高考物理專題卷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)(含13年各類精選題)

1、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng) 一、選擇題一、選擇題( (本題共本題共 7 7 小題，每小題小題，每小題 8 8 分，共分，共 5656 分，第分，第 4 4、6 6、7 7 小題為多選題小題為多選題) ) 1 120132013東北三校模擬東北三校模擬 如圖所示，斜面頂端在同一高度的三個(gè)如圖所示，斜面頂端在同一高度的三個(gè) 光滑斜面光滑斜面 ABAB、ACAC、ADAD，均處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)帶負(fù)，均處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)帶負(fù) 電的絕緣物塊，分別從三個(gè)斜面頂端電的絕緣物塊，分別從三個(gè)斜面頂端 A A 點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)滑到底端點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)滑到底端 的時(shí)間分別為的時(shí)間分別為 t t

2、AB AB、 、t tAC AC、 、t tAD AD，則 ，則( () ) A At tAB AB t tAC AC t tAD AD C Ct tAB AB t tACACt tACAC t tADAD D D無(wú)法比較無(wú)法比較 解析：解析：帶電物塊在磁場(chǎng)中的斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力、帶電物塊在磁場(chǎng)中的斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力、 支持力和垂支持力和垂 直斜面向下的洛倫茲力，設(shè)斜面頂端的高度為直斜面向下的洛倫茲力，設(shè)斜面頂端的高度為 h h，傾角為，傾角為 ，則物塊，則物塊 1 1h h 的加速度為的加速度為 a ag gsinsin ，由公式，由公式 s s at at2 2 ，得，得 t t 2

3、2sinsin 越大，越大，t t 越小，則選項(xiàng)越小，則選項(xiàng) C C 正確正確 答案：答案：C C 2 220132013安慶二模安慶二模 在粒子加速領(lǐng)域中有開(kāi)創(chuàng)貢獻(xiàn)的物理學(xué)家謝在粒子加速領(lǐng)域中有開(kāi)創(chuàng)貢獻(xiàn)的物理學(xué)家謝 家麟獲得家麟獲得 20112011 年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)被譽(yù)為是“中國(guó)的年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)被譽(yù)為是“中國(guó)的 諾貝爾獎(jiǎng)”謝家麟在上世紀(jì)諾貝爾獎(jiǎng)”謝家麟在上世紀(jì) 8080 年代參與了北京正、負(fù)電子環(huán)型對(duì)年代參與了北京正、負(fù)電子環(huán)型對(duì) 撞機(jī)的研究撞機(jī)的研究環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，如圖所示，如圖所示，比比 荷相等的正、

4、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過(guò)電壓為荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過(guò)電壓為 U U 的直線加速器加速后，的直線加速器加速后， 2 2h h ，知，知 g gsinsin2 2 沿圓環(huán)切線方向同時(shí)注入對(duì)撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi)，沿圓環(huán)切線方向同時(shí)注入對(duì)撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi)， 空腔內(nèi)存在著空腔內(nèi)存在著 與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B B. .正、負(fù)離子在環(huán)正、負(fù)離子在環(huán) 狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn) 動(dòng)，動(dòng)，然后在碰撞區(qū)迎面相撞，然后在碰撞區(qū)迎面相撞，不考慮相對(duì)論效應(yīng)

5、，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 ( () ) A A所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外 q q B B若加速電壓一定，離子的比荷若加速電壓一定，離子的比荷m m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 越小越小 q q C C磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 一定時(shí)，比荷一定時(shí)，比荷m m相同的離子加速后，質(zhì)量大的相同的離子加速后，質(zhì)量大的 離子動(dòng)能小離子動(dòng)能小 D D對(duì)于給定的正、負(fù)離子，加速電壓對(duì)于給定的正、負(fù)離子，加速電壓U U 越大，離子在環(huán)狀空腔越大，離子在環(huán)狀空腔 磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) 解析：解析：根據(jù)

6、圖示可知，正離子做逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，負(fù)根據(jù)圖示可知，正離子做逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，負(fù) 離子做順時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向里，離子做順時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向里， 1 1 2 2 選項(xiàng)選項(xiàng) A A 錯(cuò)誤；離子在加速電場(chǎng)中，錯(cuò)誤；離子在加速電場(chǎng)中，qUqU m mv v ，在環(huán)狀空腔中的圓周，在環(huán)狀空腔中的圓周 2 2 v v2 2 1 1 運(yùn)動(dòng)滿足運(yùn)動(dòng)滿足 q qv vB Bm m r r ，則，則 B Br r 2 2mUmU q q ，則離子比荷越大，所需磁場(chǎng)，則離子比荷越大，所需磁場(chǎng) qBrqBr 的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小

7、， 選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確；正確； 離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度為離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度為v v m m ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，半徑一定，比荷相同，正、負(fù)離子做圓周運(yùn)動(dòng)的速磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，半徑一定，比荷相同，正、負(fù)離子做圓周運(yùn)動(dòng)的速 度相等，質(zhì)量大的離子，其動(dòng)能一定大，選項(xiàng)度相等，質(zhì)量大的離子，其動(dòng)能一定大，選項(xiàng) C C 錯(cuò)誤；離子在環(huán)狀錯(cuò)誤；離子在環(huán)狀 R R 空腔磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為空腔磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t t v v ，加速電壓，加速電壓U U 越大，則越大，則v v 越大，時(shí)間越大，時(shí)間 越短，選項(xiàng)越短，選項(xiàng) D D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 答案：答案：B B 3 320132013原創(chuàng)卷一原創(chuàng)卷一 速度相同的

8、一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分 2 2 成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中S S0 0A A S S0 0C C，則下列相關(guān)，則下列相關(guān) 3 3 說(shuō)法中正確的是說(shuō)法中正確的是( () ) A A甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電 B B甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 E E C C能通過(guò)狹縫能通過(guò)狹縫 S S0 0的帶電粒子的速率等于的帶電粒子的速率等于B B 2 2 D D若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則

9、甲、乙兩束粒子的質(zhì)量 比為比為 3 32 2 解析：解析：由左手定則可判定甲束粒子帶負(fù)電，乙束粒子帶正電，由左手定則可判定甲束粒子帶負(fù)電，乙束粒子帶正電，A A v v2 2v v q q 錯(cuò)；錯(cuò)；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)滿足粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)滿足 B B2 2q qv v m m r r ，即即m m，由題意知由題意知 B B2 2r r r r 甲甲 r r乙乙，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷， ，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷，B B 對(duì)；由對(duì)；由 qEqE v v E Eq q B B1 1q qv v 知能通過(guò)狹縫知能通過(guò)狹縫 S S0 0的帶電粒子的速率等于的帶電粒子

10、的速率等于 ，C C 錯(cuò)；由錯(cuò)；由m m知知 B B1 1B B2 2r r m m甲 甲 r r甲 甲 ，D D 錯(cuò)錯(cuò) m m乙 乙 r r乙 乙 答案：答案：B B 4. 4. 某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì)，某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì)， 該裝該裝 置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為 a a、b b、c c，左、右兩端開(kāi)口，左、右兩端開(kāi)口， 在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B B，方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 在前、在前、后兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，后

11、兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，當(dāng)含有大量正、當(dāng)含有大量正、負(fù)離負(fù)離 子子( (其重力不計(jì)其重力不計(jì)) )的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，利用電壓表的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，利用電壓表 所顯示的兩個(gè)電極間的電壓所顯示的兩個(gè)電極間的電壓 U U，就可測(cè)出污水流量，就可測(cè)出污水流量 Q Q( (單位時(shí)間內(nèi)流單位時(shí)間內(nèi)流 出的污水體積出的污水體積) )則下列說(shuō)法正確的是則下列說(shuō)法正確的是( () ) A.A. 后表面的電勢(shì)一定高于前表面的電勢(shì)，與正、負(fù)哪種離子多后表面的電勢(shì)一定高于前表面的電勢(shì)，與正、負(fù)哪種離子多 少無(wú)關(guān)少無(wú)關(guān) B.B. 若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同，則前、后表面的電勢(shì)差

12、為零若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同，則前、后表面的電勢(shì)差為零 C.C. 在一定范圍內(nèi)，流量在一定范圍內(nèi)，流量 Q Q 越大，兩個(gè)電極間的電壓越大，兩個(gè)電極間的電壓 U U 越大越大 D.D. 污水中離子數(shù)越多，兩個(gè)電極間的電壓污水中離子數(shù)越多，兩個(gè)電極間的電壓 U U 越大越大 解析：解析：由左手定則可知，正、負(fù)離子從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，正由左手定則可知，正、負(fù)離子從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，正 離子向后表面偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向前表面偏轉(zhuǎn)，故離子向后表面偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向前表面偏轉(zhuǎn)，故A A 正確，正確，B B 錯(cuò)誤；在一錯(cuò)誤；在一 定范圍內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得定范圍內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得U UBdBdv

13、v，因此流量，因此流量Q Q 越大，離越大，離 子運(yùn)動(dòng)速度越大，兩個(gè)電極間的電壓子運(yùn)動(dòng)速度越大，兩個(gè)電極間的電壓 U U 也就越大，也就越大，C C 正確，正確，D D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 答案：答案：ACAC 5 520132013南昌調(diào)研南昌調(diào)研 如圖所示為“濾速器”裝置示意圖如圖所示為“濾速器”裝置示意圖a a、b b 為為 水平放置的平行金屬板，其電容為水平放置的平行金屬板，其電容為 C C，板間距離為，板間距離為 d d，平行板內(nèi)存在，平行板內(nèi)存在 垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B B. .a a、b b 板帶上電荷量，可板帶上電荷量，可 在平行板內(nèi)

14、產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，在平行板內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)， 且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向互相垂直且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向互相垂直 一帶電一帶電 粒子以速度粒子以速度 v v0 0經(jīng)小孔經(jīng)小孔 O O 進(jìn)入正交電磁場(chǎng)可沿直線進(jìn)入正交電磁場(chǎng)可沿直線 OOOO運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 由由 O O 射出，粒子所受重力不計(jì)，則射出，粒子所受重力不計(jì)，則 a a 板所帶電荷量情況是板所帶電荷量情況是( () ) C Cv v0 0B B A A帶正電，其電荷量為帶正電，其電荷量為 d d BdBdv v0 0 B B帶負(fù)電，其電荷量為帶負(fù)電，其電荷量為 C C C C帶正電，其電荷量為帶正電，其電荷量為 CBdCBdv v0 0 B Bv v0

15、0 D D帶負(fù)電，其電荷量為帶負(fù)電，其電荷量為 CdCd 解析：解析：對(duì)帶電粒子受力分析，對(duì)帶電粒子受力分析， a a 極板帶正電，極板帶正電， 帶電粒子受力平衡，帶電粒子受力平衡， U UQ Q q qv v0 0B Bq q d d ，U UC C，可得電荷量為，可得電荷量為 Q QCBdCBdv v0 0，所以答案選 ，所以答案選 C.C. 答案：答案：C C 6 620132013宜春二模宜春二模 如圖所示，如圖所示，L L1 1和和 L L2 2為兩條平行的虛線，為兩條平行的虛線，L L1 1 上方和上方和 L L2 2下方都是范圍足夠大，且磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下方都是范圍足夠

16、大，且磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A A、 B B 兩點(diǎn)都在兩點(diǎn)都在 L L2 2上上帶電粒子從帶電粒子從 A A 點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度 v v0 0與與 L L2 2成成 3030角斜向右角斜向右 上方射出，上方射出，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后正好過(guò)經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后正好過(guò) B B 點(diǎn)，點(diǎn)，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò) B B 點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上，點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上， 不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是( () ) A A若將帶電粒子在若將帶電粒子在 A A 點(diǎn)時(shí)的初速度變大點(diǎn)時(shí)的初速度變大( (方向不變方向不變) )，它仍能經(jīng)，它仍能經(jīng) 過(guò)過(guò) B B 點(diǎn)點(diǎn) B B 帶電粒子經(jīng)過(guò)帶電粒子經(jīng)過(guò) B B 點(diǎn)時(shí)的速度一定

17、跟在點(diǎn)時(shí)的速度一定跟在 A A 點(diǎn)時(shí)的速度大小相同點(diǎn)時(shí)的速度大小相同 C C此帶電粒子既可以是正電荷，也可以是負(fù)電荷此帶電粒子既可以是正電荷，也可以是負(fù)電荷 D D 若將帶電粒子在若將帶電粒子在 A A 點(diǎn)時(shí)的初速度方向改為與點(diǎn)時(shí)的初速度方向改為與 L L2 2成成 6060角斜向角斜向 右上方，它將不能經(jīng)過(guò)右上方，它將不能經(jīng)過(guò) B B 點(diǎn)點(diǎn) 解析：解析：帶電粒子從帶電粒子從 L L2 2上的上的 A A 點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度 v v0 0與與 L L2 2成成 3030角斜向右角斜向右 上方射出后，如果一個(gè)周期內(nèi)剛好通過(guò)上方射出后，如果一個(gè)周期內(nèi)剛好通過(guò) L L2 2上的 上的 B B 點(diǎn)時(shí)

18、，其運(yùn)動(dòng)軌跡點(diǎn)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡 如圖所示由圖可知，粒子到達(dá)如圖所示由圖可知，粒子到達(dá) B B 點(diǎn)時(shí)的速度與在點(diǎn)時(shí)的速度與在 A A 點(diǎn)時(shí)的速度相點(diǎn)時(shí)的速度相 同，選項(xiàng)同，選項(xiàng) B B 正確；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的周期性及題目條件可知，正確；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的周期性及題目條件可知，A A、B B 兩點(diǎn)間兩點(diǎn)間 的距離應(yīng)等于的距離應(yīng)等于L LAB AB n n( ( 2 2ndndd dd d r r) )( (r r) )n n2 2 3 3d d( (其中其中d d表表 tantan tantan tantan 示示 L L1 1與 與 L L2 2之間的距離，之間的距離，r r 表示粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑表示粒子做

19、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑) )，粒子能否通，粒子能否通 過(guò)過(guò) B B 點(diǎn)與粒子的初速度大小及方向無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)點(diǎn)與粒子的初速度大小及方向無(wú)關(guān)，故選項(xiàng) A A 正確，而選項(xiàng)正確，而選項(xiàng) D D 錯(cuò)誤；同理，可根據(jù)粒子帶負(fù)電時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，得到錯(cuò)誤；同理，可根據(jù)粒子帶負(fù)電時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，得到L LAB AB 與粒子的速與粒子的速 度無(wú)關(guān)，則粒子帶負(fù)電時(shí)也能通過(guò)度無(wú)關(guān)，則粒子帶負(fù)電時(shí)也能通過(guò) B B 點(diǎn)，選項(xiàng)點(diǎn)，選項(xiàng) C C 正確正確 答案：答案：ABCABC 7 7如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度 為為 E E，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的

20、勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 為為 B B. .有一重力不計(jì)的帶電粒子以垂直于有一重力不計(jì)的帶電粒子以垂直于 x x 軸的速度軸的速度 v v0 01010 m/sm/s 從從 x x 軸上的軸上的 P P 點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與 y y 軸成軸成 4545角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一 段時(shí)間又恰好垂直于段時(shí)間又恰好垂直于 x x 軸進(jìn)入第四象限已知軸進(jìn)入第四象限已知 OPOP 之間的距離為之間的距離為 d d 0.5 m0.5 m，則帶電粒子，則帶電粒子( () ) A A帶正電荷帶正電荷 B B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

21、的時(shí)間為在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 0.1 s0.1 s 2 2 C C在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為mm 2 2 33 D D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為s s 4040 解析：解析：根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向可知帶電粒子帶正電根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向可知帶電粒子帶正電 荷，選項(xiàng)荷，選項(xiàng)A A 正確；由恰好與正確；由恰好與y y 軸成軸成 4545角射出電場(chǎng)可知，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)角射出電場(chǎng)可知，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí) v vx xv vy yv v0 0，則，則 v v 2 2v v0 01010 2 2 m/sm/s，在電場(chǎng)中沿，在電場(chǎng)中沿 x x 軸方向上做勻加軸方向

22、上做勻加 v v0 0 2 2d d 速運(yùn)動(dòng)，速運(yùn)動(dòng)，d d t t，解得粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為解得粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t t 0.1 s0.1 s，選項(xiàng)選項(xiàng) 2 2v v0 0 B B 正確；正確； 沿沿 y y 軸方向上的位移為軸方向上的位移為 l lv v0 0t t2 2d d1 m1 m， 在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)圓在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)圓 心角為心角為 135135( (如圖所示如圖所示) )，由幾何關(guān)系可得圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由幾何關(guān)系可得圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 R R 2 2l l 135135 2 2 2 2d d 2 2 mm，故選項(xiàng)，故選項(xiàng) C C 錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中

23、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t t T T 360360 3 3 22R R33d d33 v v s s，故選項(xiàng)，故選項(xiàng) D D 正確正確 8 82 2v v0 04040 答案：答案：ABDABD 二、計(jì)算題二、計(jì)算題( (本題共本題共 3 3 小題，共小題，共 4444 分需寫出規(guī)范的解題步驟分需寫出規(guī)范的解題步驟) ) 8 820132013馬鞍山一模馬鞍山一模 如圖所示，在矩形如圖所示，在矩形 ABCDABCD 區(qū)域內(nèi)，對(duì)角線區(qū)域內(nèi)，對(duì)角線 BDBD 以上的區(qū)域存在平行于以上的區(qū)域存在平行于 ADAD 向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)角線向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)角線 BDBD 以下的以下的 區(qū)域存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁

24、場(chǎng)區(qū)域存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)( (圖中未標(biāo)出圖中未標(biāo)出) )，ADAD 邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為 L L，ABAB 邊邊 長(zhǎng)為長(zhǎng)為 2 2L L. .一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為 m m、 電荷量為電荷量為q q 的帶電粒子的帶電粒子( (重力不計(jì)重力不計(jì)) )以初速度以初速度 v v0 0從從 A A 點(diǎn)沿點(diǎn)沿 ABAB 方向進(jìn)入電場(chǎng)，在對(duì)角線方向進(jìn)入電場(chǎng)，在對(duì)角線 BDBD 的中點(diǎn)的中點(diǎn) P P 處進(jìn)入磁場(chǎng)，處進(jìn)入磁場(chǎng)， 并從并從 DCDC 邊上以垂直于邊上以垂直于 DCDC 邊的速度離開(kāi)磁場(chǎng)邊的速度離開(kāi)磁場(chǎng)( (圖中未畫出圖中未畫出) )，求：，求： (1)(1)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 E E 的大小和帶電粒子

25、經(jīng)過(guò)的大小和帶電粒子經(jīng)過(guò) P P 點(diǎn)時(shí)速度點(diǎn)時(shí)速度 v v 的大小和方的大小和方 向；向； (2)(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 的大小和方向的大小和方向 解析：解析：(1)(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則 水平方向：水平方向：L Lv v0 0t t 1 11 1qEqE 豎直方向：豎直方向： L L m m t t2 2 2 22 2 2 2m mv v0 0 解得：解得：E E qLqL qEqEL L 在豎直方向粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)，豎直分速度為在豎直方向粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)，豎直分速度為 v vy y，則有 ，則有 2 2 m m 2 2

26、 v v2 2 y y，代入數(shù)據(jù)解得： ，代入數(shù)據(jù)解得：v vy yv v0 0 P P 點(diǎn)的速度為點(diǎn)的速度為 v v 2 2v v0 0 速度與水平方向的夾角為速度與水平方向的夾角為 v vy y tantan 1 1，所以，所以 4545. . v v0 0 (2)(2)由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為4545 L L 2 22 2 由由 sin45sin45 r r ，解得：，解得：r r L L 2 2 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) v v2 2 q qv vB Bm m r r 2 2m mv v0 0 解得

27、解得 B B qLqL ，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 答案：答案：見(jiàn)解析見(jiàn)解析 9 920132013汕頭二模汕頭二模 如圖所示，在如圖所示，在 x x 軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與 y y 軸相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為軸相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為 E E. .在在 x x 軸上方以原點(diǎn)軸上方以原點(diǎn) O O 為圓心、為圓心、 半徑為半徑為 R R 的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于 xyxy 平面平面 并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B B. .y y 軸下方的軸下方的 A A 點(diǎn)與

28、點(diǎn)與 O O 點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為 d d， 一質(zhì)量為一質(zhì)量為 m m、電荷量為、電荷量為 q q 的帶正電粒子從的帶正電粒子從 A A 點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng) 加速后從加速后從 O O 點(diǎn)射入磁場(chǎng)不計(jì)粒子的重力作用點(diǎn)射入磁場(chǎng)不計(jì)粒子的重力作用 (1)(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r r. . (2)(2)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過(guò)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過(guò) x x 軸，電場(chǎng)強(qiáng)度需大于或等軸，電場(chǎng)強(qiáng)度需大于或等 于某個(gè)值于某個(gè)值 E E0 0，求，求 E E0 0. . 2 2 (3)(3)若電場(chǎng)強(qiáng)度若電場(chǎng)強(qiáng)度 E E 等于第等于第(2)

29、(2)問(wèn)問(wèn) E E0 0的的 ， 求粒子經(jīng)過(guò)求粒子經(jīng)過(guò) x x 軸時(shí)的位置軸時(shí)的位置 3 3 解析：解析：(1)(1)粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得 1 1 qEdqEd m mv v2 2 2 2 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，有粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，有 v v2 2 q qv vB Bm m r r 解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑 r r 2 2mqEdmqEd qBqB (2)(2)粒子之后恰好不再經(jīng)過(guò)粒子之后恰好不再經(jīng)過(guò) x x 軸，則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與軸，則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與 x x 軸平行，運(yùn)動(dòng)情況如圖，軸平行，運(yùn)動(dòng)情況如

30、圖， 可得可得 R R 2 2r r 由以上各式解得由以上各式解得 qBqB2 2R R2 2 E E0 0 4 4mdmd 2 2 (3)(3)將將 E E E E0 0代入可得磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑代入可得磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 3 3 r r R R 3 3 粒子運(yùn)動(dòng)情況如圖，圖中的角度粒子運(yùn)動(dòng)情況如圖，圖中的角度 、 滿足滿足 R R/2 /23 3 coscos r r 2 2 即即 3030 2 2 6060 粒子經(jīng)過(guò)粒子經(jīng)過(guò) x x 軸時(shí)的位置坐標(biāo)為軸時(shí)的位置坐標(biāo)為 r r x xr r coscos 解得解得 x x 3 3R R. . 2 2mqEdmqEdqBqB2 2R R2 2 答案：答案：(1)(1) qBqB (2)(2)(3)(3) 3 3R R 4 4mdmd 101020132013云南統(tǒng)測(cè)云南統(tǒng)測(cè) 如圖所示，真空中有一半徑如圖所示，真空中有一半徑 r r0.50.5 mm 的圓的圓 形磁場(chǎng)區(qū)域，形磁場(chǎng)區(qū)域，圓與圓與 x x 軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn) O O，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B B 2 210103 3 T T，方向水平向里，在，方向水平向里，在 x x1 10.5 m