2018高考物理第一輪復習 專題 帶電粒子在磁場、復合場中的運動同步練習 魯科版.doc

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帶電粒子在磁場、復合場中的運動 【模擬試題】（答題時間：70分鐘） 1. 如圖所示，在真空中勻強電場的方向豎直向下，勻強磁場的方向垂直紙面向里，三個油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右做勻速運動，c向左做勻速運動，比較它們的重力Ga、Gb、Gc的關系，正確的是 A. Ga最大 B. Gb最大 C. Gc最大 D. Gb最小 2. 如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的物體，在磁感應強度為B，方向垂直向里的勻強磁場中，沿著動摩擦因數(shù)為m的水平面向左運動，則 A. 當速度v＝mg/Bq時，物體做勻速運動 B. 物體的速度由v減小到零所用的時間小于mv/m（mg－Bqv） C. 物體的速度由v減小到零所用的時間大于mv/m（mg－Bqv） D. 當磁場反方向時，物體一定做勻減速運動 3. 如圖所示，水平正交的勻強磁場和勻強電場，E＝4 V/m，B＝2 T，一質(zhì)量m＝1 g的帶正電的小物塊A，從絕緣粗糙的豎直壁的M點無初速下滑，當它滑行h＝0.8 m到達N點時，離開壁做曲線運動。當A運動到P點時恰好處于平衡狀態(tài)，此時速度方向與水平方向成45角，若P與M的高度差H＝1.6 m，求：（1）A沿壁下滑時摩擦力做的功。（2）P與M間的水平距離為多少？ 4. 如圖所示，a、b是位于真空中的平行金屬板，a板帶正電，b板帶負電，兩板間的電場為勻強電場，場強為E。同時在兩板之間的空間中加勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度為B。一束電子以大小為v0的速度從左邊S處沿圖中虛線方向入射，虛線平行于兩板，要想使電子在兩板間能沿虛線運動，則v0、E、B之間的關系應該是 A. B. C. D. （全國文理綜合卷） 5. 如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ。若粒子射出磁場的位置與O點的距離為l，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m。 （全國高考卷） 6. 如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應強度的大小B＝0.60 T，磁場內(nèi)有一塊平面感光干板ab，板面與磁場方向平行。在距ab的距離為l＝16 cm處，有一個點狀的 放射源S，它向各個方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是v＝3.0106 m/s。已知 粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m＝5.0107 C/kg。現(xiàn)只考慮到圖紙平面中運動的 粒子，求ab上被粒子打中的區(qū)域的長度。 （廣東物理卷） 7. 一勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場分布在以O為中心的一個圓形區(qū)域內(nèi)。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點O開始運動，初速為v，方向沿x正方向。后來，粒子經(jīng)過y軸上的P點，此時速度方向與y軸的夾角為30，P到O的距離為L，如圖所示。不計重力的影響。求磁場的磁感應強度B的大小和xy平面上磁場區(qū)域的半徑R。 （甘肅等四省理綜卷） 8. 湯姆生用來測定電子的比荷（電子的電荷量和質(zhì)量之比）的實驗裝置如圖所示。真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過A′中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區(qū)域，當極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O′點，O′與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計，此時，在P和P′間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點，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點的電子速度的大小 （2）推導出電子的比荷的表達式。 （江蘇物理卷） 9. 空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子，在P點以某一初速開始運動，初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點箭頭所示。該粒子運動到圖中Q點時速度與P點時速度方向垂直，如圖中Q點箭頭所示。已知P、Q間的距離為l。若保持粒子在P點時的速度不變，而將勻強磁場換成勻強電場，電場方向與紙面平行且與粒子在P點時的速度方向垂直，在此電場作用下粒子也由P點運動到Q點。不計重力。求： （1）電場強度的大小 （2）兩種情況中粒子由P運動到Q點所經(jīng)歷的時間之差。 （內(nèi)蒙古等四省理綜卷） 10. K－介子衰變的方程為：K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子帶負的基元電荷，π0介子不帶電。一個K－介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的π－介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們的半徑RK-與Rπ-之比為2︰1。π0介子的軌跡未畫出。由此可知π－的動量大小與π0的動量大小之比為 A. 1︰1 B. 1︰2 C. 1︰3 D. 1︰6 （新課程全國理綜卷） 11. 如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負向；在y＜0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y＝h處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y＝－2h處的P3點。不計重力。求 （1）電場強度的大小。 （2）粒子到達P2時的速度的大小和方向。 （3）磁感應強度的大小。 （湖北等八省理綜卷） 12. 釷核Th發(fā)生衰變生成鐳核Ra并放出一個粒子。設該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時，其速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿Ox方向進入磁感應強度為B，方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直平板電極S2，當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方位的夾角q＝60，如圖所示，整個裝置處于真空中。 （1）寫出釷核衰變方程； （2）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌跡半徑； （3）求粒子在磁場中運動所用的時間t。 【試題答案】 1. C 2. AB 3. （1）610－3 J （2）0.6 m 4. A 5. 提示：由幾何關系得，偏轉(zhuǎn)半徑；又，兩式聯(lián)立得。 6. 20 cm 提示： 粒子帶正電，故在磁場中沿逆時針方向做勻速圓周運動，用R表示軌道半徑，有qvB＝m，由此得R＝＝10 cm。 因朝不同方向發(fā)射的 粒子的圓軌跡都過S，由此可知，某一圓軌跡在圖中N左側(cè)與ab相切，則此切點P1就是粒子能打中的左側(cè)最遠點。為定出P1點的位置，可作平行于ab的直線cd，cd到ab的距離為R，以S為圓心，R為半徑，作弧交cd于Q點，過Q作ab的垂線，它與ab的交點即為P1。由圖中幾何關系得： NP1＝ 再考慮N的右側(cè)，任何 粒子在運動中離S的距離不可能超過2R，以2R為半徑，S為圓心作圓，交ab于N的右側(cè)的P2點，此即粒子打到右側(cè)的最遠點。由圖中幾何關系得： NP2＝ 所求的長度為P1P2＝NP1＋NP2＝20 cm 7. 由幾何關系得到L=3r，又，得；R=2rsin60o= 8. （1）（2） 9. （1）（2） 10. C 11. （1）（2）與ｘ軸成45o夾角斜向下（3） 12. （1）　?。?）（3）