高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174

1、高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动建议用时：45分钟以以下图，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面水平向里。一带电微粒由a点以必定的初速度进入电磁场，恰好能沿直线ab斜向上运动，则以下说法正确的是()A微粒可能带正电，也可能带负电微粒的动能可能变大C微粒的电势能必定减小微粒的机械能必定不变由受力分析可知，微粒遇到重力、电场力和洛伦兹力的作用，因微粒在复合场中做直线运动，可知其所受合力为零，依照做直线运动的条件可知微粒的受力情况以以下图，因此微粒必定带负电，A错误；微粒必定做匀速直线运动

2、，否则速度变化，洛伦兹力大小变化，微粒将做曲线运动，因此微粒的动能保持不变，B错误；微粒由a沿直线ab运动的过程中，1/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174电场力做正功，电势能必定减小，C正确；在微粒的运动过程中，洛伦兹力不做功，电场力做正功，则微粒的机械能必定增加，D错误。2(多项选择)以以下图，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场(场兴盛小为E)，右侧有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感觉强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直

3、线运动到右侧，从d孔射出后分红三束，则以下判断正确的选项是()A这三束正离子的速度必定不一样样这三束正离子的比荷必定不一样样Ca、b两板间的匀强电场方向必定由a指向bD若这三束离子改为带负电而其他条件不变，则还可以从d孔射出BCD因为三束正离子在两极板间都是沿直线运动的，电场力等于洛伦兹力，可以判断三束正离子的速度必定相同，且电场方向必定由a指向b，A错误，C正确；在右侧磁场中三束正离子运动轨迹半径不一样样，可知这三束正离子的比荷必定不一样样，B正确；若将这三束离子改为带负电，而其他条件不变的情况下分析受力可知，三束离子在两板间仍做匀速直线运动，还可以从d孔射出，D正确。回旋加快器是加快带电粒

4、子的装置，其核心部分是分别与高2/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174频沟通电源两极相连结的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在经过狭缝时都能获取加快，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，以以下图。设D形盒半径为R。若用回旋加快器加快质子时，匀强磁场的磁感觉强度为B，高频沟通电频次为f。则以下说法正确的选项是()A质子被加快后的最大速度不可以能超出2fR质子被加快后的最大速度与加快电场的电压大小相关C高频电源只能使用矩形交变电流，不可以使用正弦式交变电流D不改变B和f，该回旋加快器也能用于加快粒子2R1A由Tv，Tf，可得质子被

5、加快后的最大速度为2fR，其不可以能超出2fR，质子被加快后的最大速度与加快电场的电压大小没关，选项A正确，B错误；高频电源可以使用正弦式交变电源，选项C错误；要加快粒子，高频沟通电周期必定变为粒子在其2m中做圆周运动的周期，即TqB，应选项D错误。4(济宁市模拟)为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘资料制成的空腔，其宽和高分别为b和c，左、右两头张口与排污管相连，以以下图。在垂直于上、下底面方向加磁感觉强度大小为B3/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各

6、有长为a的相互平行且正对的电极M和N，M、N与内阻为R的电流表相连。污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况。以下说法中错误的选项是()AM板比N板电势低污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小C污水流量越大，则电流表的示数越大若只增大所加磁场的磁感觉强度，则电流表的示数也增大污水从左向右流动时，依照左手定则，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向N板和M板偏转，故N板带正电，M板带负电，AUQQBbQBQBbv，又因流速vSbc，故Ubcc，式中Q是流量，可见当污水流量越大、磁感觉强度越强时，M、N间的电压越大，电流表的示数越大，而与污水中离子浓度没关，B错误，C、D正确。5(多项选择)

7、自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就凑近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场凑近霍尔元件时，导体内定向运动的自由4/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174电荷在磁场力作用下偏转，最后使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。以下说法正确的选项是()甲乙A依照单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小自行车的车速越大，霍尔电势差越高C图乙中霍尔元件的电流I必定是由正电荷定向运动形成的假如长时间不改换传感器的电源，霍

8、尔电势差将减小AD依照单位时间内的脉冲数可知车轮转动的转速，若再已知自行车车轮的半径，依照v2rn即可获知车速大小，选项A正确；U依照霍尔原理可知dqBqv，UBdv，即霍尔电压只与磁感觉强度、霍尔元件的厚度以及电子定向挪动的速度相关，与车轮转速没关，选项B错误；图乙中霍尔元件的电流I可能是由电子定向运动形成的，也可能是由正电荷定向挪动形成的，选项C错误；假如长时间不改换传感器的电源，则会以致电子定向挪动的速率减小，故霍尔电势差将减小，选项D正确。6(多项选择)(辽宁省沈阳市调研)以以下图，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时

9、间运动到N点，对于小球由M到N的5/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174运动，以下说法正确的选项是()A小球可能做匀变速运动小球必定做变加快运动C小球动能可能不变小球机械能守恒BC小球从M到N，在竖直方向上发生了偏转，因此遇到的竖直向下的洛伦兹力、竖直向下的重力和竖直向上的电场力的合力不为零，并且速度方向变化，则洛伦兹力方向变化，因此合力方向变化，故不可以能做匀变速运动，必定做变加快运动，A错误，B正确；若电场力和重力等大反向，则运动过程中电场力和重力做功之和为零，而洛伦兹力不做功，因此小球的动能可能不变，C正确；沿电场方向有位移，电场力必定做功，故小球的

10、机械能不守恒，D错误。7(2017江苏高考节选)一台质谱仪的工作原理以以下图。大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加快电场，其初速度几乎为0，经加快后，经过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右界限M、N的甲种离子的运动轨迹。不考虑离子间的相互作用。6/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174求甲种离子打在底片上的地点到N点的最小距离x；在图顶用斜线标出磁场中甲种离子经过的地区，并求该地区最窄处的宽度d。分析(1)甲种离子在电场中加快

11、时，有1qU02mv22设甲种离子在磁场中的运动半径为r1，则有v2qvB2mr1依照几何关系有x2r1LmU0由式解得xBqL。(2)以以下图。dr1rL2最窄处位于过两虚线交点的垂线上1222mU04mU0L2由式解得dBqqB24。7/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174mU0答案(1)BqL(2)作图看法析2mU04mU0L2BqqB248.(安庆模拟)以以下图，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中恰好做匀速圆周运动，其轨道半径为R，已知该电场的电场强度为E，方向竖直向下；该磁场的磁感觉强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加快度为

12、g，则()A液滴带正电EB液滴比荷mgC液滴沿顺时针方向运动RgD液滴运动速度大小vBE液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆周qg运动，可知，qEmg，得mE，故B错误；电场力竖直向上，液8/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174滴带负电，A错误；由左手定则可判断液滴沿顺时针转动，C正确；v2RBg对液滴qEmg，qvBmR得vE，故D错误。9(多项选择)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽视的磷离子P和P3，经电压为U的电场加快后，垂直进入磁感觉强度大小为B、方向垂直纸面向里、有必定宽度的匀强磁场所区，以以下图。已知离子P在磁场中转过30后从磁

13、场右界限射出。在电场和磁场中运动时，离子P和P3()A在电场中的加快度之比为11B在磁场中运动的半径之比为31C在磁场中转过的角度之比为12D走开电场所区时的动能之比为13BCD两离子质量相等，所带电荷量之比为13，在电场中运U动时，由牛顿第二定律得qdma，则加快度之比为13，A错误；1在电场中仅受电场力作用，由动能定理得qUEk2mv2，在磁场中仅受洛伦兹力作用，洛伦兹力永不做功，动能之比为13，D正确；v2mv1由磁场中洛伦兹力供应向心力知qvBmr，得rqBB9/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动1601742mUq，半径之比为31，B正确；设磁场所区的宽度

14、为d，则d1sin301有sinRR，即sin3，故602，可知C正确。10(2017天津高考)平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，以以下图。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O走开电场进入磁场，最后从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，问：粒子抵达O点时速度的大小和方向；电场强度和磁感觉强度的大小之比。分析(1)在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴距离为L，到y轴距离为2L，粒子的加快度为a，运动时间为t，有2Lv0t1

15、L2at2设粒子抵达O点时沿y轴方向的分速度为vy10/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174vyat设粒子抵达O点时速度方向与x轴正方向夹角为，有vytanv0联立式得45即粒子抵达O点时速度方向与x轴正方向成45角斜向上。设粒子抵达O点时速度大小为v，由运动的合成有vv20v2y联立式得v2v0。设电场强度为E，粒子所带电荷量为q，质量为m，粒子在电场中遇到的电场力为F，由牛顿第二定律可得Fma又FqE设磁场的磁感觉强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力供应向心力，有v2qvBmR11/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带

16、电粒子在复合场中的运动160174由几何关系可知R2L?联立?式得Ev0B2。?答案(1)2v0，速度方向与x轴正方向成45角斜向上v0(2)211(日照市一模)以以下图，在坐标系xOy平面的x0地区内，存在电场强度大小E2105N/C、方向垂直于x轴的匀强电场和磁感觉强度大小B0.2T、方向与xOy平面垂直向外的匀强磁场。在y轴上有一足够长的荧光屏PQ，在x轴上的M(10cm,0)点处有一粒子发射枪向x轴正方向连续不断地发射大量质量m6.41027kg、电荷量q3.21019C的带正电粒子(重力不计)，粒子恰能沿x轴做匀速直线运动。若撤去电场，并使粒子发射枪以M点为轴在xOy平面内以角速度2rad/s顺时针匀速转动(整个装置都处在真空中)。判断电场方向，求粒子走开发射枪时的速度；12/14高考物理大一轮复习课后限时集训27带电粒子在复合场中的运动160174带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；荧光屏上闪光点的范围距离；荧光屏上闪光点从最低点挪动到最高点所用的时间。分析(1)带正电粒子(重力不计)在复合场中沿x轴做匀速直线运动，据左手定则判断洛伦兹力方向向下，因此电场力方向向上，电场方向向上有qEqvB2105速度vBm/s106m/s。0.2v2撤去电场后，有qvBmR因此粒子在磁场中运动的轨迹半径m