【教育资料】2018山东科技版物理高考第二轮复习——带电粒子在磁场、复合场中的运动 学习专用.pdf

教育资源 教育资源 【模拟试题】（答题时间：70 分钟）1.如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴 a、b、c 带有等量同种电荷，其中 a 静止，b 向右做匀速运动，c 向左做匀速运动，比较它们的重力 Ga、Gb、Gc的关系，正确的是 A.Ga最大 B.Gb最大 C.Gc最大 D.Gb最小 2.如图所示，质量为 m，电荷量为 q 的带负电的物体，在磁感应强度为 B，方向垂直向里的匀强磁场中，沿着动摩擦因数为的水平面向左运动，则 A.当速度 vmg/Bq 时，物体做匀速运动 B.物体的速度由 v 减小到零所用的时间小于 mv/（mgBqv）C.物体的速度由 v 减小到零所用的时间大于 mv/（mgBqv）D.当磁场反方向时，物体一定做匀减速运动 3.如图所示，水平正交的匀强磁场和匀强电场，E4 V/m，B2 T，一质量 m1 g 的带正电的小物块 A，从绝缘粗糙的竖直壁的 M 点无初速下滑，当它滑行 h0.8 m 到达 N 点时，离开壁做曲线运动。当 A运动到 P 点时恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平方向成 45角，若 P 与 M 的高度差 H1.6 m，求：（1）A沿壁下滑时摩擦力做的功。（2）P 与 M 间的水平距离为多少？4.如图所示，a、b 是位于真空中的平行金属板，a 板带正电，b 板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为 E。同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一束电子以大小为v0的速度从左边S 处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则v0、E、B 之间的关系应该是 A.BEv 0 B.EBv 0 C.BEv 0 D.EBv0（全国文理综合卷）5.如图所示，在 y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于 xy 平面并指向纸面外，磁感强度为 B。一带正电的粒子以速度 v0从 O 点射入磁场，入射方向在 xy 平面内，与 x 轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比q/m。（全国高考卷）6.如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度的大小 B0.60 T，磁场内有一块平面感光干板 ab，板面与磁场方向平行。在距 ab 的距离为 l16 cm 处，有一个点状的放射源 S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是 v3.0106 m/s。已知粒子的电荷与质量之比 q/m5.0107 C/kg。现只考虑到图纸平面中运动的粒子，求 ab 上被粒子打中的区域的长度。（广东物理卷）7.一匀强磁场，磁场方向垂直于 xy 平面，在 xy 平面上，磁场分布在以 O 为中心的一个圆形区域内。一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，由原点 O 开始运动，初速为 v，方向沿 x 正方向。后来，粒子经过 y 轴上的 P 点，此时速度方向与 y 轴的夹角为 30，P 到 O的距离为 L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感应强度 B 的大小和 xy 平面上磁场区域的半径 R。（甘肃等四省理综卷）教育资源 教育资源 8.汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量和质量之比）的实验装置如图所示。真空管内的阴极 K 发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过 A中心的小孔沿中心轴 O1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板 P 和 P间的区域，当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心 O 点处，形成了一个亮点；加上偏转电压 U 后，亮点偏离到 O点，O与 O 点的竖直间距为 d，水平间距可忽略不计，此时，在 P 和 P间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为 B 时，亮点重新回到 O 点，已知极板水平方向的长度为 L1，极板间距为 b，极板右端到荧光屏的距离为 L2（如图所示）。（1）求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小（2）推导出电子的比荷的表达式。（江苏物理卷）9.空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，一带电量为q、质量为 m 的粒子，在 P 点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中 P 点箭头所示。该粒子运动到图中 Q 点时速度与 P 点时速度方向垂直，如图中 Q 点箭头所示。已知 P、Q间的距离为 l。若保持粒子在 P 点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在 P 点时的速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由 P 点运动到 Q 点。不计重力。求：（1）电场强度的大小（2）两种情况中粒子由 P 运动到 Q 点所经历的时间之差。（内蒙古等四省理综卷）10.K介子衰变的方程为：K0，其中 K介子和介子带负的基元电荷，0介子不带电。一个 K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧 AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧 PB，两轨迹在 P 点相切，它们的半径 RK-与 R-之比为 21。0介子的轨迹未画出。由此可知的动量大小与0的动量大小之比为 A.11 B.12 C.13 D.16 （新课程全国理综卷）11.如图所示，在 y0 的空间中存在匀强电场，场强沿 y 轴负向；在 y0 的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直 xy 平面（纸面）向外。一电荷量为 q、质量为 m 的带正电的运动粒子，经过 y 轴上 yh 处的点 P1时速率为 v0，方向沿 x 轴正方向；然后，经过 x 轴上 x2h 处的 P2点进入磁场，并经过 y 轴上 y2h 处的 P3点。不计重力。求（1）电场强度的大小。（2）粒子到达 P2时的速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。（湖北等八省理综卷）12.钍核23090Th 发生衰变生成镭核22688Ra 并放出一个粒子。设该粒子的质量为 m、电荷量为 q，它进入电势差为 U 的带窄缝的平行平板电极 S1和 S2间电场时，其速度为 v0，经电场加速后，沿 Ox 方向进入磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox 垂直平板电极 S2，当粒子从 P 点离开磁场时，其速度方向与 Ox 方位的夹角60，如图所示，整个装置处于真空中。（1）写出钍核衰变方程；（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨迹半径；（3）求粒子在磁场中运动所用的时间 t。教育资源 教育资源 【试题答案】1.C 2.AB 3.（1）6 103 J （2）0.6 m 4.A 5.Blvmqsin2 提示：由几何关系得，偏转半径sin2lr；又Bqmvr，两式联立得Blvmqsin2。6.20 cm 提示：粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用 R 表示轨道半径，有 qvBmR2，由此得 RqBm10 cm。因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过 S，由此可知，某一圆轨迹在图中 N 左侧与ab 相切，则此切点 P1就是粒子能打中的左侧最远点。为定出 P1点的位置，可作平行于ab 的直线 cd，cd 到 ab 的距离为 R，以 S 为圆心，R为半径，作弧交 cd 于 Q 点，过 Q 作 ab的垂线，它与 ab 的交点即为 P1。由图中几何关系得：NP1 22RlR 再考虑 N 的右侧，任何粒子在运动中离 S 的距离不可能超过 2R，以 2R为半径，S为圆心作圆，交 ab 于 N 的右侧的 P2点，此即粒子打到右侧的最远点。由图中几何关系得：NP222)2(lR 所求的长度为 P1P2NP1NP220 cm 7.由几何关系得到 L=3r，又Bqmvr，得LqmvB3；R=2rsin60o=L33 8.（1）BbUv（2）)2(1212LLbLBUdmq 9.（1）mqlBE22（2）Bqmt2)2(10.C 11.（1）qh2mvE20（2）0v2v 与轴成 45o夹角斜向下（3）hqmvB0 12.（1）HeRaTh422268823090 教育资源 教育资源 （2）20vmUq2Bqmr（3）Bq3mt