動(dòng)的周期T越小D對(duì)于給定的帶電粒子,不管加速電壓U多大,粒子運(yùn)動(dòng)的周期T都不變【答案】BD【解析】根據(jù)qU,R,聯(lián)立消去v可知選項(xiàng)B正確;粒子運(yùn)動(dòng)的周期T與加速電壓無(wú)關(guān),選項(xiàng)D正確9(xx年汕頭測(cè)評(píng))如圖K838為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖,等離子體束(含有正、負(fù)離子)以某一速度垂直噴射入由一對(duì)磁極CD產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,A、B是一對(duì)平行于磁場(chǎng)放置的金屬板,穩(wěn)定后電流表中的電流從“”極流向“”極由此可知()圖K838AD磁極為N極B正離子向B板偏轉(zhuǎn)C負(fù)離子向D磁極偏轉(zhuǎn)D離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過程洛倫茲力對(duì)其不做功【答案】AD【解析】由電流表中電流的方向,可知金屬板A聚集了正離子,金屬板B聚集了負(fù)離子,說明等離子體束中的正離子受到的洛倫茲力向上,根據(jù)左手定則,可知磁場(chǎng)方向由D指向C,D磁極為N極,故A選項(xiàng)正確;因洛倫茲力不做功,故D正確二、非選擇題10(xx年廣州模擬)如圖K839,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E4 V/m,方向水平向左,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T,方向垂直紙面向里,質(zhì)量m1 kg的帶正電物體A,從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直墻壁無(wú)初速度下滑,它滑行h0.8 m到N點(diǎn)時(shí)脫離墻壁做曲線運(yùn)動(dòng),在通過P點(diǎn)瞬間A受力平衡,此時(shí)其速度與水平方向成45角,且P點(diǎn)與M點(diǎn)的高度差為H1.6 m,g取10 m/s2.試求:圖K839(1)物體A從M到N克服摩擦所做的功;(2)P點(diǎn)到豎直墻壁的距離【答案】(1)6 J(2)0.6 m【解析】(1)物體A,在N點(diǎn)有FN0,qvNBqE,得vN.對(duì)物體A從M到N的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理得mghWfmv0,則Wfmghmv6 J.(2)對(duì)物體A通過P點(diǎn)的瞬間進(jìn)行受力分析,45,qEmg,即q2.5 C,cos ,得vP2 m/s,對(duì)小物體A從N到P的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理得mg(Hh)qEsmvmv,所以s0.6 m.11如圖K8310所示,相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng);xOp區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)一正離子沿平行于金屬板、垂直于磁場(chǎng)方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng),從H(0,a)點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入第象限,經(jīng)Op上某點(diǎn)離開磁場(chǎng),最后垂直于x軸離開第象限求:(1)離子在金屬板M、N間的運(yùn)動(dòng)速度;(2)離子的荷質(zhì)比;(3)離子在第象限的磁場(chǎng)區(qū)域和無(wú)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比圖K8310【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q,在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度為v,平行金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E0.依題意,有qvB0qE0,由勻強(qiáng)電場(chǎng),有E0,聯(lián)立解得v.(2)帶電粒子進(jìn)入pOy區(qū)域,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌道半徑為r,有qvBm,依題意,帶電粒子進(jìn)入第象限轉(zhuǎn)過圈后從Op上離開磁場(chǎng),如圖所示,由幾何關(guān)系有 arrtan 45.聯(lián)立得.(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1.離子從C出來(lái)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過x軸上的D點(diǎn),如圖K57所示,由幾何關(guān)系,有|ar.從C到D的時(shí)間t2.聯(lián)立得.12(xx年惠陽(yáng)段考)如圖K8311所示,有小孔O和O的兩金屬板正對(duì)并水平放置,分別與平行金屬導(dǎo)軌連接,、區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻ab進(jìn)入I區(qū)域,同時(shí)一帶正電小球從O孔豎直進(jìn)入兩板間ab在I區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),小球勻速下落;ab從區(qū)域右邊離開磁場(chǎng)時(shí),小球恰好從O孔離開已知板間距為3d,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),、區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d.帶電小球質(zhì)量為m、電量為q,ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力求:圖K8311(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)ab在區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),小球的加速度大??;(3)小球進(jìn)入O孔時(shí)的速度v.【答案】(1)(2)2g(3)v0【解析】(1)ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BLv0.金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E.ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),帶電小球勻速下落,有mgqE.聯(lián)立得B.(2)ab在 磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)小球的加速度為a,依題意,有qEmgma.聯(lián)立得a2g.(3)依題意,ab分別在、磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí),小球在電場(chǎng)中分別做勻速、勻加速和勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)發(fā)生的位移分別為s、s、s;ab進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)速度為v.則sv,sv2g2,sv,vv2g,又sss3d.聯(lián)立可得vv0.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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