英中高二物理帶電粒子在磁場復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)同步練習(xí)

1、英中高二物理帶電粒子在磁場、復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)同步練習(xí)1. 帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖所示，是在有勻強(qiáng)磁場云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里。該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電荷量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說法正確的是（ ）A. 粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)B. 粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn)C. 粒子帶負(fù)電荷D. 粒子帶正電荷2. 質(zhì)子（p）和粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑分別為，周期分別為，則下列選項(xiàng)正確的是（ ）A. B. C. D. 3. 粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們

2、在勻強(qiáng)磁場中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開始運(yùn)動(dòng)。已知磁場方向垂直紙面向里，以下四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（ ）4. 如圖所示，截面為正方形的容器處在勻強(qiáng)磁場中，一束電子從孔a垂直磁場射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則下列敘述中正確的是（ ）A. 從兩孔射出的電子速率之比B. 從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比C. 從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比D. 從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比5. 如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)

3、的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是（ ）A. ，正電荷B. ，正電荷C. ，負(fù)電荷D. ，負(fù)電荷6. 為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說法中正確的是（ ）A. 若污水口正離子較多，則前表面比

4、后表面電勢高B. 前表面的電勢一定低于后表面的電勢，與哪種離子多無關(guān)C. 污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D. 污水流量Q與U成正比，與a、b無關(guān)7. 如圖所示，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示。現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（ ）A. 若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于B. 若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于C. 若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于D. 若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于8. 如圖所示，邊界是圓周的勻強(qiáng)磁場的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度

5、為B。若在圓心O處有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度垂直于磁場運(yùn)動(dòng)，則其初速度必須大于_才能穿出磁場邊界，穿出邊界前，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不會(huì)超過_。9. 如圖所示，在寬度分別為的兩個(gè)相鄰的條形區(qū)域中分別有勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點(diǎn)斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界線的方向進(jìn)入電場，最后從電場邊界上的Q點(diǎn)射出。已知PQ垂直于電場方向，粒子軌跡與電、磁場分界線的交點(diǎn)到PQ的距離為d。不計(jì)重力，求電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比以及粒子在磁場與電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。10. 如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎

6、直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度的大??；（3）A點(diǎn)到x軸的高度h。1一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞固定的正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，作用在負(fù)電荷上的電場力恰好是

7、磁場力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度可能是：( )A B C D 2如圖11-4-5所示，足夠長的光滑三角形絕緣槽，與水平面的夾角分別為和（），加垂直于紙面向里的磁場分別將質(zhì)量相等、帶等量正、負(fù)電荷的小球 a、b依次從兩斜面的頂端由靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（ ）A在槽上，a、b兩球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且aaabB在槽上，a、b兩球都做變加速運(yùn)動(dòng)，但總有aaabCa、b兩球沿直線運(yùn)動(dòng)的最大位移是sasbDa、b兩球沿槽運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ta和tb，則tatb3一帶正電的小球沿光滑水平桌面向右運(yùn)動(dòng)，飛離桌面后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，如圖11-4-6所示，若飛行時(shí)間t1后落在地板上，水平射程為

8、s1，著地速度大小為v1，撤去磁場，其他條件不變，小球飛行時(shí)間t2，水平射程s2，著地速度大小為v2，則（ ）As2s1 Bt1t2 Cv1v2 Dv1=v4用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，讓它處于右圖11-4-7所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中由于磁場的運(yùn)動(dòng)，小球靜止在如圖位置，這時(shí)懸線與豎直方向夾角為，并被拉直，則磁場運(yùn)動(dòng)的速度和方向是（ ）Av=mg/Bq，水平向右 Bv=mg/Bq，水平向左Cv=mgtan/Bq，豎直向上 Dv=mgtan/Bq，豎直向下5如圖11-4-8所示，有一電量為q，質(zhì)量為m的小球，從兩豎直的帶等量 異種電荷的平行板上方高h(yuǎn)處自由下落，兩板間有

9、勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，那么帶電小球在通過正交電磁場時(shí)( )A一定做曲線運(yùn)動(dòng)B不可能做曲線運(yùn)動(dòng)C可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)6如圖11-4-9所示，帶電平行板間勻強(qiáng)電場豎直向上，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，某帶電小球從光滑軌道上的a點(diǎn)自由下落，經(jīng)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)使小球從稍低些的b點(diǎn)開始自由滑下，在經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入板間后的運(yùn)動(dòng)過程中，以下分析中正確的是( )A其動(dòng)能將會(huì)增大 B其電勢能將會(huì)增大C小球所受的洛倫茲力將會(huì)逐漸增大 D小球受到的電場力將會(huì)增大a7如圖11-4-4-10所示，在長方形abcd區(qū)域內(nèi)有正交的電磁場，ab=bc/2=L，一帶電粒子從

10、ad的中點(diǎn)垂直于電場和磁場方向射入，恰沿直線從bc邊的中點(diǎn)P射出，若撤去磁場，則粒子從C點(diǎn)射出；若撤去電場，則粒子將（重力不計(jì)）( )A從b點(diǎn)射出 B從b、P間某點(diǎn)射出C從a點(diǎn)射出 D從a、b間某點(diǎn)射出8如圖11-4-11所示，在真空中，勻強(qiáng)電場的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，已知a靜止，b向右勻速運(yùn)動(dòng)，c向左勻速運(yùn)動(dòng)，比較它們的質(zhì)量應(yīng)有（ ）Aa油滴質(zhì)量最大Bb油滴質(zhì)量最大Cc油滴質(zhì)量最大Da、b、c質(zhì)量一樣9如圖11-4-12中所示虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，已知從左側(cè)水平射入的電子，穿過這一區(qū)域時(shí)

11、未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)重力忽略不計(jì)，則在這個(gè)區(qū)域中的E和B的方向可能是（ ）AE和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相同BE和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反CE豎直向上，B垂直于紙面向外 DE豎直向上，B垂直于紙面向里10設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，如圖11-4-13所示已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B時(shí)速度為零C是曲線的最低點(diǎn)，不計(jì)重力以下說法正確的是（ ）A離子一定帶正電BA、B兩點(diǎn)位于同一高度C離子在C點(diǎn)速度最大D離子到達(dá)B點(diǎn)后將沿曲線返回A點(diǎn)11如圖11-4-14所示，在真空中一個(gè)光滑的絕緣的水平面上，有直徑相同的兩個(gè)

12、金屬球A、C質(zhì)量mA=0.01 kg，mC=0.005 kg靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場中的C球帶正電，電量qC=110-2 C在磁場外的不帶電的A球以速度v0=20 m/s進(jìn)入磁場中與C球發(fā)生正碰后，C球?qū)λ矫鎵毫η『脼榱?，則碰后A球的速度為 ( )A10 m/s B5 m/s C15 m/s D-20 m/s12三種粒子（均不計(jì)重力）：質(zhì)子、氘核和a粒子由靜止開始在同一勻強(qiáng)電場中加速后，從同一位置沿水平方向射入圖11-4-15中虛線框內(nèi)區(qū)域，虛線框內(nèi)區(qū)域加有勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場，以下對(duì)帶電粒子進(jìn)入框內(nèi)區(qū)域后運(yùn)動(dòng)情況分析正確的是：( )A區(qū)域內(nèi)加豎直向下方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，三種帶電

13、粒子均可分離B區(qū)域內(nèi)加豎直向上方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，三種帶電粒子不能分離C區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場時(shí)，三種帶電粒子均可以分離D區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場時(shí)，三種帶電粒子均不可以分離13在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針方向的水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖11-4-16所示，若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，由于某種原因，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的是（ ）A小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變 B小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小C小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變 D小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小

14、 14質(zhì)量為m，帶正電為q的小物塊放在斜面上，斜面傾角為，物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)斜面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如圖11-4-17所示，物塊由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，物塊在斜面上滑動(dòng)能達(dá)到的最大速度為多大？若物塊帶負(fù)電量為q，則物塊在斜面上滑動(dòng)能達(dá)到的最大速度又為多大？15如圖11-4-18所示，套在很長的絕緣直棒上的小圓環(huán)，其質(zhì)量為m，帶電量是+q，小圓環(huán)可在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在互相垂直，且沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度是E，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，小圓環(huán)與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求小圓環(huán)由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度16如圖11-4-19所示，一帶電液滴在相互

15、垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，已知電場強(qiáng)度的大小為E，方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里若此液滴在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)液滴的質(zhì)量為m，求：（1）液滴的速度大小和繞行方向；（2）若液滴運(yùn)行到軌跡最低點(diǎn)A時(shí)，分裂成大小相同的兩滴，其中一個(gè)液滴仍在原來的平面內(nèi)做半徑為3R的圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向不變，且此圓周的最低點(diǎn)也是A，另一滴將如何運(yùn)動(dòng)？17質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴以速度v沿與水平成45角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加區(qū)域，電場強(qiáng)度方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，如圖11-4-20所示液滴帶正電荷，在重力、電場力及磁場力共同作用下在場區(qū)做勻

16、速直線運(yùn)動(dòng)試求：（1）電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大？（2）當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)A時(shí)，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小不改變，不考慮因電場變化而產(chǎn)生的磁場的影響，此時(shí)液滴加速度多少？說明此后液滴的運(yùn)動(dòng)情況18如圖11-4-21所示，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，勻強(qiáng)電場水平向右，電場強(qiáng)度E=10N/C，有一帶正電的微粒m=2106kg，電量q=2106C，在紙面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)g取10m/s2，問：（1）微粒的運(yùn)動(dòng)方向和速率如何？（2）若微粒運(yùn)動(dòng)到P電時(shí)突然撤去磁場，經(jīng)過時(shí)間t后運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，P、Q連線與電場線平行，那么t為多少？19如圖11-4-22所示，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子

17、以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30，同時(shí)進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60角斜向下的勻強(qiáng)電場中，通過了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，如圖15-76所示粒子的重力不計(jì)，試求：（1）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積；（2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離s20如圖11-4-24所示，在空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，在磁場中有一長為L、內(nèi)壁光滑且絕緣的細(xì)筒MN豎直放置，筒的底部有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，現(xiàn)使細(xì)筒MN沿垂直磁場的方向水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球帶電荷量不變

18、（1）若使小球能沿筒壁上升，則細(xì)筒運(yùn)動(dòng)速度v應(yīng)滿足什么條件？（2）當(dāng)細(xì)筒運(yùn)動(dòng)速度為v0（v0v）時(shí)，試求小球在沿細(xì)筒上升高度h時(shí)小球的速度大小21如圖11-4-25所示，一質(zhì)量為0.4kg的足夠長且粗細(xì)均勻的絕緣的細(xì)管置于水平地面上，細(xì)管內(nèi)表面粗糙，外表面光滑；有一質(zhì)量為0.1kg，電量為0.1C的帶正電小球沿管的水平向右的速度進(jìn)入管內(nèi)，細(xì)管內(nèi)徑略大于小球直徑，已知細(xì)管所在處有沿水平方向且與細(xì)管相垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，g取10m/s2（1）當(dāng)細(xì)管被固定時(shí)，小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的末速度的可能值為多少？（2）若細(xì)管未被固定時(shí)，帶電小球以20m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi)，且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)管沒有離開

19、水平地面，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？22如圖11-4-26所示，水平方向的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E（場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長），緊挨著電場的是垂直紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從電場的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，經(jīng)過時(shí)間穿過中間磁場，進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界上的某一點(diǎn)b（虛線為場區(qū)的分界面）求：（1）中間磁場的寬度d；（2）粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)共經(jīng)歷的時(shí)間tab；（3）當(dāng)粒子第n次到達(dá)電場的邊界時(shí)與出發(fā)點(diǎn)a之間的距離Sn24湯姆生用來測定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖

20、11-4-27所示真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行金屬極板P和間的區(qū)域當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到點(diǎn)，與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可以忽略不計(jì)此時(shí)，在P點(diǎn)和間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）（1）求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大?。?）推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式25如圖11-4-28所示，在直角坐標(biāo)xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限中分布著垂直紙面向里方