（师说）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 专题四　电场和磁场4.10带电粒子在组合场、复合场中的运动 课时作业

（师说）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 专题四　电场和磁场4.10带电粒子在组合场、复合场中的运动 课时作业内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、选择题1. 有一个带电荷量为 q、重力为 G 的小球，2015辽 宁 五 校 联 考 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，方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法正确的是( )A一定做曲线运动B不可能做曲线运动C有可能做匀加速直线运动D有可能做匀速直线运动解析：带电小球在没有进入复合场前做自由落体运动，进入磁场后，受竖直向下的重力 G平向左的电场力 F 电场力 洛伦兹力 F 洛 力与电场力大小和方向保持恒定，但因为速度大小会发生变化，所以洛伦兹力大小和方向会发生变化，所以一定会做曲线运动，A 正确 2、，答案：平行板电容器竖直放置， A 板接电源正极，2015江 苏 姜 堰 中 学 月 考 B 板接电源负极，在电容器中加匀强磁场，磁场方向与电场方向垂直，如图所示，从 A 板中间的小孔 C 入射一批带正电的微粒，入射的速度大小、方向各不相同(入射速度方向与磁场方向垂直，且与电场方向夹角小于 90)，微粒重力不能忽略，则微粒在平行板 A、B 间运动过程中()A所有微粒的动能都将增加B所有微粒的机械能都将不变C有的微粒可能做匀速直线运动D有的微粒可能做匀速圆周运动解析：微粒在 A、B 间运动过程中受到重力、电场力和洛伦兹力作用，其中洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，但电场力会做功，微 3、粒机械能可能变化，微粒初速度方向斜向右上方，则洛伦兹力的方向斜向左上方，当洛伦兹力与电场力、重力平衡时，微粒做匀速直线运动，A 错，C 对；由于重力不可能与电场力平衡，故微粒不可能由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，D 错答案：(多选)美国物理学家劳伦斯于2015银 川 一 中 月 考 1932 年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 A、C 板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从 以 4、速度 电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A带电粒子每运动一周被加速一次B带电粒子每运动一周 2速粒子的最大速度与 D 形盒的尺寸有关D加速电场方向需要做周期性的变化高中物理资源下载平台世昌的博客 ：由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A 正确；由 R 和 Uq 知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度12 2 12 21的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B 错误；由 v 可知，加速粒 形盒的半径 正确；由图可知，粒子每次都是从 以加速电场方向不需改变，选项 5、 D 错误答案：多选) 如图所示，回旋加速器 D 形盒半径为 R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度为 B，所加高频交变电源的电压为 U，质量为 m、电荷量为 q 的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程达最大能量 E 后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间，则()A最大能量 E 与加速电场的加速电压成正比B增大磁场的磁感应强度，能提高质子的最大能量C增大高频交变电源的电压，质子在加速器中运行时间不变D高频交变电源的频率为2洛伦兹力提供向心力得 m ，可知 r ，所以质子的最大能 ，由磁场的磁感应强度 B、D 形盒半径及质子本身决定，与电场的加速电压 错，B 对；质子在 6、回旋加速器中回旋一周的时间一定，每回旋一周加速两次，增大加速电压，加速次数减少，质子在加速器中运行时间变短，C 错；回旋加速器中高频交变电源的变化周期等于粒子在磁场中的运行周期，即其电压频率为 f ，案：量为 m、电荷量为 q 的微粒以速度 v 与水平方向成 角从 O 点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到 A，下列说法中正确的是()A该微粒一定带负电荷B微粒从 O 到 A 的运动可能是匀变速运动C该磁场的磁感应强度大小为电场的场强为 微粒带正电 q，它受竖直向下的重力 左的电场力 知微粒不能做直线运动据此可知微 7、粒应带负电 q，它受竖直向下的重力右的电场力 知微粒恰好沿着直线运动到 A，可知微粒应该做匀速直线运动，则选项 A 正确，B 错误；由平衡条件得 ，世昌的博客 ，得磁场的磁感应强度 B ，电场的场强 E ，故选项 C、D 错误6如图所示，A、B 极板间存在竖直方向的匀强电场和匀强磁场，一带电微粒在 A、B 间的水平面内做匀速圆周运动则下列说法正确的是()A该微粒带正电荷B仅改变 值，微粒将继续做匀速圆周运动C仅改变 A、B 极板之间距离，微粒将继续做匀速圆周运动D仅改变 A、B 极板正对面积，微粒将做螺旋线运动解析：带电微粒在 A、B 间的水平面内做匀速圆周运动，则有 q，电场力向上，微粒带负 8、电，选项 A 错误；仅改变 场力不变，微粒将继续做匀速圆周运动，选项 B 正确；仅改变 A、B 极板之间的距离，由 E 可知，电场强度变化，则该微粒受到力与电场力不再平衡，微粒将在重力、电场力和洛伦兹力作用下做螺旋线运动，选项 C 错误；仅改变 A、B 极板之间的正对面积，电场强度不变，微粒受力情况不变，将继续做匀速圆周运动，选项 D 错误答案：(多选)如图所示，已知甲空间中没有电场、磁场；乙空间中有竖直向2015绵 阳 二 诊 上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸面向里的匀强磁场四个图中的斜面相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点 O 以相同初速度 别落在甲、乙 9、、丙、丁图中斜面上 A、B、C、D 点(图中未画出)小球受到的电场力、洛伦兹力都始终小于重力，不计空气阻力则()甲 乙丙 丁AO、C 之间距离大于 O、B 之间距离B小球从抛出到落在斜面上用时相等C小球落到 B 点与 C 点速度大小相等D从 O 到 A 与从 O 到 D，合力对小球做功相同高中物理资源下载平台世昌的博客 ：根据平抛运动的特点可知， ，因乙图小球下落的加速度大于丙12以乙图小球运动的时间 t 乙 小于丙图小球运动的时间 t 丙 因小球在水平方向做匀速直线运动，水平方向的位移 xv 0t，所以 x 丙 x 乙 ，O、C 之间距离 l 丙 l 乙 ，选项 A 正确， B 错误；因平抛 10、运动中速度与水平方向的夹角为 ，则 ，且小球初速度 合数学知识可知小球落到 点速度大小相等，选项 C 正确；从 与从 ，都只有重力做功，但从 小球运动的时间长，竖直位移比较大，重力做功多，选项 D 错误答案：(多选)在离子注入工艺中，初速度可忽2015银 川 一 中 月 考 略的铊离子 和 ，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示已知离子 在磁场中转过 30后从磁场右边界射出在电场和磁场中运动时，离子 和 ()A在电场中的加速度之比为 11B在磁场中运动的半径之比为 13C在磁场中转过的角度之比为 11D离开电场区域时的动 11、能之比为 13解析：在电场中离子被加速，加速度为 ，加速度之比为，选项 A 错误；由电场力做功可知，离开电场区域时的动能之比为 13，选项 D 正确；离开电场区域时离子的速度之比为 1 ，离子在磁场中运动的半径为 ，可知在磁场中31，选项 B 正确；由于半径不同，离子在磁场中转过的角度不同，选3项 C 错误；因此答案选 选择题9. 如图所示， 面为一光滑水平面，在此区域内有平行于 015西 安 八 校 联 考 平面的匀强电场，场强大小 E100 V/m；同时有垂直于 面的匀强磁场一质量m210 6 荷量 q 2107 C 的带负电粒子从坐标原点 O 以一定的初动能入射，在电场和磁场的作用下发生 12、偏转，到达 P(4,3)点时，动能变为初动能的 度方向垂直上此时撤去磁场，经过一段时间该粒子经过 y 轴上的 M(0，动能变为初动能的 ：(1)线上与 M 点等电势的点的坐标；(2)粒子由 P 点运动到 M 点所需的时间解析：(1)设粒子在 k，则初动能为 2 世昌的博客 U 点电势相等的点为 D，由几何关系得 m，沿 ： Dm，设 ，则 5 m，y D(3,2)由于 m，而 m，所以 P，由于 此 向从 带电粒子从 过程中做类平抛运动，设运动时间为 P P t0.5 1)(3,(2)如图甲所示，两平行金属板 A、B 长 L8 板间距离 d6 2015湖 北 联 考 A、B 两板间的电势差 00 V一比荷为 1106 C/带正电粒子( 不计重3 O 点沿电场中心线垂直电场线以初速度 10 4 m/s 飞入电场，粒子飞出平行板电场后经过界面 S 间的无电场区域，已知两界面 S 相距为 s8 界线上的 C 点进入 侧的区域，当粒子到达 C 点时开始计时， 侧区。