【全程攻略】江蘇省高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前搶分必做終極猜想16 對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的考查.doc

終極猜想十六對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的考查(本卷共5小題，滿分60分建議時(shí)間：30分鐘 )命題專(zhuān)家寄語(yǔ)本部分是新課標(biāo)重點(diǎn)內(nèi)容，也是高考重點(diǎn)和難點(diǎn)，考查知識(shí)多結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，綜合考查推理能力、分析能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力.五十五、洛倫茲力的大小和方向1(2012北京西城二模，15)如圖1所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向相互垂直一束帶電粒子(不計(jì)重力)沿著直線穿過(guò)兩板間的空間而發(fā)生偏轉(zhuǎn)則這些粒子一定具有相同的()圖1a質(zhì)量m b電荷量qc運(yùn)動(dòng)速度v d比荷2(多選)(2012江蘇南通二模，4)如圖2所示，在mn、pq間同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電場(chǎng)在圖中沒(méi)有標(biāo)出一帶電小球從a點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，并在豎直面內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，則小球 ()圖2a可能帶正電b受到電場(chǎng)力的方向一定水平向右c從a到b過(guò)程，克服電場(chǎng)力做功d從a到b過(guò)程中可能做勻加速運(yùn)動(dòng)五十六、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律3如圖3甲是回旋加速器的原理示意圖其核心部分是兩個(gè)d型金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定)，并分別與高頻電源相連加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能ek隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是()圖3a高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tntn1b在ek-t圖象中t4t3t3t2t2t1c粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大d不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同4如圖4所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad0.6 m，寬ab0.3 m，o、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.25 t一群不計(jì)重力、質(zhì)量m3107 kg、電荷量q2103 c的帶電粒子以速度v5102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域()圖4a從od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在oa邊b從ao邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊c從od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在oa邊和ab邊d從ao邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊五十七、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)圖55電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從坐標(biāo)原點(diǎn)o處沿xoy平面射入第一象限，射入時(shí)速度方向不同，速度大小均為v0，如圖5所示現(xiàn)在某一區(qū)域加一方向向外且垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，若這些電子穿過(guò)磁場(chǎng)后都能垂直射到熒光屏mn上，熒光屏與y軸平行，求：(1)熒光屏上光斑的長(zhǎng)度；(2)所加磁場(chǎng)范圍的最小面積參考答案1c因粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受電場(chǎng)力與洛倫茲力與速度方向垂直，則粒子能沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)必是勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與洛倫茲力相平衡，即qebqv，可得v是一定值，則c正確2ac由于洛倫茲力與速度有關(guān)，所以可推斷小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由合力為零分析可知，小球可能帶正電也可能帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向也不是唯一確定的，故a正確，b、d均錯(cuò)根據(jù)動(dòng)能定理可知，重力與電場(chǎng)力對(duì)小球做的總功必為零，重力做正功，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，故c正確3b高頻電源的變化周期應(yīng)該等于2(tntn1)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；由qvb得r，粒子獲得的最大動(dòng)能ekmv2，與加速次數(shù)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤對(duì)于同一回旋加速器，半徑r一定，磁感應(yīng)強(qiáng)度b一定，粒子獲得的最大動(dòng)能ek與粒子電荷量q和質(zhì)量有關(guān)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤4d由題知，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rab0.3 m，因rab0.3 m，故從od邊射入的粒子全部從be邊射出，故a、c錯(cuò)誤；從ao邊射入的粒子出射點(diǎn)分布在ab和be邊，故d正確、b錯(cuò)誤5解析(1)如圖所示，求光斑長(zhǎng)度，關(guān)鍵是找到兩個(gè)邊界點(diǎn)，初速度方向沿x軸正方向的電子，沿弧ob運(yùn)動(dòng)到p；初速度方向沿y軸正方向的電子，沿弧oc運(yùn)動(dòng)到q.電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r，由圖可知pqr(2)沿任一方向射入第一象限的電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都能垂