步步高學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計2014教科版物理選修31氣體習(xí)題課

1、【步步高 學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計】2014-2015學(xué)年高中物理 第三章 氣體習(xí)題課 教科版選修3-1【基礎(chǔ)練】1一個帶電粒子處于垂直于勻強磁場方向的平面內(nèi)，在磁場力的作用下做圓周運動要想確定帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比，則只需要知道()A運動速度v和磁感應(yīng)強度BB軌道半徑R和磁感應(yīng)強度BC軌道半徑R和運動速度vD磁感應(yīng)強度B和運動周期T2. 如圖1所示，水平導(dǎo)線通以恒定電流，導(dǎo)線正下方運動的電子(重力不計)的初速度方向與電流方向相同，則電子將做()圖1A勻速直線運動B勻速圓周運動C曲線運動，軌道半徑逐漸減小D曲線運動，軌道半徑逐漸增大3一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做勻速圓

2、周運動，則下列說法中正確的是()A它所受的洛倫茲力是恒定不變的B它的速度是恒定不變的C它的速度與磁感應(yīng)強度B成正比D它的運動周期與速度的大小無關(guān)4經(jīng)過回旋加速器加速后，帶電粒子獲得的動能()A與D形盒的半徑無關(guān)B與高頻電源的電壓無關(guān)C與兩D形盒間的縫隙寬度無關(guān)D與勻強磁場的磁感應(yīng)強度無關(guān)5如圖2所示，在xOy平面內(nèi)，勻強電場的方向沿x軸正向，勻強磁場的方向垂直于xOy平面向里一電子在xOy平面內(nèi)運動時，速度方向保持不變則電子的運動方向沿()圖2Ax軸正向 Bx軸負向Cy軸正向 Dy軸負向6. 三個完全相同的小球a、b、c帶有相同電量的正電荷，從同一高度由靜止開始下落，當落下h1高度后a球進入水

3、平向左的勻強電場，b球進入垂直紙面向里的勻強磁場，如圖3所示，它們到達水平面上的速度大小分別用va、vb、vc表示，它們的關(guān)系是()圖3Ava>vbvcBvavbvcCva>vb>vcDvavb>vc7. 如圖4所示，一束電子以不同的速率沿圖示方向飛入橫截面是一正方形的勻強磁場，下列判斷正確的是()圖4A電子在磁場中運動的時間越長，其軌跡越長B電子在磁場中運動的時間越長，其軌跡線所對應(yīng)的圓心角越大C在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡一定重合D電子的速率不同，它們在磁場中運動的時間一定不相同【提升練】8. 如圖5所示，質(zhì)量為m，帶電荷量q的小球從P點靜止釋放，下落一段距離

4、后進入正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里，則小球在通過正交的電場和磁場區(qū)域時的運動情況是()圖5A一定做曲線運動 B軌跡一定是拋物線C可能做勻速直線運動 D可能做勻加速直線運動9. 如圖6所示，三個速度大小不同的同種帶電粒子沿同一方向從圖示長方形區(qū)域的勻強磁場上邊緣射入，當它們從下邊緣飛出時對入射方向的偏角分別為90°、60°、30°，則它們在磁場中的運動時間之比為()圖6A111 B123C321 D.110. 如圖7所示，沿直線通過速度選擇器的正離子從狹縫S射入磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場中，偏轉(zhuǎn)后出現(xiàn)的軌跡半徑之比為R1R212，

5、則下列說法正確的是()圖7A離子的速度之比為12B離子的電荷量之比為12C離子的質(zhì)量之比為12D以上說法都不對題號12345678910答案11. 一個帶電微粒在如圖8所示的正交勻強電場和勻強磁場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，該帶電微粒必然帶_(填“正”或“負”)電，旋轉(zhuǎn)方向為_(填“順時針”或“逆時針”)若已知圓的半徑為r，電場強度的大小為E，磁感應(yīng)強度的大小為B，重力加速度為g，則線速度為_圖812. 質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒，以速度v與水平方向成45°角進入勻強電場和勻強磁場同時存在的空間，如圖9所示，微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動，求：圖9(1)電場強度

6、的大小，該帶電粒子帶何種電荷(2)磁感應(yīng)強度的大小13. 如圖10所示，在y0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xOy平面(紙面)向外一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上yh處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y2h處的P3點不計重力求：圖10(1)電場強度的大?。?2)粒子到達P2時速度的大小和方向；(3)磁感應(yīng)強度的大小14. 如圖11所示，有一磁感應(yīng)強度B9.1×104T的勻強磁場，C、D為垂直于磁場的同一平面內(nèi)的兩點，它們之間的距離l0.05 m，今有一

7、電子在此磁場中運動，它經(jīng)過C點時的速度v的方向和磁場方向垂直，且與CD間的夾角30°，問：圖11(1)電子在C點時所受的洛倫茲力的方向如何？(2)若此電子在運動中后來又經(jīng)過了D點，則它的速度v應(yīng)是多大？(3)電子從C點到D點所用的時間是多少？(電子的質(zhì)量m9.1×1031 kg，電子的電荷量e1.6×1019 C)單元檢測卷(另成冊 81108) 答案解析(另成冊 109156)第三章 習(xí)題課 答案1D由周期公式T，可得.2D由安培定則，導(dǎo)線下方磁場為垂直紙面向里，再由左手定則可知電子將遠離導(dǎo)線運動，軌道半徑R，由于離導(dǎo)線越遠B越小，所以R逐漸增大3D粒子在勻強磁

8、場中做勻速圓周運動時洛倫茲力提供向心力，淪倫茲力的大小不變，方向始終指向圓心，不斷改變，所以A錯速度的大小不變，方向不斷改變，所以B錯由于粒子進入磁場后洛倫茲力不做功，因此粒子的速度大小不改變，粒子速度大小始終等于其進入磁場時的值，與磁感應(yīng)強度B無關(guān)，所以C錯由運動周期公式T，可知T與速度v的大小無關(guān)即D正確4BC由R，Ekmv2m，R為回旋加速器中D形盒的半徑5C電子受靜電力方向一定水平向左，所以需要受向右的磁場力才能做勻速運動，根據(jù)左手定則進行判斷可得電子應(yīng)沿y軸正向運動6Aa小球下落時，重力和電場力都對a做正功；b小球下落時，只有重力做功；c小球下落時只有重力做功，重力做功的大小都相同根

9、據(jù)動能定理可知外力對a小球所做的功最多，即a小球落地時的動能最大，b、c小球落地時的動能相等7B由于R，而電子束以不同速率進入同一磁場，m、B、q相同，v大者偏轉(zhuǎn)半徑大，下圖中表示幾種不同速率的電子在磁場中的運動軌跡，由3、4、5可知，三者運動時間相同，但軌跡長短不同，所以A和C錯；又由3、4、5可知，電子的速率不同，但在磁場中運動時間可能相同，故D錯；另由公式tT，T與速率無關(guān)，所以，電子在磁場中的運動時間t僅與軌跡圓孤所對應(yīng)的圓心角有關(guān)，圓心角越大，時間t越長，B正確8A小球從P點靜止釋放，下落一段距離后進入正交的勻強電場和勻強磁場中后一定會受到電場力和洛倫茲力電場力和重力會對小球做正功，

10、洛倫茲力不做功小球的動能會增加，即速度變大，且速度的方向也會發(fā)生變化洛倫茲力也會變大，方向也會改變小球運動的速度和加速度的大小、方向都會改變所以運動情況是一定做曲線運動9C如右圖所示，設(shè)帶電粒子在磁場做圓周運動的圓心為O，由幾何關(guān)系知，圓弧所對應(yīng)的粒子運動的時間t·，因此，同種粒子以不同速率射入磁場，經(jīng)歷時間與它們的偏角成正比，即t1t2t390°60°30°321.10D正離子沿直線經(jīng)過速度選擇器，說明電場力等于洛倫茲力，即qEqvB，所以v，正離子經(jīng)過速度選擇器后，速度相等，所以A錯誤由R知，R1R212時，21，即離子荷質(zhì)比之比為21.11負逆時針

11、解析因帶電微粒做勻速圓周運動，電場力必與重力平衡，所以帶電微粒必帶負電由左手定則可知微粒應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動電場力與重力平衡有：mgqE根據(jù)牛頓第二定律有：qvBm聯(lián)立解得：v.12(1)帶正電荷(2)解析(1)微粒做勻速直線運動，所受合力必為零，微粒受重力mg，電場力qE，洛倫茲力qvB，由此可知，微粒帶正電，受力如下圖所示，由幾何關(guān)系知，qEmg，則電場強度E(2)由于合力為零，則qvB mg，所以B.13(1)(2) v0方向與x軸正向成45°角(第四象限內(nèi))(3)解析在電場中y方向有qEma，hat2/2vyatx方向有2hv0tP2處速度與x軸夾角tan vy/v0聯(lián)立解得vyv0，tan 1，v v0，E如圖由于P2處速度與弦P2P3垂直，故P2P3是圓的直徑，半徑R h，由qvBmv2/R聯(lián)立解得B14(1)垂直于v的方向斜向下(2)8.0×106 m/s(3)6.5×109 s解析電子進入勻強磁場時速度方向與磁場方向垂直，電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，C、D則是圓周上兩點，并且C點和D點速度大小相同，找出圓軌跡半徑R和弧長CD對應(yīng)的圓心角，就可以由半徑公式和周期公式求出電子運動速度的大小及電