2012高考模拟冲刺16天：9带电粒子在组合场 复合场中的运动(新课标地区通用)

1、。IbpSAOexomTopS /9110203802.doc大家网，大家的！http:wwwtopsagecom更多精品在大家！http:www.TopS大家网，大家的！XXXXXXXXBXcxBx一、不定项选择题(2011西城区模拟)如图所示的空间中存在着正交的匀强电场和匀强磁场，从A点沿AB、AC方向绝缘地抛出两带电小球，关于小球的运动情况，下列说法中正确的是()从AB、AC抛出的小球都可能做直线运动只有沿AB抛出的小球才可能做直线运动C.做直线运动的小球带正电，而且一定是做匀速直线运动小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好

2、通过圆形轨道的最高点，则()经过最高点时，三个小球的速度相等经过最高点时，甲球的速度最小甲球的释放位置比乙球的高运动过程中三个小球的机械能均保持不变(2011秦皇岛模拟)如图所示，两平行金属板的间距等于极板的长度,现有重力不计的正离子束以相同的初速度v0平行于两板从两板正中间射入.第一次在两极板间加恒定电压，建立场强为E的匀强电场，则正离子束刚好从上极板边缘飞出.第二次撤去电场,在两板间建立磁感应强度为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，正离子束刚好从下极板边缘飞出，则E和B的大小之比为（）C-4voB.+v0D.v05v40（2011九江模拟）如图所示，从离子源发射出的正离子，经加速电压U加速后进

3、入相互垂直的电场（E方向竖直向上）和磁场（B方向垂直纸面向外）中，发现离子向上偏转.要使此离子沿直线通过电磁场，需要（）增加E,减小BB.增加E,减小U适当增加UD.适当减小E（2011烟台模拟）如图所示，一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成e角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场小球从a点由静止开始沿杆向下运动，在c点时速度为4m/s，b是a、c的中点，在这个运动过程中()A.小球通过b点时的速度小于2m/s小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等小球的电势能一定增加小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功美国物理学家

4、劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得高能量带电粒子方面前进了一步.如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，如图所示.带电粒子从P处以速度v沿电场线方向射入加速电场，经加00速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动.对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次带电粒子每运动一周PP=PP1223加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关加速电场方向需要做周期性的变化二、计算题IbpSAOCxoni小。ww

5、w.TopS大家网 /9IbpSAOCxoni小。www.TopS大家网 /9。IbpSAOexomTopS /9110203802.doc更多精品在大家！http:www.TopS大家网，大家的！更多精品在大家！http:www.TopS大家网，大家的！大家网，大家的！更多精品在大家！(2011泉州模拟)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(-2h,-h)点以速度v水平向右射出，经坐标原点0处射入第I象限，最后以0垂直于PN的方向射出磁场

6、.已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h),不计(3)粒子在磁场中运动的时间t.(2011南开区模拟)如图所示，竖直平面内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=2500N/C方向竖直向上；磁感应强度B=103T.方向垂直1纸面向外；有一质量m=1X10-2kg、电荷量q=4X10-5C的带正电小球自O点沿与水平线成45角以v=4m/s的速度射入复合场中，之后小球恰好从P0点进入电场强度E=2500N/C，方向水平向左的第二个匀强电场中.不计空2气阻力，g取10m/s2.求：0点到P点的距离s；1(2)带电小球经过P点的正下方Q点时与P点的距离s.2答案解析1.【解析】选B、C.小球

7、运动过程中受重力、电场力、洛伦兹力作用，注意小球做直线运动一定为匀速直线运动；若小球带正电沿AB才可能做直线运动,做直线运动时电场力做正功，机械能增加，B、C正确.【解析】选C、D.三个小球在运动过程中机械能守恒，在圆形轨道的最高点时对甲有qvB+mg=mv2，对乙有mg-qvB=吗，对丙有mg=叱，可判断1r2rrvvv,A、B错误，C、D正确.132【解析】选A.根据题意d=L,两板间为匀强电场时，离子做类平抛运动.设粒子在板间的飞行时间为t,则水平方向：L=vt0竖直方向：。IbpSAOexomTopS #/9110203802doc。IbpSAOexomTopS /9110203802

8、doc大家网，大家的！更多精品在大家！大家网，大家的！更多精品在大家！d1qEat2t2222m两板间为匀强磁场时,设偏转半径为r由几何关系有r2(r-d)2+L22又qvB=0v2mo-r联立得15VoA正确.B44.【解析】选C、D.离子所受的电场力F=qE，洛伦兹力F=qvB,qU=lmy2,离洛2子向上偏转，电场力大于洛伦兹力，故要使离子沿直线运动，可以适当增加U增加速度，洛伦兹力增大，C正确；也可适当减小E,电场力减小，D正确.【解析】选D.无论小球带正电还是负电，速度增大，摩擦力逐渐增大，加速度减小，都是做加速度逐渐减小的加速运动，最终受力平衡匀速运动，可知A、B、C错，D正确.【

9、解析】选C.由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误.由Rmv和Uq=Imv2-lmv2可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同,qB2221动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误.由v=SBB可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，Cm正确；由图可知，粒子每次都是从A板进入电场加速，所以加速电场方向不需改变，选项D错误.【解析】(1)粒子运动轨迹如图所示，粒子在电场中运动的过程中，由平抛运动规律及牛顿运动定律得2h=vt0h=-at22qE=maIbpSAOCxoni小。www.TopS大家网 /9IbpSAOCxoni小。www.

10、TopS大家网 #/90更多精品在大家！http:wwwTopSagecom大家网，大家的！0更多精品在大家！http:wwwTopSagecom大家网，大家的！解得e=mvo2.2qh粒子到达0点时，沿y轴正方向的分速度v=at=qE2h=vymv00速度方向与x轴正方向的夹角a满足tana=_y=l，a=45v粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，垂直于NP射出磁场，粒子在磁场中的速度-2vo轨道半径R=h由qvB=mV2得B=mVo.Rqh(3)粒子在磁场中的运动时间2兀ml兀ht=工=-qB84v0答案：猛【解析】(1)带电小球在正交的匀强电场和匀强磁场中受到的重力G=mg=0.1NIb

11、pSAOCxoni小。www.TopS大家网 /9IbpSAOCxoni小。www.TopS大家网 /9。IbpSAOexomTopS /9110203802doc更多精品在大家！http:www.TopS大家网，大家的！更多精品在大家！http:www.TopS大家网，大家的！大家网，大家的！更多精品在大家！电场力F=qE=0.1N11即G=F，故带电小球在正交的电磁场中由0到P做匀速圆周运动1根据牛顿第二定律得：qvB=0v2mR-解得：r=竺=lx。2x4m=1mqB4x10-5x103由几何关系得：S=V2R=Qm带电小球在P点的速度大小仍为v=4m/s.方向与水平方向成45角.由于0电场力F=qE=0.1N.与重力大小相等，方向相互垂