2022年带电粒子在复合场中的运动.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 带电粒子在复合场中的运动 导学目标 1. 能分析运算带电粒子在复合场中的运动 . 2. 能够解决速度挑选器、磁流体发电机、电磁流量计等磁场在生活和科技方面的应用问题 学问梳理 1复合场 _、重力场共存,或其中某两场共存1 叠加场：电场、2 组合场：电场与磁场各位于肯定的区域内,并不重叠或在同一区域,电场、磁场 _显现2三种场的比较名称项目力的特点功和能的特点重力场大小： G_ 重力做功与 _无关方向： _ 重力做功转变物体的_ 静电场方向： a. 正电荷受力方电场力做功与 _无关向与场强方向 _ W_ b. 负电荷受力方向与场电场力做功转变_

2、强方向 _ 磁场洛伦兹力 F_ 洛伦兹力不做功, 不转变带电粒方向可用 _ 子的 _ 定就判定摸索 ： 1. 带电粒子在叠加场中什么时候静止或做直线运动？什么时候做匀速圆周运动？2复合场中带电粒子在重力、电场力 运动吗？ 为恒力时 、洛伦兹力三个力作用下能做匀变速直线二、带电粒子在复合场中运动的应用实例 学问梳理 1电视显像管 电视显像管是应用电子束 _ 填“ 电偏转” 或“ 磁偏转” 的原理来工作的, 是由两对偏转线圈产生的显像管工 使电子束偏转的 _ 填“ 电场” 或“ 磁场”作时,由_发射电子束, 利用磁场来使电子束偏转,实现电视技术中的 _,使整个荧光屏都在发光2速度挑选器 如图 1

3、所示 1 平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 相互 _这种装置能把具有肯定 _的粒子挑选出 来,所以叫做速度挑选器2 带电粒子能够沿直线匀速通过速度挑选器的条件是qE图 1qvB,即 v_. 3磁流体发电机1 磁流体发电是一项新兴技术,它可以把1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - _直接转化为电能2 依据左手定就,如图2 中的 B 是发电机 _3 磁流体发电机两极板间的距离为l ,等离子体速度为v,图 2U _. 磁场的磁感应强度为B,就由 qEqU lqvB得两极板间能达到的最大电势差4电磁流量计工作原理：如

4、图3 所示,圆形导管直径为d,用_制成,导电液体在管中向左流淌,导电液体 中的自由电荷 正、负离子 ,在洛伦兹力的作用下横向偏转,a、b 间出 图 3 现电势差,形成电场,当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平稳时,a、b 间的电势差就 QSv保持稳固,即：qvB_,所以 v_,因此液体流量 2 d 4Bd dU 4B. 5霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当 _与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上显现了_,这种现象称为霍尔效应,所产生的电势差称为霍尔电势差,其原理如图4 所示图 4摸索 ：带电粒子在电场与磁场的复合场中运动时,当达到稳固状态时,都存在怎样的力学关系

5、？考点一 带电粒子在叠加场中的运动 考点解读 1带电粒子在叠加场中无约束情形下的运动情形分类 1 磁场力、重力并存 如重力和洛伦兹力平稳,就带电体做匀速直线运动如重力和洛伦兹力不平稳,就带电体将做复杂的曲线运动,因 F 洛不做功, 故机械能守恒,由此可求解问题2 电场力、磁场力并存 不计重力的微观粒子 如电场力和洛伦兹力平稳,就带电体做匀速直线运动如电场力和洛伦兹力不平稳,就带电体将做复杂的曲线运动,因 F 洛不做功, 可用动能定理求解问题3 电场力、磁场力、重力并存 如三力平稳,肯定做匀速直线运动如重力与电场力平稳,肯定做匀速圆周运动如合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线运动,因 F

6、 洛不做功, 可用能量守恒或动能定理求解问题2带电粒子在复合场中有约束情形下的运动 带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情形下,常见的运动形式有直线2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运动和圆周运动,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情形,并留意洛伦兹力 不做功的特点,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果典例剖析 例1 如图 5 所示,带正电的小物块静止在粗糙绝缘的水平面 右 上,小物块的比荷为 k,与水平面的动摩擦因数为 . 在物块 侧距物块 L 处有一范畴足够大的磁场和电场叠加

7、区,场区内 存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,已知匀强电场的方向竖直向上,场强大小恰等于当地重力加速度的1/ k,匀强磁场方向图 5垂直纸面对里,磁感应强度为B. 现给物块一水平向右的初速度,使其沿水平面对右运动进入右侧场区 当物块从场区飞出后恰好落到动身点设运动过程中物块带电荷量保持不变,重力加速度为 g. 求：1 物块刚进入场区时的速度和刚离开场区时距水平面的高度 h；2 物块开头运动时的速度思维突破 1带电粒子在复合场中运动的分析方法 1 弄清复合场的组成2 进行受力分析3 确定带电粒子的运动状态,留意运动情形和受力情形的结合4 对于粒子连续通过几个不同种类的场时,要分阶段进行处理5 画

8、出粒子运动轨迹,敏捷挑选不同的运动规律当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时,依据受力平稳列方程求解当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,应用牛顿定律结合圆周运动规律求解当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解对于临界问题,留意挖掘隐含条件2带电粒子 体 在复合场中的运动问题求解要点 1 受力分析是基础2 运动过程分析是关键3 依据不同的运动过程及物理模型挑选合适的物理规律列方程求解跟踪训练 1 如图 6 所示,在水平地面上方有一范畴足够大的相互 正交的匀强电场和匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为 B、垂直纸面对里 一质量为 m、带电荷量为q 的带正电微粒在此区域内沿竖直平面

9、垂直于磁场方向的平面 做速度大小为v 的匀速圆图 6周运动,重力加速度为g. 1 求此区域内电场强度的大小和方向；2 如某时刻微粒在复合场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60 ,且已知P 点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径,离；3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原先的1/2 方向不变,且不计电场变化对原磁场的影响 ,且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小考点二 带电粒子在组合场中的运动考点解读1近几年各省市的高考题在这里的命题情形大都

10、是组合场模型,或是一个电场与一个磁场相邻,或是两个或多个磁场相邻2解题时要弄清晰场的性质、场的方向、强弱、范畴等3要进行正确的受力分析,确定带电粒子的运动状态4分析带电粒子的运动过程,画出运动轨迹是解题的关键典例剖析例2 如图 7 所示, 在直角坐标系的第象限和第象限存在着电场强度均为 E 的匀强电场, 其中第象限电场沿 x 轴正方向, 第象限电场沿 y 轴负方向 在第象限和第象限存在着磁感应强度均为 B的匀强磁场, 磁场方向均垂直纸面对里有一个电子从 y 轴的 P点以垂直于 y 轴的初速度 v0 进入第象限,第一次到达 x 轴 图 7上时速度方向与 x 轴负方向夹角为 45 ,第一次进入第象

11、限时,与 y 轴负方向夹角也是 45 ,经过一段时间电子又回到了 P 点,进行周期性运动已知电子的电荷量为 e,质量为 m,不考虑重力和空气阻力求：1 P 点距原点 O的距离；2 粒子第一次到达 x 轴上 C点与第一次进入第象限时的 D点之间的距离；3 电子从 P 点动身到第一次回到 P 点所用的时间思维突破解决带电粒子在组合场中运动问题的思路方法跟踪训练 2 如图 8 所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板 M、N间有垂直纸面对里、磁感应强度为 B0的匀强磁场；在 pOy区域内有垂直纸面对外、磁感应强度为 B的匀强磁场； pOx区域为无场区 一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀

12、速直线运动,从 H0 ,a 点垂直 y 轴 图 8进入第象限,经 Op上某点离开磁场,最终垂直 x 轴离开第象限求：1 离子在金属板 M、N间的运动速度；2 离子的比荷q m；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 离子在第象限的磁场区域和无场区域内运动的时间之比9. 带电粒子在复合场中的实际 应用模型例 3 2022 天津理综1223回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到、了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的进展1 回旋加速器的原理如图 9,D1 和 D2 是两个中空的半径为 R 的半圆金属盒,

13、它们接在电压肯定、频率为 f 的沟通电源上,A 能不断产生质子 初速度可以忽视,位于 D1圆心处的质子源 重力不计 ,它们在两盒之间被电场加速,D1、D2 置于与盒面 垂直的磁感应强度为 B 的匀强磁场中如质子束从回旋加速器 图 9输出时的平均功率为 P,求输出时质子束的等效电流 I 与 P、B、R、f 的关系式 忽视质子 在电场中的运动时间,其最大速度远小于光速 2 试推理说明：质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径 的半径之差 r 是增大、减小仍是不变？建模感悟r 的增大,同一盒中相邻轨道1无论是速度挑选器、回旋加速器、仍是质谱仪、电磁流量计,其实质都是带电粒子在电 磁场中的运动,只是运动过

14、程较复杂而已2解题思路主要有：1 力和运动的关系依据带电体所受的力,运用牛顿其次定律并结合运动学规律求解 2 功能关系 依据场力及其他外力对带电粒子做功引起的能量变化或 全过程中的功能关系解决问题,这条线索不但适用于匀称场,也适用于非匀称场,因此 要熟识各种力做功的特点跟踪训练 3 如图 10 所示是质谱仪工作原理的示意图,带电粒子a、图 10b 经电压 U加速 在 A 点初速度为0 后,进入磁感应强度为B 的匀强磁场做匀速圆周运动,最终分别打在感光板S上的 x1、x2处图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b 所通过的路径, 就 Aa 的质量肯定大于b 的质量Ba 的电荷量肯定大于b 的电荷量

15、Ca 运动的时间大于b 运动的时间Da 的比荷大于b 的比荷A组带电粒子在复合场中的运动1.如图 11 所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会集合电荷,5 图 11名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 产生电压假如射入的等离子体速度均为 v,两金属板的板长为 L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,等离子体布满两板间的空间当发电机稳固发电时,电流表示数为I . 那么板间电离气体的电阻率为 A.S d Bdv

16、R B.d BLvR C.S L BdvR D.L BLvR 2如图 12 所示的虚线区域内,布满垂直于纸面对里的匀强磁场和 竖直向下的匀强电场一带电粒子 a 不计重力 以肯定的初速度 由左边界的 O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边 界的 O 点 图中未标出 穿出如撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b 不计重力 仍以相同初速度由 O 图 12点射入,从区域右边界穿出,就粒子b A穿出位置肯定在O 点下方B穿出位置肯定在O 点上方C运动时,在电场中的电势能肯定减小 D在电场中运动时,动能肯定减小B组 带电粒子在叠加场中的运动 3如图 13 所示,空间存在竖直向下的匀强电

17、场和垂直纸面对外的匀强磁场,一带电液滴从静止开头自A点沿曲线 ACB运动,到达 B 点时,速度为零,C点是运动的最低点,就液滴肯定带负图 13电；液滴在C点时动能最大；液滴在C点电势能最小；液滴在 C点机械能最小以上表达正确选项 A B C D4如图 14 所示,质量为m,带电荷量为q 的微粒以速度v 与水平方向成 45 角进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面对里假如微粒做匀速直线运动,就以下说法正确选项 A微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 图 14 2mg C匀强电场的电场强度 EqD匀强磁场的磁感应强度 Bmg qvC组 带电粒子在组合场中的运动

18、5如图 15 甲所示,在坐标系 xOy内,沿 x 轴分成宽度均为 L0.30 m的区域,其间存在电场和磁场电场方向沿 x 轴负方向,电场强度大小是 E01.5 10 4 V/m ；磁场方向垂直6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 坐标平面且规定方向向里为正,磁感应强度大小B07.5 104 T,Ex、Bx 图线如图乙所示某时刻初速度为零的电子从坐标原点开头运动,电子电荷量 e1.6 1019 C,电子质量 m9.0 1031 kg ,不计重力的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响,运算中 取 3. 求：甲乙图 1

19、5 1 电子经过 xL 处时速度的大小；2 电子从 x0 运动至 x3L 处经受的时间；3 电子到达 x6L 处时的纵坐标专题 8 带电粒子在复合场中的运动 限时： 60 分钟 一、挑选题1有一个带电荷量为q、重为 G的小球,从两竖直的带电平行板上方 h 处自由落下,两极板间另有匀强磁场,磁感应强度为 B,方向如图 1 所示,就带电小球通过有电场和磁场的空间时,以下说法错误选项 A肯定做曲线运动B不行能做曲线运动C有可能做匀加速运动D有可能做匀速运动 图中未画出 ,带电小球沿如图2 图 12某空间存在水平方向的匀强电场图 27 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精

20、选学习资料 - - - - - - - - - 所示的直线斜向下由A 点沿直线向B点运动,此空间同时存在由A 指向 B的匀强磁场,就以下说法正确选项 A小球肯定带正电B小球可能做匀速直线运动C带电小球肯定做匀加速直线运动D运动过程中,小球的机械能增大3图 3 所示,a、b是一对平行金属板,右边有一挡板,正中间开有一小孔分别接到直流电源两极上,d,在较大空间范畴内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面对里,在a、b 两板间仍存在着匀强电场E. 从两板左侧中点c 处射入一束正离子 不计图 3重力 ,这些正离子都沿直线运动到右侧,从 d 孔射出后分成3 束就以下判定正确选项 A这三束正离子

21、的速度肯定不相同B这三束正离子的比荷肯定不相同Ca、b 两板间的匀强电场方向肯定由 a 指向 bD如这三束离子改为带负电而其他条件不变就仍能从 d 孔射出4如图 4 所示,水平放置的两块平行金属板,充电后与电源断开 板间存在着方向竖直向下的匀强电场 E 和垂直于纸面对里、磁感强度为 B 的匀强磁场 一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子 不计重力及空气阻力 ,以水平速度v0从两极板的左端中间射入场区,图 4 恰好做匀速直线运动就 A粒子肯定带正电B如仅将板间距离变为原先的2 倍,粒子运动轨迹偏向下极板C如将磁感应强度和电场强度均变为原先的2 倍,粒子仍将做匀速直线运动图 5 D如撤去电场,粒子

22、在板间运动的最长时间可能是 m qB5劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图5 所示置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽视磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频沟通电频率为f ,加速电压为U. 如 A 处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为 q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响就以下说法正确选项A质子被加速后的最大速度不行能超过2 Rf8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - B质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压 U成正比C质子第 2 次

23、和第 1 次经过两 D形盒间狭缝后轨道半径之比为 21D不转变磁感应强度 B 和沟通电频率 f ,该回旋加速器的最大动能不变6如图 6 所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面对里的匀强磁场在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球O点为圆环的圆心,a、b、c、d 为圆环上图 6 a 点由静止 的四个点, a 点为最高点, c 点为最低点, b、O、d 三点在同一 水平线上已知小球所受电场力与重力大小相等现将小球从环的顶端释放,以下判定正确选项 A小球能越过d 点并连续沿环向上运动B当小球运动到c 点时,所受洛伦兹力最大C小球从 a 点运动到 b 点的过程中,重力势能

24、减小,电势能增大D小球从 b 点运动到 c 点的过程中,电势能增大,动能先增大后减小7. 医生做某些特别手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极a 和 b 以及一对磁极N和 S 构图 7壁成,磁极间的磁场是匀称的使用时,两电极a、b 均与血管接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图 7 所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b 之间会有微小电势差在达到平稳时,血管内部的电场可看做是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中,两触点间的距离为 3.0 mm,血管壁的厚度可忽视,两触点间的电势差为 160 V,磁感应

25、强度的大小为 0.040 T就血流速度的近似值和电极 a、b 的正负为 A1.3 m/s ,a 正、 b 负 B C1.3 m/s ,a 负、 b 正 D2.7 m/s ,a 正、 b 负2.7 m/s ,a 负、 b 正8. 如图 8 所示,粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球,整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面对外的匀强磁场组成的足够大的复合场中,小球由静止开头下滑, 在整个运动过程中小球的vt 图象如下列图,图 8 其中错误选项 9如图 9 所示, 已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - -

26、 - - - - - - 开头经电压U加速后,水平进入相互垂直的匀强电场E 和匀强磁场 B 的复合场中 E和 B 已知 ,小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,就 图 9A小球可能带正电B. 小球做匀速圆周运动的半径为C小球做匀速圆周运动的周期为r 1 B2UE gT2 E BgD如电压 U增大,就小球做匀速圆周运动的周期增加10. 目前有一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度磁强计的原理如图 10 所示,电路有一段金属导体, 它的横截面是宽为 a、高为 b的长方形,放在沿y 轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿 x 轴正方向、大小为I 的电流已知金属导体单位体积中图 10的自由电子数为n,电子

27、电荷量为e,金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动两电极 M、N均与金属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U. 就磁感应强度的大小和电极M、N的正负为 A.nebU I,M正、 N负 B.neaU I,M正、 N负C.nebU I,M负、 N正 D.neaU I,M负、 N正二、非挑选题11如图 11 所示,在 xOy 平面内,第象限内的直线 OM是电场与磁场的分界线,OM与 x 轴的负方向成 45 角,在 x0 且OM的左侧空间存在着垂直纸面对里的匀强磁场 B,磁感应强度大小为 0.1 T ；在 y 0 且 OM的右侧空间存在着沿 y 轴正方向的匀

28、强电场 E,场强大小为 0.32 N/C. 一不计重力的带负电微粒,从坐标原点 图 11 O沿x 轴负方向以 v02 10 3 m/s 的初速度进入磁场,最终离开电、磁场区域已知微粒的电荷量 q5 10 18 C,质量 m1 1024 kg. 求：1 带电微粒在磁场中做圆周运动的半径；2 带电微粒第一次进入电场前运动的时间；3 带电微粒其次次进入电场后在电场中运动的水平位移12如图 12 所示,平行金属板倾斜放置,AB长度为 L,金属板与水平方向的夹角为 的带电小球以水平速度 . 一电荷量为 q、质量为 m v0进入电场,且做直线运动,到达 B 点,离开电场后, 进入如下列图的电磁场 图中电场

29、图 1210 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 未画出 区域做匀速圆周运动,并竖直向下穿出电磁场,磁感应强度为 B. 求：1 带电小球进入电磁场区域时的速度 v；2 带电小球进入电磁场区域运动的时间；3 重力在电磁场区域对小球所做的功13如图 13 所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一 xOy坐标系,平面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图 14 所示 规定沿 y 方向为电场强度的正方向,竖直向下图 13为2 磁感应强度的正方向 在 t 0 时刻,一质量为10 g、电荷量为 0.1 C 且不计重力

30、的带电金属小球自坐标原点O处,以 v0m/s 的速度沿 x 轴正方向射出已知E00.2 N/C 、B00.2 T 求：1 t 1 s 末时,小球速度的大小和方向；21 s 2 s 内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；答案32 n1 s 2n s n1,2,3 , 内金属小球运动至离 x 轴最远点的位置坐标图 14 基础再现 一、学问梳理1.1磁场2 交替2. mg 竖直向下路径重力势能qEa相同b相反路径qU电势能qvB左手动能摸索： 1.1 静止或匀速直线运动 当带电粒子在叠加场中所受合外力为零时,将处于静止状态或做匀速直线运动2 匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方

31、向相反时, 带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内将做匀速圆周运动2不能只要 v 发生转变,洛伦兹力就要发生变化,使粒子所受合力发生变化,故而不能 做匀变速直线运动二、内能2 正极3 Blv1磁偏转磁场阴极扫描2.1垂直速度2E B3.14. 非磁性材料qEqU dU5. 磁场方向电势差Bd摸索： qEqvB或 qU dqvB,这是解决这类题目的突破口之一课堂探究11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 1 1 3 kgBL 2322gLk 2B 242kgBL 22 4 32 gL5mv 5mg

32、v跟踪训练 1 1 mg/ q 方向竖直向上 2 2qB 3 v 22qB2 2例 2 1mv2eE 2 2mveE 或 2eB 2mv0 2mv0 3 m3 eE2eB跟踪训练 2 1B0d U 2q mB0Bad 2U 32例 3 1 I BR P2f 2 r 减小跟踪训练 3 D 粒子经电场加速的过程,由动能定理有：qU1 2mv 20；粒子在磁场中运动,2由牛顿其次定律知 Bqv0mv R,所以 R0 1B 2mU q,由图知 Raqb mb,A、B 错,D对；2 m T因周期为 TBq,a、b 粒子运行时间均为 2,所以 a 运动的时间小于 b 运动的时间, C错 分组训练1A 依据

33、磁流体发电机的原理可推知：A、B 板间产生的电动势为 E Bdv,A、B 板间的等效电阻 r d S,依据闭合电路的欧姆定律得：I Rr,联立可得 E S d Bdv IR ,A正确 2C 3C 液滴偏转是由于受洛伦兹力作用,据左手定就可判定液滴肯定带负电液滴所受电场力必向上, 而液滴能够从静止向下运动,是由于重力大于电场力由 AC合力做正功,故在 C处液滴的动能最大而由于 AC克服电场力做功最多,电势能增加最多, 又机械能与电势能的和不变,因此,由 AC机械能减小最多,故液滴在 C点机械能最小 应选C. 4A 由于微粒做匀速直线运动,所以微粒所受合力为零,受力分析如下列图,微粒在重力、电场力

34、和洛伦兹力作用下处于平稳状态,可知, qEmg,qvB2mg,得电场强度Emg q,磁感应强度 B2mg qv. 514.0 107 m/s 23.8 108 s 30.85 m 答案1BCD 2CD 由于重力方向竖直向下,空间存在磁场, 且直线运动方向斜向下,与磁场方向相同,12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 故不受磁场力作用,电场力必水平向右,但电场详细方向未知,故不能判定带电小球的电性,选项 A 错误；重力和电场力的合力不为零,故不是匀速直线运动,所以选项 B 错误；由于重力与电场力的合力方向与运动方向

35、相同,故小球肯定做匀加速运动,选项 C正确；运动过程中由于电场力做正功,故机械能增大,选项 D正确 3BCD 由于三束正离子在两极板间都是沿直线运动,电场力等于洛伦兹力,可以判定三束正离子的速度肯定相同,且电场方向肯定由a 指向 b,选项 A 错误, C正确；在右侧磁场中三束正离子做圆周运动的半径不同,可知这三束正离子的比荷肯定不相同,选项 B正确；如将这三束离子改为带负电,而其他条件不变的情形下受力分析可知,三束离子在两板间仍做匀速直线运动,仍能从 d 孔射出,选项 D正确 4CD 不计重力, 粒子仅受电场力和磁场力做匀速直线运动,合力为零电场力与磁场力等大反向该粒子可以是正电荷,也可以是负

36、电荷,A 错仅将板间距离变为原先的 2倍,由于带电荷量不变,板间电场强度不变,带电粒子仍做匀速直线运动,B 错如将磁感应强度和电场强度均变为原先的 2 倍,粒子所受电场力和磁场力均变为原先的 2倍,仍将做匀速直线运动,C 对如撤去电场,粒子将偏向某一极板,甚至从左侧射出,粒子在板间运动的最长时间可能是在磁场中运动周期的一半,D对 2 R5AC 粒子被加速后的最大速度受到 D形盒半径 R的制约,因 vT2 Rf,A正确；1 1粒子离开回旋加速器的最大动能 Ekm2mv 22m 4 2R 2f 22m 2R 2f 2,与加速电压 U无关,B 错误； 依据 Rmv Bq,Uq12mv 21,2Uq1

37、2mv 22,得质子第 2 次和第 1 次经过两 D形盒间狭缝后轨道半径之比为 21, C 正确；因回旋加速器的最大动能 Ekm2m 2R 2f 2 与 m、R、f均有关, D错误 6D 由题意可知, 小球运动的等效最低点在 b、c 中间, 因此当小球运动到 d 点时速度为0,不能连续向上运动, 选项 A 错误；小球在等效最低点时速度最大,所受洛伦兹力最大,选项 B错误；小球从 a 运动到 b 的过程中,重力做正功,电场力也做正功,所以重力势能与电势能均减小,选项 C 错误；小球从 b 运动到 c 的过程中,电场力做负功,电势能增大,合外力先做正功再做负功,动能先增大后减小,选项 D正确 7A

38、 依据左手定就,可知 a 正 b 负,所以 C、D错；由于离子在场中所受合力为零,BqvU dq,所以 v U Bd1.3 m/s ,A 对, B错 mg qEqvB8ABD 小球下滑过程中, qE与 qvB反向,开头下落时 qEqvB,所以 am,随下落速度 v 的增大 a 逐步增大；当 qEqvB 之后,其 amg qvBqE m,随下落速度 v 的增大 a 逐步减小；最终 a0,小球匀速下落,故图 C正确, A、B、D错误 9BC 小球在复合场中做匀速圆周运动,就小球受的电场力和重力满意 mgEq,就小球带负电, A 错误；由于小球做圆周运动的向心力为洛伦兹力,由牛顿其次定律和动能定2 理可得：Bqvmv r,Uq1 2mv 2,联立两式可得： 小球做匀速圆周运动的半径r 12UE g,B由 T2 r可以得出 T2 E Bg,所以 B、C正确, D错误 v13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页