2019年高考物理總復習 第八章 第3講 帶電粒子在復合場中的運動 新人教版.doc
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2019年高考物理總復習 第八章 第3講 帶電粒子在復合場中的運動 新人教版 1．如圖1所示，在兩個水平放置的平行金屬板之間，電場和磁場的方向相互垂直．一束帶電粒子(不計重力)沿著直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉．則這些粒子一定具有相同的 ( )． 圖1 A．質量m B．電荷量q C．運動速度v D．比荷 解析 因粒子運動過程中所受電場力與洛倫茲力與速度方向垂直，則粒子能沿直線運動時必是勻速直線運動，電場力與洛倫茲力相平衡，即qE＝Bqv，可得v是一定值，則C正確． 答案 C 2．如圖2所示，一束正離子從s點沿水平方向射出，在沒有偏轉電場、磁場時恰好擊中熒光屏上的坐標原點O；若同時加上電場和磁場后，正離子束最后打在熒光屏上坐標系的第Ⅲ象限中，則所加電場E和磁場B的方向可能是(不計離子重力及其間相互作用力) ( )． 圖2 A．E向下，B向上 B．E向下，B向下 C．E向上，B向下 D．E向上，B向上 解析 離子打在第Ⅲ象限，相對于原點O向下運動和向左運動，所以E向下，B向上．所以A正確． 答案 A 3．有一帶電荷量為＋q、重為G的小球，從豎直的帶電平行板上方h處自由落下，兩極板間勻強磁場的磁感應強度為B，方向如圖3所示，則帶電小球通過有電場和磁場的空間時( ) 圖3 A．一定做曲線運動 B．不可能做曲線運動 C．有可能做勻速運動 D．有可能做勻加速直線運動 解析 帶電小球在重力場、電場和磁場中運動，所受重力、電場力是恒力，但受到的洛倫茲力是隨速度的變化而變化的變力，因此小球不可能處于平衡狀態(tài)，也不可能在電、磁場中做勻變速運動． 答案 A 4．如圖4是質譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是 ( )． 圖4 A．質譜儀是分析同位素的重要工具 B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于 D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質比越小 解析 粒子先在電場中加速，進入速度選擇器做勻速直線運動，最后進入磁場做勻速圓周運動．在速度選擇器中受力平衡：qE＝qvB得v＝，方向由左手定則可知磁場方向垂直紙面向外，B、C選項正確．進入磁場后，洛倫茲力提供向心力，由qvB0＝得，R＝，所以荷質比不同的粒子偏轉半徑不一樣，所以，A項正確、D項錯． 答案 ABC 5．如圖5所示，一個質量為m、電荷量為q的帶電小球從M點自由下落，M點距場區(qū)邊界PQ高為h，邊界PQ下方有方向豎直向下、電場強度為E的勻強電場，同時還有垂直于紙面的勻強磁場，小球從邊界上的a點進入復合場后，恰能做勻速圓周運動，并從邊界上的b點穿出，重力加速度為g，不計空氣阻力，則以下說法正確的是 ( )． 圖5 A．小球帶負電荷，勻強磁場方向垂直于紙面向外 B．小球的電荷量與質量的比值＝ C．小球從a運動到b的過程中，小球和地球系統(tǒng)機械能守恒 D．小球在a、b兩點的速度相同 解析 帶電小球在磁場中做勻速圓周運動，則qE＝mg，選項B正確；電場方向豎直向下，則可知小球帶負電，由于小球從b點射出，根據左手定則可知磁場垂直紙面向里，選項A錯誤；小球運動過程中，電場力做功，故小球和地球系統(tǒng)的機械能不守恒，只是a、b兩點機械能相等，選項C錯誤；小球在a、b兩點速度方向相反，故選項D錯誤． 答案 B 6．如圖6所示，三個帶相同正電荷的粒子a、b、c(不計重力)，以相同的動能沿平行板電容器中心線同時射入相互垂直的電磁場中，其軌跡如圖所示，由此可以斷定 ( )． 圖6 A．三個粒子中，質量最大的是c，質量最小的是a B．三個粒子中，質量最大的是a，質量最小的是c C．三個粒子中動能增加的是c，動能減少的是a D．三個粒子中動能增加的是a，動能減少的是c 解析 本題考查同一電、磁疊加場中不同帶電粒子的偏轉問題．因為b粒子沒有偏轉，可知b粒子受到的電場力和磁場力是一對平衡力．根據電性和磁場方向，可以判斷電場力方向向下，洛倫茲力方向向上．對于a粒子，qvaB>Eq；對于c粒子，qvcB
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