(京津鲁琼版)2022版高考物理总复习第九章单元评估检测(九)(含解析).pdf

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1、京津鲁琼版京津鲁琼版 20222022 版高考物理版高考物理总总复复习习第第九九章章单单元元评评估估检检测测九九 含解析含解析单元评估检测单元评估检测(九九)(时间：时间：6060 分钟分钟分值：分值：100100 分分)一、选择题一、选择题(此题共此题共 8 8 小题，每题小题，每题 6 6 分，共分，共4848 分分.1.15 5 为单项选择题，为单项选择题，6 68 8 为多项选择题为多项选择题)1 1(2022浙江选考模拟(2022浙江选考模拟)法拉第电动机原理法拉第电动机原理如下图如下图条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N N极向上一根金属杆斜插在水

2、银中，杆的上端与极向上一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连电源负极固定在水银槽圆心正上方的铰链相连电源负极与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入水银中从上往下看，金属杆水银中从上往下看，金属杆()A A向左摆动向左摆动B B向右摆动向右摆动C C顺时针转动顺时针转动D D逆时针转动逆时针转动解析：选解析：选 D.D.电源、金属棒、导线和水银组成电源、金属棒、导线和水银组成闭合电路，金属棒中有斜向上方的电流，根据左闭合电路，金属棒中有斜向上方的电流，根据左手定那么可知，导电金属杆所受安培力将会使其手定那么可知，导电金属杆

3、所受安培力将会使其转动，从上往下看，金属杆将逆时针转动，转动，从上往下看，金属杆将逆时针转动，D D 正正-2-2-确确2 2(2022天津武清区模拟(2022天津武清区模拟)图中图中R R是一种放是一种放射性物质，射性物质，虚线方框是匀强磁场虚线方框是匀强磁场LLLL是厚纸板，是厚纸板，MMMM是荧光屏、是荧光屏、实验时发现在荧光屏的实验时发现在荧光屏的O O、P P两点两点处有亮斑那么此时磁场的方向，到达处有亮斑那么此时磁场的方向，到达O O点与点与P P点的射线分别是点的射线分别是()A A向上，向上，B B向下，向下，C C由外向里，由外向里，D D由里向外，由里向外，解析：选解析：选

4、 C.C.因为粒子的贯穿本领较小，一因为粒子的贯穿本领较小，一张纸即可把它挡住，张纸即可把它挡住，所以亮斑中不可能有射线，所以亮斑中不可能有射线，A A、B B、D D 错误；因为射线不带电，所以不受磁错误；因为射线不带电，所以不受磁场约束，直接打在场约束，直接打在O O点，由左手定那么可知，带点，由左手定那么可知，带负电的射线向下偏转，可知磁场由外向里，故负电的射线向下偏转，可知磁场由外向里，故C C 正确正确-3-3-3 3(2022江苏兴化一中模拟(2022江苏兴化一中模拟)如下图为一螺如下图为一螺距较大、距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，虚

5、线为螺线管的中轴线虚线为螺线管的中轴线(与某一磁感线重合与某一磁感线重合)，abab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由直导线，其电流方向由a a到到b b，电流很小，不影，电流很小，不影响螺线管磁场以下说法正确的选项是响螺线管磁场以下说法正确的选项是()A AP P、Q Q两点的磁感应强度相同两点的磁感应强度相同B B直导线直导线abab通电后，通电后，a a端垂直纸面向外转端垂直纸面向外转动动C C断开螺线管的电源后，断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势向向内收缩的趋势D D将不计重力的电子

6、沿中轴线射入螺线管，将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动电子将做匀速直线运动解析：解析：选选 D.D.P P、Q Q两点的磁感应强度大小相同，两点的磁感应强度大小相同，方向不相同，选项方向不相同，选项A A 错误；直导线错误；直导线abab通电后，由通电后，由左手定那么可知，左手定那么可知，a a端受安培力向里，那么端受安培力向里，那么a a端端-4-4-垂直纸面向里转动，垂直纸面向里转动，选项选项 B B 错误；错误；螺线管通电时，螺线管通电时，各匝之间为同向电流，相互吸引，那么断开螺线各匝之间为同向电流，相互吸引，那么断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向外扩张的趋管

7、的电源后，螺线管有沿水平方向向外扩张的趋势，选项势，选项 C C 错误；长螺线管内部的磁场可认为是错误；长螺线管内部的磁场可认为是匀强磁场，将不计重力的电子沿中轴线射入螺线匀强磁场，将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子运动的方向与磁感线平行，不受洛伦兹管，电子运动的方向与磁感线平行，不受洛伦兹力作用，那么电子将做匀速直线运动，选项力作用，那么电子将做匀速直线运动，选项 D D 正正确确4 4(2022成都联考(2022成都联考)如图，如图，初速度不计的电初速度不计的电子束经电压为子束经电压为U U的电场加速后，进入一半径为的电场加速后，进入一半径为r r圆形匀强磁场区域圆形匀强磁场区域(区

8、域中心为区域中心为O O，磁场方向垂直，磁场方向垂直于圆面于圆面)，最后射到了与，最后射到了与OMOM连线垂直的屏幕上的连线垂直的屏幕上的P P处不加磁场时，电子束将通过处不加磁场时，电子束将通过O O点打到屏幕点打到屏幕的中心的中心M M点，电子的电荷量为点，电子的电荷量为e e，电子所受重力，电子所受重力不计那么以下判断正确的选项是不计那么以下判断正确的选项是()A A 圆形区域中磁场的方向可能垂直于纸面向圆形区域中磁场的方向可能垂直于纸面向-5-5-里里B B 电子在磁场中运动时受到的磁场力大小一电子在磁场中运动时受到的磁场力大小一2 2eUeU定是定是r rC C假设仅增加加速电压假设

9、仅增加加速电压U U，电子束打到屏幕，电子束打到屏幕上的位置在上的位置在P P点上方点上方D D假设仅改变圆形区域的磁感应强度大小，假设仅改变圆形区域的磁感应强度大小，电子束可能打不到屏幕上电子束可能打不到屏幕上解析：选解析：选 D.D.由左手定那么可知，圆形区域中由左手定那么可知，圆形区域中磁场的方向垂直于纸面向外，选项磁场的方向垂直于纸面向外，选项 A A 错误；电子错误；电子1 12 2在电场中被加速，那么在电场中被加速，那么UeUemvmv，假设在磁场中，假设在磁场中2 2v v2 2eUeU做圆周运动的半径为做圆周运动的半径为r r，那么那么F F磁磁evBevBm m，r rr r

10、因电子在磁场中运动的半径不一定是因电子在磁场中运动的半径不一定是r r，那么电，那么电子在磁场中运动时受到的磁场力大小不一定是子在磁场中运动时受到的磁场力大小不一定是2 2eUeU2 2r r，选项，选项 B B 错误；假设仅增加加速电压错误；假设仅增加加速电压U U，那么，那么电子进入磁场的速度电子进入磁场的速度v v变大，那么电子的轨道半变大，那么电子的轨道半-6-6-径变大，那么电子束打到屏幕上的位置在径变大，那么电子束打到屏幕上的位置在P P点下点下方，选项方，选项 C C 错误；假设仅使圆形区域的磁感应强错误；假设仅使圆形区域的磁感应强度变大，那么电子在磁场中运动的半径减小，电度变大

11、，那么电子在磁场中运动的半径减小，电子束经过磁场时的偏折角变大，那么电子束可能子束经过磁场时的偏折角变大，那么电子束可能打不到屏幕上，选项打不到屏幕上，选项 D D 正确正确5 5(2022云南曲靖质监(2022云南曲靖质监)如下图，如下图，一圆形磁一圆形磁场区域半径为场区域半径为R R，有垂直于纸面向里的匀强磁场，有垂直于纸面向里的匀强磁场，有有a a、b b两个完全相同的粒子两个完全相同的粒子(重力忽略重力忽略)以相同速以相同速度水平向右分别从度水平向右分别从A A、B B两点射入圆形磁场区域两点射入圆形磁场区域(从从B B点射入的粒子速度沿半径方向点射入的粒子速度沿半径方向)，其中从，其

12、中从B B点射入的粒子刚好从圆形磁场的最上端点射入的粒子刚好从圆形磁场的最上端D D点离点离开，开，A A点离点离BOBO的距离为的距离为，那么，那么a a、b b两个粒子在两个粒子在2 2磁场中运动的时间之比磁场中运动的时间之比t ta a：t tb b为为()R RA A1 12 2C C2 23 3B.B.2 2 3 3D D1 1 2 2-7-7-解析：选解析：选 C.C.由题可知，两个粒子在磁场中运由题可知，两个粒子在磁场中运动的半径相同，由于从动的半径相同，由于从B B点射入的粒子刚好从圆点射入的粒子刚好从圆形磁场的最上端形磁场的最上端D D点离开，可知两个粒子的半径点离开，可知两

13、个粒子的半径都为都为R R，如下图：，如下图：由几何关系可知，从由几何关系可知，从A A点入射的粒子在磁场点入射的粒子在磁场中运动的圆心角为中运动的圆心角为 6060，从从B B点入射的粒点入射的粒子在磁场中运动的圆心角为子在磁场中运动的圆心角为 9090，根据运根据运动时间动时间t t360360T T，得得a a、b b两个粒子在磁两个粒子在磁场中运动的时间场中运动的时间t ta at tb b6060909023，应23，应选选 C.C.6 6(2022广东湛江模拟(2022广东湛江模拟)如下图，如下图，三根通电三根通电长直导线长直导线a a、b b、c c都垂直于纸面放置，彼此之间都垂

14、直于纸面放置，彼此之间的距离都相等，的距离都相等，b b、c c电流等大反向，电流等大反向，a a、c c电流方电流方向相同，向相同，a a电流大小为电流大小为c c电流大小的一半电流大小的一半a a受到受到-8-8-c c所产生磁场的安培力为所产生磁场的安培力为F F，假设直线电流在某点假设直线电流在某点所产生磁感应强度大小与电流成正比，与该点到所产生磁感应强度大小与电流成正比，与该点到直线电流的距离成反比，那么以下说法正确的选直线电流的距离成反比，那么以下说法正确的选项是项是()A Ab b、c c对对a a作用力的合力大小等于作用力的合力大小等于F FB Bb b、c c对对a a作用力

15、的合力方向垂直于作用力的合力方向垂直于acac连连线线C Ca a、c c对对b b作用力的合力方向垂直于作用力的合力方向垂直于acac连连线线D Da a、c c对对b b作用力的合力大小等于作用力的合力大小等于 7 7F F解析：选解析：选 AD.AD.设设c c在在a a处产生的磁感应强度处产生的磁感应强度为为B B，根据安培定那么可知，根据安培定那么可知，bcbc在在a a点产生的磁点产生的磁场方向如下图，根据平行四边形定那么可知，场方向如下图，根据平行四边形定那么可知，B B合合B B，a a受到受到c c所产生磁场的安培力为所产生磁场的安培力为F F，即，即F FBILBIL，所以

16、，所以b b、c c对对a a作用力的合力大小等于作用力的合力大小等于F F，A A正确；根据正确；根据 A A 中分析可知，合场强方向如下图，中分析可知，合场强方向如下图，再根据左手定那么可知，再根据左手定那么可知，b b、c c对对a a作用力的合力作用力的合力方向不垂直于方向不垂直于acac，B B 错误；错误；根据安培定那么可知，根据安培定那么可知，-9-9-a a、c c在在b b产生的磁场方向如下图，由图可知合磁产生的磁场方向如下图，由图可知合磁场方向，由安培定那么可知，安培力不垂直于场方向，由安培定那么可知，安培力不垂直于acac方向，方向，C C 错误；错误；由可知，由可知，a

17、 a受受c c的安培力为的安培力为F F，c c在在a a处产生处产生磁感应强度为磁感应强度为B B，那么，那么a a在在b b处产生的磁感应强处产生的磁感应强度为度为；而；而c c在在b b处产生的磁感应强度为处产生的磁感应强度为B B；根据；根据2 2平平 行行 四四 边边 形形 定定 那那 么么 可可 知知，B B2 2合合B B B B 2 2B B7 7B B 2 2B B cos 120cos 120B B；a a受到受到c c所所2 22 2 2 2 产生磁场的安培力为产生磁场的安培力为F F，即，即F FBILBIL，所以，所以a a，c c对对7 7b b作用力的合力大小等于

18、作用力的合力大小等于F FB B 2 2ILIL 7 7BILBIL2 2 7 7F F，D D 正确正确7 7(2022江苏盐城模拟(2022江苏盐城模拟)如下图是某霍尔元如下图是某霍尔元-10-10-件的内部结构图，其载流子为电子，件的内部结构图，其载流子为电子，a a接直流电接直流电源的正极，源的正极，b b接直流电源的负极，接直流电源的负极，cdcd间输出霍尔间输出霍尔电压，以下说法正确的选项是电压，以下说法正确的选项是()A A 假设工作面水平，假设工作面水平，置于竖直向下的磁场中，置于竖直向下的磁场中，c c端的电势高于端的电势高于d d端端B Bcdcd间霍尔电压与间霍尔电压与a

19、bab间电流大小有关间电流大小有关C C将该元件移至另一位置，将该元件移至另一位置，假设霍尔电压相假设霍尔电压相同，那么两处的磁场强弱相同同，那么两处的磁场强弱相同D D在测定地球赤道上的磁场强弱时，在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元霍尔元件的工作面应保持竖直件的工作面应保持竖直解析：选解析：选 ABD.ABD.假设工作面水平，置于竖直向假设工作面水平，置于竖直向下的磁场中，由于电流从下的磁场中，由于电流从a a流向流向b b，电子从，电子从b b流流向向a a，由左手定那么可知，电子偏向，由左手定那么可知，电子偏向d d极，那么极，那么c c端的电势高于端的电势高于d d端，选项端，选项

20、A A 正确；正确；cdcd间霍尔电压间霍尔电压U UBdIBdI满足满足q qBqvBqv，而，而I IneSvneSv，可知，可知U UBdvBdv，d dneSneS即即cdcd间霍尔电压与间霍尔电压与abab间电流大小有关，选项间电流大小有关，选项 B B-11-11-正确；正确；由以上分析可知，由以上分析可知，将该元件移至另一位置，将该元件移至另一位置，假设霍尔电压相同，那么两处的磁场强弱不一定假设霍尔电压相同，那么两处的磁场强弱不一定相同，选项相同，选项 C C 错误；地球赤道处的磁场与地面平错误；地球赤道处的磁场与地面平行，那么在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔行，那么在测定地球

21、赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持竖直，选项元件的工作面应保持竖直，选项 D D 正确正确8 8(2022江苏天一模拟(2022江苏天一模拟)如下图，如下图，以直角三以直角三角形角形AOCAOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为度为B B，A A6060，AOAOL L，在，在O O点放置一个粒点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子粒q qqBLqBL子的比荷为子的比荷为，发射速度大小都为发射速度大小都为v v0 0.设粒子设粒子m mm m发射方向与发射方向与OCOC边的夹角为边的夹角为，不计粒

22、子间相互，不计粒子间相互作用及重力对于粒子进入磁场后的运动，以下作用及重力对于粒子进入磁场后的运动，以下说法中正确的选项是说法中正确的选项是()A A当当4545时，粒子将从时，粒子将从ACAC边射出边射出B B所有从所有从OAOA边射出的粒子在磁场中运动时边射出的粒子在磁场中运动时-12-12-间相等间相等C C随着随着角的增大，粒子在磁场中运动的角的增大，粒子在磁场中运动的时间先变大后变小时间先变大后变小D D在在ACAC边界上只有一半区域有粒子射出边界上只有一半区域有粒子射出解析：选解析：选AD.AD.粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，v vqBLqBL由牛顿第二定

23、律得：由牛顿第二定律得：qvqv0 0B Bm m，v v0 0，解得粒，解得粒r rm m子的运动半径子的运动半径r rL L，当当6060入射时，入射时，粒子恰粒子恰好从好从A A点飞出，那么当点飞出，那么当4545时，由几何关系时，由几何关系可知，粒子将从可知，粒子将从ACAC边射出，选项边射出，选项A A 正确；所有从正确；所有从2 20 0OAOA边射出的粒子，边射出的粒子，不同，而轨迹圆心对应的圆不同，而轨迹圆心对应的圆 心角等于心角等于 2 2 2 2，所用时间，所用时间t t 2 2 2 2T T，T T一定，那么知粒子在磁场中时间不一定，那么知粒子在磁场中时间不2 2相等，选

24、项相等，选项 B B 错误；错误；0 0飞入的粒子恰好从飞入的粒子恰好从ACAC中点飞出，在磁场中运动时间恰好是中点飞出，在磁场中运动时间恰好是；6 6T T-13-13-6060飞入的粒子在磁场中运动时间恰好也是飞入的粒子在磁场中运动时间恰好也是，此此6 6时粒子在磁场中运动时间最长，故时粒子在磁场中运动时间最长，故从从 0 0到到6060在磁场中运动时间先减小后增大，当在磁场中运动时间先减小后增大，当从从6060到到 9090过程中，粒子从过程中，粒子从OAOA边射出，此时在边射出，此时在磁场中运动的时间逐渐减小，故磁场中运动的时间逐渐减小，故 C C 错误；当错误；当0 0飞入的粒子在磁

25、场中，粒子恰好从飞入的粒子在磁场中，粒子恰好从ACAC中点飞中点飞出，因此在出，因此在ACAC边界上只有一半区域有粒子射出，边界上只有一半区域有粒子射出，故故 D D 正确正确二、计算题二、计算题(此题共此题共 3 3 小题，共小题，共 5252 分分)9 9(16(16 分)(2022浙江选考模拟分)(2022浙江选考模拟)如图，从如图，从阴极阴极 K K 发射的热电子，重力和初速度均不计，通发射的热电子，重力和初速度均不计，通过加速电场后，过加速电场后，沿图示虚线垂直射入匀强磁场区，沿图示虚线垂直射入匀强磁场区，磁场区域足够长，宽度为磁场区域足够长，宽度为L L2.5 cm.2.5 cm.

26、加速电压为加速电压为T TU U182 V182 V，磁感应强度，磁感应强度B B9.1109.110 T T，电子的，电子的电荷量电荷量e e1.6101.6101919C C，电子质量，电子质量m m9.19.110103131kg.kg.求：求：4 4-14-14-(1)(1)电子在磁场中运动的速度大小电子在磁场中运动的速度大小v v和半径和半径R R；(2)(2)电子在磁场中运动的时间电子在磁场中运动的时间t t(结果保存结果保存)；(3)(3)假设加速电压大小可以改变，假设加速电压大小可以改变，其他条件不其他条件不变，为使电子在磁场中的运动时间最长，加速电变，为使电子在磁场中的运动时

27、间最长，加速电压压U U应满足什么条件？应满足什么条件？1 12 2解析：解析：(1)(1)加速电场由动能定理得：加速电场由动能定理得：eUeUmvmv2 20 0解得解得v v2 2eUeUm m810810 m/s m/s6 6电子在磁场做圆周运动，电子在磁场做圆周运动，由牛顿第二定律由牛顿第二定律evBevBmvmvR R2 2-15-15-mvmv解得解得R R0.05 m.0.05 m.eBeB7 7(2)(2)磁场中运动的周期磁场中运动的周期T T1010 s sv v8 8电子在磁场中运动轨迹如图中所示电子在磁场中运动轨迹如图中所示2 2R RL L1 1由几何关系由几何关系 s

28、insin R R2 21 17 7那么那么3030，t tT T1010 s.s.12129696(3)(3)电子在磁场中的运动时间最长时，电子在磁场中的运动时间最长时，圆心角圆心角为为 180180，运动轨迹如图中所示，运动轨迹如图中所示当运动轨迹与磁场右界相切时，当运动轨迹与磁场右界相切时，R RL L2.52.5cmcm依题意依题意R R2.52.5 cmcmmvmv由由R R和和v veBeB2 2eUeUm m-16-16-eReRB B解得解得U U2 2m m所以所以U U45.545.5 V.V.答案：(1)810答案：(1)810 m/s m/s0.05 m0.05 m(2

29、)(2)101096966 67 72 22 2 s s(3)(3)U U45.545.5 V V1010(18(18 分)(2022广西百校大联考分)(2022广西百校大联考)在如下在如下图直角坐标系图直角坐标系xOyxOy中，中，P P、N N两点分别在两点分别在x x、y y轴轴3 3上，上，OPOPL L，ONONL L.x x轴上方存在电场强度大小轴上方存在电场强度大小2 2为为E E、方向沿方向沿y y轴负方向的匀强电场；轴负方向的匀强电场；x x轴下方存轴下方存在方向垂直在方向垂直xOyxOy平面向外的匀强磁场平面向外的匀强磁场(图中未画图中未画出出)某质量为某质量为m m、电荷

30、量为、电荷量为q q的带正电粒子的带正电粒子(不不计重力计重力)以某一速度从以某一速度从N N点沿点沿x x轴正方向射入电轴正方向射入电场，然后从场，然后从P P点射入磁场，经磁场偏转后，回到点射入磁场，经磁场偏转后，回到电场再次水平通过电场再次水平通过N N点求：点求：-17-17-(1)(1)粒子从粒子从N N点入射的速度大小点入射的速度大小v v0 0；(2)(2)粒子从粒子从P P点射入磁场的速度大小点射入磁场的速度大小v v及其方及其方向；向；(3)(3)匀强磁场的磁感应强度大小匀强磁场的磁感应强度大小B B和粒子在和粒子在电、磁场中运动的周期电、磁场中运动的周期T T.解析：解析：

31、(1)(1)如下图，如下图，粒子从粒子从N N点运动到点运动到P P点的点的过程中做类平抛运动，设粒子从过程中做类平抛运动，设粒子从N N点运动到点运动到P P点点3 31 12 2的时间为的时间为t t，那么：，那么：L Latat2 22 2qEqE其中：其中：a a，L Lv v0 0t tm m解得解得v v0 0qELqEL.3 3m m-18-18-(2)(2)设粒子从设粒子从P P点射入磁场的速度方向与点射入磁场的速度方向与x x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为，沿，沿y y轴方向的分速度大小轴方向的分速度大小为为v vy y，那么有：，那么有：v vy y sin sinv v

32、v vy yatatv vv vv vy y解得解得v v4 4qELqEL；.3 33 3m m2 20 02 2(3)(3)粒子在磁场中做圆周运动的半径为：粒子在磁场中做圆周运动的半径为：r r1 1sinsinL Lv v洛伦兹力提供向心力：洛伦兹力提供向心力：qvBqvBm m解得：解得：B Br r1 13 3mEmE2 2qLqL由对称性可知，粒子一个周期内在电场中运由对称性可知，粒子一个周期内在电场中运动的时间为：动的时间为：t t1 12 2t t-19-19-其中由其中由(1)(1)可得：可得：t t3 3mLmLqEqE粒子第一次在磁场中运动的时间为：粒子第一次在磁场中运动

33、的时间为：t t2 22 22 2r r1 1v v粒子在电、磁场中运动的周期为：粒子在电、磁场中运动的周期为：T Tt t1 1t t2 2 4 4 3 3 2 29 9 3 3mLmLqEqE4 4qELqEL与与x x轴正轴正3 3m m答案：答案：(1)(1)方向夹角为方向夹角为3 3(3)(3)qELqEL(2)(2)3 3m m 4 4 3 3 2 2qLqL9 9 3 3mEmE3 3mLmLqEqE1111(18(18分)(2022辽宁葫芦岛模拟分)(2022辽宁葫芦岛模拟)如下图，如下图，一带电粒子质量一带电粒子质量m m2.0102.0105 51111kgkg，电荷量，电

34、荷量q q1.0101.010 C C，从静止开始经电压，从静止开始经电压U U1 1100100 V V 的电场的电场加速后，加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角粒子射出电场时的偏转角6060，并接着沿半，并接着沿半-20-20-径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为域，粒子射出磁场时的偏转角也为6060，偏，偏转电场中金属板长转电场中金属板长L L2 2 3 cm3 cm，圆形匀强磁场的，圆形匀强磁场的半径半径R R1010 3 cm3 cm，重力忽

35、略不计求：，重力忽略不计求：(1)(1)带电粒子经带电粒子经U U1 1100 V100 V的电场加速后的速的电场加速后的速率；率；(2)(2)两金属板间偏转电场的电场强度；两金属板间偏转电场的电场强度；(3)(3)匀强磁场的磁感应强度的大小匀强磁场的磁感应强度的大小解析：解析：(1)(1)带电粒子在电场中加速，带电粒子在电场中加速，由动能定由动能定理得：理得：1 12 2qUqU1 1mvmv1 10 02 2解得：解得：v v1 11.0101.010 m/s.m/s.(2)(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向：水平方向：L Lv v1 1t t4 4

36、-21-21-qEqE竖直方向：竖直方向：v vy yatatt tm mv vy y由几何关系得：由几何关系得：tantanv v1 1解得：解得：E E1101104 4 V/m.V/m.(3)(3)粒子进磁场时的速度大小：粒子进磁场时的速度大小：v v解得：解得：v v2.0102.010 m/s m/s粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如下图：下图：4 4v v1 1coscos，设做圆周运动的半径为设做圆周运动的半径为r r，由几何知识得：，由几何知识得：r rR Rtan 60tan 6030 cm30 cm0.3 m0.3 m洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：v v2 2qvBqvBm mr r2 2解得：解得：B B T.T.1515-22-22-答答案案：(1)1.010(1)1.010m/sm/s(2)10(2)10 000000 V/mV/m2 2(3)(3)T T15154 4-23-23-