专题过关五带电粒子在场中的运动

.@;专题限时规范训练(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)图11.如图1所示，真空中有两个电量相同的正电荷A、B相距L放置，在AB图1连线的中垂线上有a、b、c三点，b点在AB连线的中点上，a较c离b近一些，现若将A、B两电荷同时向两边扩大相同距离，设无穷远处电势为零，则有 ()A．两电荷间电势能将加大B．b点场强仍为零，a、c两点场强都变小C．a、b、c三点电势都升高D．电场强度始终有Ea>Ec>Eb2.如图2所示，a、b、c是某电场中一条电场线上的三个点，已知ab＝图2bc，a、b两点间电势差为10V，则下列说法正确的是 ()图2A．若此电场为匀强电场，则b、c两点间电势差等于10VB．若此电场为匀强电场，则b、c两点间电势差小于10VC．若此电场是孤立的负点电荷产生的电场，则b、c两点间电势差小于10VD．若此电场是孤立的正点电荷产生的电场，则b、c两点间电势差大于10V3.如图3所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向．一个带电量为q＝－10－6C的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了10－4J，则 ()图3A．该电荷运动的轨迹不可能是b图3B．该电荷从M点运动到N点时电势能增加C．MN两点间的电势差为－100VD．该电荷从M点由静止开始运动4.如图4所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电图4荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 ()图4A．a粒子动能最大B．c粒子速率最大C．b粒子在磁场中运动时间最长D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc5.如图5所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是 ()图5A.AD两点间电势差UAD与AA′两点间电势差UAA′相等图5B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小D.同一带电粒子从A点沿对角线到C′点与从A点沿路径A→B→B′移动到B′电场力做功相同6.如图6所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，图6O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电图6荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中 ()A．在O1点粒子加速度方向向左B．从O1到O2过程粒子电势能一直增加C．轴线上O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最小D．轴线上O1点右侧，O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称7.如图7所示，有两个相同的带电粒子A、B，分别从平行板间左侧中点图7和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们恰好都打在下极板右端处的C点，若不计重力，则可以判定()图7A．A粒子的初动能是B粒子的2倍B．A粒子在C点的偏向角的正弦值是B粒子的两倍C．A、B两粒子到达C点时的动能可能相同D．如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时仍为同一点D(图中未画出)8.如图8所示，相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，有一个带电液滴在竖直面内做匀速圆周运动，那么这个液滴的电性与转动方向应是 ()A．带正电，逆时针方向图8B．带负电，顺时针方向图8C．带负电，逆时针方向D．带正电，顺时针方向9.如图9所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为 ()图9A.eq\f(qE,g)，eq\f(E,B) B.eq\f(B2qR,E)，eq\f(E,B)图9C.eq\f(qE,g)，eq\f(BgR,E) D．Beq\r(\f(qR,g))，eq\r(qgR)10.如图10所示，一平行板电容器，板长为2d，板间距离为d.一带电图10量为q、质量为m的正离子(重力不计)以速度为v0贴近左极板，与极板平行的方向射入，恰沿右极板下边缘射出．在右极板右边空间存在垂直纸面方向的匀强磁场(未标出)．要使正离子在磁场中运动后，又能直接从右极板上边缘进入电场，则()图10A．磁场方向垂直纸面向里B．磁场方向垂直纸面向外C．磁感应强度大小为eq\f(mv0,qd)D．在磁场中运动时间为eq\f(3\r(2)πd,2v0)二、实验题(11题5分，12题6分，共11分)11.(5分)某同学想通过一个多用表中的欧姆挡，直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧)，该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率______挡．先将红、黑表棒短接调零后，选用图11中________方式连接．图11在实验中，如图12所示，某同学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电压表的读数为________V．请你求出欧姆表电池的电动势为________V.图1212.(6分)某实验小组要测量一电源的电动势E(约3V)和内阻r(约1Ω)，现有下列器材：a．电压表V(3V和15V两个量程)b．电阻箱R(0～999.9Ω)c．定值电阻R0＝10Ωd．开关和导线其实验的实物连接图如图13所示，请就下列问题作答图13(1)根据实物连接图在方框内画出实验电路图(2)主要的实验步骤如下a．闭合电键，将电阻箱的阻值调到R1，读得电压表的读数U1b．将电阻箱的阻值调到R2，读得电压表的读数U2c．由方程组U1＝E－eq\f(U1,R1＋R0)r和U2＝E－eq\f(U2,R2＋R0)r解出E和r若考虑实验结果的准确性，请指出上述步骤有何不妥之处：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)若采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的坐标轴表示的物理量(用字母符号表示)y轴：________________________________________________________________________x轴：________________________________________________________________________三、解答题(13题12分，14题17分，15题20分，共49分)13.(12分)如图14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，y<0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Q(－2h，－h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O处射入第Ⅰ象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场．已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h)，不计粒子的重力，求：图14(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小．14.(17分)如图15所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强图15磁场．匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域．其边界为MN、PQ，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大．一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电、磁复合场后，恰能做匀速圆周运动．图15(1)若带电小球能进入Ⅱ区域，h应满足什么条件？(2)若带电小球经一定的时间后恰能回到O点，h应满足什么条件？(3)若带电小球第一次射出边界MN时与射入点相距为d，h应满足什么条件？15.(20分)如图16甲所示，两平行金属板A、B的板长l＝eq\f(\r(3),10)m，板间距d＝0.10m，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN，与金属板垂直．在t＝0时刻，两金属板间加如图乙所示的正弦交变电压，匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10－2T．现从t＝0开始，从两极板左侧的中点O以每秒钟1000个的数量不间断地释放出某种正电荷，这种带正电的粒子均以v0＝eq\f(\r(3),2)×105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场，经电场后射入磁场．已知带电粒子的比荷eq\f(q,m)＝1.25×107C/kg，粒子的重力忽略不计，假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变，不计粒子间的相互作用．求：图16(1)t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离(结果保留两位有效数字)；(2)每秒钟有多少个带正电的粒子进入磁场；(3)何时由O点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长，最长时间为多少？(π≈3)答案1．B2．A3．AC4．B5.BD6．ACD7．ACD8．B9．C10．AD11．×1KA40k5.08.7512．(1)实验电路图如图(2)没有取得多组R、U值并求E和r的平均值(3)y轴：eq\f(1,U)，