【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】（廣東專(zhuān)用）高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 專(zhuān)題6 帶電粒子在組合場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)（含解析）.doc

專(zhuān)題(六)專(zhuān)題6帶電粒子在組合場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)12012蘇北四市二調(diào)在如圖z61所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度e和磁感應(yīng)強(qiáng)度b相互垂直一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子()圖z61a一定帶正電b速度vc若速度v，粒子一定不能從板間射出d若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng)22012武漢部分學(xué)校聯(lián)考(雙選)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，圖z62是它的示意圖平行金屬板a、b之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體(即高溫下電圖z62離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場(chǎng)，a、b兩板間便產(chǎn)生電壓如果把a(bǔ)、b和用電器連接，a、b就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極設(shè)a、b兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，等離子體以速度v沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入a、b兩板之間，則下列說(shuō)法正確的是()aa是直流電源的正極bb是直流電源的正極c電源的電動(dòng)勢(shì)為bdvd電源的電動(dòng)勢(shì)為qvb圖z6332012東城期末如圖z63所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)e方向豎直向下，水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)b垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷已知a靜止，b、c在紙面內(nèi)按圖示方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(軌跡未畫(huà)出)忽略三個(gè)油滴間的靜電力作用，比較三個(gè)油滴的質(zhì)量及b、c的運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法中正確的是()a三個(gè)油滴質(zhì)量相等，b、c都沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)ba的質(zhì)量最大，c的質(zhì)量最小，b、c都沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)cb的質(zhì)量最大，a的質(zhì)量最小，b、c都沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)d三個(gè)油滴質(zhì)量相等，b沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，c沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)42013浙江重點(diǎn)中學(xué)摸底(雙選)如圖z64所示，在正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和平行于ab的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一不計(jì)重力的帶電粒子剛好以某一初速度從三角形o點(diǎn)沿角平分線oc做勻速直線運(yùn)動(dòng)若此區(qū)域只存在電場(chǎng)時(shí)，該粒子仍以此初速度從o點(diǎn)沿角平分線oc射入，則此粒子剛好從a點(diǎn)射出；若只存在磁場(chǎng)時(shí)，該粒子仍以此初速度從o點(diǎn)沿角平分線oc射入，則下列說(shuō)法正確的是()圖z64a粒子將在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌道半徑等于三角形的邊長(zhǎng)b粒子將在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且從ob階段射出磁場(chǎng)c粒子將在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且從bc階段射出磁場(chǎng)d根據(jù)已知條件可以求出該粒子分別在只有電場(chǎng)時(shí)和只有磁場(chǎng)時(shí)在該區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比52012洛陽(yáng)統(tǒng)考(雙選)如圖z65所示，空間的某一區(qū)域存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由a點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從c點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域；如果將磁場(chǎng)撤去，其他條件不變，則粒子從b點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；如果將電場(chǎng)撤去，其他條件不變，則這個(gè)粒子從d點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)已知bccd，設(shè)粒子在上述三種情況下，從a到b、從a到c和從a到d所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3，離開(kāi)三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別是ek1、ek2、ek3，粒子重力忽略不計(jì)，以下關(guān)系式正確的是()at1t2t3bt1t2t3cek1ek2ek2ek3圖z65圖z6662012江西八校聯(lián)考(雙選)如圖z66所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一豎直足夠長(zhǎng)的固定絕緣桿mn，小球p套在桿上，已知p的質(zhì)量為m、電荷量為q，電場(chǎng)強(qiáng)度為e、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，p與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g.小球由靜止開(kāi)始下滑直到穩(wěn)定的過(guò)程中()a小球的加速度一直減小b小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變c下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是vd下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v7平面直角坐標(biāo)系xoy中，第象限存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限存在著垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的m點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的n點(diǎn)與x軸正方向成60角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的p點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖z67所示不計(jì)粒子重力，求：(1)m、n兩點(diǎn)間的電勢(shì)差umn；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(3)粒子從m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)的總時(shí)間t.圖z6782012三明聯(lián)考如圖z68所示，與水平面成37傾斜軌道ab，其延長(zhǎng)線在c點(diǎn)與半圓軌道cd(軌道半徑r1 m)相切，全部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內(nèi)整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，mn的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一個(gè)質(zhì)量為0.4 kg的帶電小球沿斜面ab下滑，至b點(diǎn)時(shí)速度為vbm/s，沿著直線bc運(yùn)動(dòng)，小球在bc段對(duì)軌道無(wú)壓力，運(yùn)動(dòng)到達(dá)c處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無(wú)動(dòng)能損失，小球剛好能到達(dá)d點(diǎn)，到達(dá)d點(diǎn)的同時(shí)撤去磁場(chǎng)不計(jì)空氣阻力，g10 m/s2，cos370.8.(1)判斷小球帶何種電荷；(2)小球離開(kāi)d點(diǎn)后若落在ac上，求其落點(diǎn)與c點(diǎn)的距離；(3)求小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功圖z68專(zhuān)題(六)1b解析 粒子帶正電和負(fù)電均可，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；由洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即qvbqe，解得速度v，選項(xiàng)b正確；若速度v，粒子可能從板間射出，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力方向相同，不能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤2bc解析 由左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向下， 負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向向上，所以正電荷打到b上， 負(fù)電荷打到a上，即b是直流電源的正極，a是直流電源的負(fù)極；達(dá)到平衡時(shí)，eqqvb，而e，則ubdv，答案為b、c.3a解析 油滴a靜止，重力等于電場(chǎng)力，故液滴帶負(fù)電荷；油滴b、c都做圓周運(yùn)動(dòng)，重力也等于電場(chǎng)力，由于三個(gè)油滴帶等量同種電荷，故三個(gè)油滴質(zhì)量相等，由左手定則知b、c都沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)a正確4bd解析 當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)并存時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則eqqvb；只存在水平方向電場(chǎng)時(shí)，該粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)三角形的邊長(zhǎng)為l，則vt1，t，聯(lián)立得e；只存在磁場(chǎng)時(shí)，該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，粒子將打到ob上，與o點(diǎn)距離處，可求出圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，則可求出，答案為b、d.5ad解析 當(dāng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)并存時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1；只存在豎直方向的電場(chǎng)時(shí)，該粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大；只存在磁場(chǎng)時(shí)，該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平方向的平均速度vv，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3，洛倫茲力不做功，動(dòng)能不變，則t1t2ek2ek3，a、d正確6cd解析 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)小球，由牛頓第二定律有mgfma，其中f|eqbvq|，則ag|eqbvq|，可見(jiàn)小球做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)eqqvb時(shí)，加速度達(dá)到最大值g，之后小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減到0時(shí)，速度達(dá)到最大，之后做勻速運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力做負(fù)功，小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和逐漸減小，b錯(cuò)誤；當(dāng)加速度為時(shí)，即g|eqbvq|，則v，c、d正確7(1)(2)(3)解析 (1)設(shè)粒子過(guò)n點(diǎn)時(shí)的速度為v，有cos ，解得v2v0.粒子從m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)的過(guò)程，有qumnmv2mv，解得umn.(2)粒子在磁場(chǎng)中以o為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為on，有qvb，解得r.(3)由幾何關(guān)系得onrsin .設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，有onv0t1解得t1.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期t.設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有t2t，故t2，而tt1t2，故t.8. (1)正電荷(2)2.26 m(3)27.6 j解析 (1)小球在bc段對(duì)軌道無(wú)壓力，故洛倫茲力垂直軌道向上，由左手定則知小球帶正電荷(2)依題意可知小球在bc間做勻速直線運(yùn)動(dòng)在c點(diǎn)的速度為：vcvb m/s在bc段其受力如圖所示，設(shè)