2021屆高三物理一輪復(fù)習(xí)磁場8：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)(答案)

1、2021屆高三物理一輪復(fù)習(xí)磁場8 ：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)班級(jí) 座號(hào) 姓名 分?jǐn)?shù)一.選擇題1 .（多選）06全國卷I圖中為一"濾速器"裝置示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各 種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、 b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場，使所選 電子仍能夠沿水平直線00'運(yùn)動(dòng)，由O射出。不計(jì)重力作用?？赡苓_(dá)到上述目的的辦法是（） A.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里 B.使a板電勢彳氐于b板，磁場方向垂直紙面向里 C.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外D.使

2、a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外【答案】AD2 . 2017.全國卷I 如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方 向垂直于紙面向里.三個(gè)帶正電的微?！?、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為小小，兒.已知在該區(qū)域內(nèi)，在 紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，。在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列選項(xiàng)正確的 是（ ）A . ma>mb>mc B .C . mc>nia>mb D . me>mh>nia【答案】B【解析】對(duì)微?！?，洛倫茲力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，且曬g二瓦7,對(duì)微粒，qi，B + Eq=，川田,對(duì)微

3、粒c, qvB十nicg = Eq,聯(lián)立三式可得心叫皿，選項(xiàng)B正確.3 .如圖所示，空間的某個(gè)復(fù)合場區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)子由靜止 開始經(jīng)一加速電場加速后，垂直于復(fù)合場的邊界進(jìn)入并沿直線穿過場區(qū)，質(zhì)子（不計(jì)重力）穿過復(fù)合場區(qū)所用時(shí) 間為/,從復(fù)合場區(qū)穿出時(shí)的動(dòng)能為反，則（）A .若撤去磁場B ,質(zhì)子穿過場區(qū)時(shí)間大于/B .若撤去電場E ,質(zhì)子穿過場區(qū)時(shí)間等于/C .若撤去磁場B ,質(zhì)子穿出場區(qū)時(shí)動(dòng)能大于EkD .若撤去電場E ,質(zhì)子穿出場區(qū)時(shí)動(dòng)能大于反 【答案】C.【解析】質(zhì)子在電場中是直線加速，進(jìn)入復(fù)合場，電場力與洛倫茲力等大反向，質(zhì)子做勻速直線運(yùn)動(dòng).若撤

4、去 磁場，只剩下電場，質(zhì)子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，故質(zhì)子穿過場區(qū)時(shí)間不變, 等于乙A錯(cuò)誤；若撤去電場，只剩下磁場，質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速率不變，水平分運(yùn)動(dòng)的速度減小，故質(zhì) 子穿過場區(qū)時(shí)間增加，大于r, B錯(cuò)誤；若撤去磁場，只剩下電場,質(zhì)子做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場力做正功,故末 動(dòng)能大于反，C正確，若撤去電場,只剩下磁場，質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速率不變,未動(dòng)能不變，仍為反 , D .4 .如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶電微粒由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場并剛好沿虛線ab向上運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是（）a .該微粒一定帶負(fù)電了：

5、65;B.該微粒的動(dòng)能一定減少X Xx:C.該微粒的電勢能一定增加-一doD.該微粒的機(jī)械能不一定增加【答案】A【解析】 微粒受到的重力和電場力是恒力，且該微粒沿直線運(yùn)動(dòng)，則可以判斷出微粒受到的洛倫茲力也是恒 定的,即該微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以B錯(cuò)誤；如果該微粒帶正電，則受到豎直向下的重力、向右的電場力 和向左下方的洛倫茲力，受力不平衡，所以不會(huì)沿直線運(yùn)動(dòng)，故該微粒一定帶負(fù)電，電場力做正功，電勢能一 定減少，機(jī)械能一定增加，A正確，C、D錯(cuò)誤。A .若電場、 B .若電場、 C .若電場、 D .若電場、5 .侈選）如圖3-2-1所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的空間中取正交坐標(biāo)系。ryz（

6、z軸正方向豎直向上）, 一質(zhì)量為小、電荷量為4的帶正電小球從原點(diǎn)。以速度丫沿x軸正方向出發(fā)。下列說法正確的是（） 磁場分別沿c軸正方向和x軸正方向，小球只能做曲線運(yùn)動(dòng)磁場均沿7軸正方向，小球有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)磁場分別沿-軸正方向和y軸負(fù)方向，小球有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)磁場分別沿、軸負(fù)方向和z軸正方向，小球有可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】BCD【解析】 電場沿著z軸正方向，則小球所受電場力向上，有可能使電場力與重力大小相等，此時(shí)，如果磁場 沿x軸正方向，則小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；如果此時(shí)磁場沿z軸正方向，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， B項(xiàng)正確；若電場、磁場分別沿z軸正方向和）、軸負(fù)方向，則電場力

7、與洛倫茲力都是豎直向上，有可能這兩個(gè) 力的合力剛好與重力平衡，則小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確；若電場、磁場分別沿），軸負(fù)方向和工軸正方向, 則有可能使小球所受的洛倫茲力始終與電場力平衡，此時(shí)小球只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確。6 .如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場互相垂直，豎直的絕緣桿上套一帶負(fù)電 荷小環(huán).小環(huán)由靜止開始下落的過程中，所受摩擦力（A.始終不變B .不斷增大，后來不變C .不斷減小，最后為0D .先減小，后增大，最后不變【答案】D【解析】小環(huán)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，豎直方向受力有mg - Ff= ma加速下滑.其中滑動(dòng)摩擦力F尸*N.水平方向受力平衡：先是Fn=Eq-Bq，,隨

8、著I，增加，入不斷減小即摩擦力減小.當(dāng)小=。時(shí)6=0,這時(shí)加 速度最大，為“m二質(zhì)小環(huán)繼續(xù)加速.從這以后有Fn=3由-瓦7, V增大，入將增大，即摩擦力又不斷增大， 直到豎直方向受力有-,田，=0時(shí)，小環(huán)開始勻速下滑，摩擦力不再變化.選項(xiàng)D正確.7 .質(zhì)量為m的帶電小球在正交的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面在豎直平面內(nèi)，電場方 向豎直向下，磁場方向垂直圓周所在平面向里，如圖所示，由此可知（）A.小球帶正電，沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)8 .小球帶負(fù)電，沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C.小球帶正電，沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)D.小球帶負(fù)電，沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】 根據(jù)題意，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其重力與電場

9、力等大反向，故小球受到的電場力方向向上，又電 場方向豎直向下，可知小球帶負(fù)電；已知磁場方向垂直圓周所在平面向里，帶負(fù)電的小球受到的洛倫茲力指向 圓心，小球一定沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。B正確。二、填空題8 .如圖所示，帶電液滴從h高處自由落下，進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場互相垂直的區(qū)域，磁場方向垂直紙 面，電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周的半徑R=.解：帶電液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，由v2=2gh, 得液滴進(jìn)入電磁場時(shí)的速度：丫=而方 帶電液滴在電磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則：mg=qE由牛頓第二定律得：qvB=mIR由解得：R=§也；【解析】見

10、g三.計(jì)算題9 .如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為 叭 帶電荷量為十夕的小球從A點(diǎn)以速度vo沿直線A。運(yùn)動(dòng)，A。與x軸負(fù)方向成37。角.在y軸與MN之間的 區(qū)域I內(nèi)加一電場強(qiáng)度最小的勻強(qiáng)電場后，可使小球繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)到MN上的。點(diǎn)，MN與PQ之間區(qū)域II 內(nèi)存在競度為，/的豎直向上勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場力球在區(qū)域n內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并恰好不能 從右邊界飛出，已知小球在c點(diǎn)的速度大小為2v0 ,重力加速度為g , sin 37。=0.6 , cos 37。=0.8 ,求：(1)第二象限內(nèi)電場強(qiáng)度E的大/JW 口磁感應(yīng)強(qiáng)度&的大??；區(qū)域I內(nèi)最小電場強(qiáng)度史的大小和方向；區(qū)域H內(nèi)電場強(qiáng)度叢的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度&的大小.【答案】。鷲§ Q瞽方向與x軸正方向成53。角斜向上哨翳【解析】帶電小球在第二象限內(nèi)受重力、電場力和洛倫茲力作用做直線運(yùn)動(dòng)，三力滿足如圖甲所示關(guān)系且小球只能做勻速直線運(yùn)動(dòng).第5頁，共5頁由圖知tan 37。二胃，得民二答 c°s " 一與力，。'行約一句市 區(qū)域I中小球做直線運(yùn)動(dòng)，電場強(qiáng)度