高考物理一轮复习精选题辑课练28带电粒子在复合场中的运动.doc

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1、1 / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 2828 带电带电粒子在复合场中的运动粒子在复合场中的运动1(2018江苏如皋质检)(多选)如图所示为磁流体发电机的发 电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和 带负电的微粒，而从整体来说呈电中性)沿图示方向喷射入磁场，磁 场中有两块金属板 A、B，这时金属板上就会聚集电荷在磁极配置 如图中所示的情况下，下列说法正确的是( ) AA 板带负电 B有电流从 b 经用电器流向 a C金属板 A、B 间的电场方向向下 D等离子体发生偏转的原因是离子所受的洛伦兹力大于所受的

2、 静电力 答案：ABD 解析：根据左手定则可知，正电荷向下偏转，负电荷向上偏转， 则 A 板带负电，故 A 正确因为 B 板带正电，A 板带负电，所以电 流的流向为从 b 经用电器流向 a，故 B 正确因为 B 板带正电，A 板 带负电，所以金属板间的电场方向向上，故 C 错误等离子体发生 偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力，故 D 正确 2(2018广东珠海一模)如图所示，从 S 处发出的电子经加速 电压 U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电 子向下极板偏转设两极板间电场强度为 E，磁感应强度为 B.欲使 电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的

3、 是( ) A适当减小电场强度 E B适当减小磁感应强度 B C适当增大加速电压 U D适当增大加速电场极板之间的距离 答案：B 解析：根据左手定则可知，电子所受的洛伦兹力的方向竖直向 下，故电子向下极板偏转的原因是电场力小于洛伦兹力，要想使电 子沿直线从电磁复合场区域通过，则必须有 EqqvB，所以可以适 当增大电场强度或适当减小磁感应强度，A 错误，B 正确；由 Uemv2 得 v，可以适当减小加速电压来减小电子进入电磁复合场2 / 14的速度 v，从而使得 EqqvB，C 错误；适当增大加速电场极板间的 距离，但只要两板间电压不变，电子进入磁场的速度就不变，则电 子受到的电场力仍小于它受

4、到的洛伦兹力，电子向下偏转，D 错 误 3(2018浙江杭州期末)利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广 泛应用于测量和自动控制等领域霍尔元件一般由半导体材料制成， 有的半导体中的载流子(即自由电荷)是电子，有的半导体中的载流 子是空穴(相当于正电荷)如图所示，将扁平长方体形状的霍尔元 件水平放置接入电路，匀强磁场垂直于霍尔元件的水平面竖直向下， 闭合开关，让电流从霍尔元件的水平面竖直向下，闭合开关，让电 流从霍尔元件的左侧流向右侧，则其前、后两表面会形成电势 差现有载流子是电子的霍尔元件 1 和载流子是空穴的霍尔元件 2，两元件均按图示方式接入电路(闭合开关)，则关于前、后两表面 电势高低的判断，

5、下列说法中正确的是( ) A若接入元件 1 时，前表面电势高；若接入元件 2 时，前表面 电势低 B若接入元件 1 时，前表面电势低；若接入元件 2 时，前表面 电势高 C不论接入哪个元件，都是前表面电势高 D不论接入哪个元件，都是前表面电势低 答案：A 解析：若接入元件 1，载流子是电子，根据左手定则可知，电 子向后表面偏转，故前表面电势高；若接入元件 2，载流子是空穴， 根据左手定则可知，正电荷向后表面偏转，故前表面电势低，后表 面电势高，A 正确 4(2018陕西渭南一模)质谱仪是一种测定带电粒子的质量和 分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示粒子源 S 产生一 个质量为 m、电荷量

6、为 q 的带正电的粒子，粒子的初速度很小，可 以看成是静止的，粒子经过电压 U 加速进入磁感应强度为 B 的匀强 磁场中，沿着半圆运动轨迹打到底片 P 上，测得它在 P 上的位置到 入口处 S1 的距离为 x，则下列说法正确的是( ) A对于给定的带电粒子，当磁感应强度 B 不变时，加速电压 U 越大，粒子在磁场中运动的时间越长 B对于给定的带电粒子，当磁感应强度 B 不变时，加速电压 U 越大，粒子在磁场中运动的时间越短 C当加速电压 U 和磁感应强度 B 一定时，x 越大，带电粒子的 比荷越大 D当加速电压 U 和磁感应强度 B 一定时，x 越大，带电粒子的3 / 14比荷越小 答案：D

7、解析：在加速电场中由 Uqmv2 得 v，在匀强磁场中由 qvB 得 R，且 R，联立解得，所以当加速电压 U 和磁感应强度 B 一 定时，x 越大，带电粒子的比荷越小，C 错误，D 正确粒子在磁场 中运动的时间 t，与加速电压 U 无关，A、B 错误 5(2018江苏宜兴模拟)(多选)回旋加速器的工作原理示意图 如图所示，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝 很小，粒子穿过其的时间可忽略，它们接在电压为 U、频率为 f 的 交流电源上，若 A 处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说 法正确的是( ) A若只增大交流电压 U，则质子获得的最大动能增大 B若只增大交流电压 U

8、，则质子在回旋加速器中运动的时间会 变短 C若磁感应强度 B 增大，交流电频率 f 必须适当增大，回旋加 速器才能正常工作 D不改变磁感应强度 B 和交流电频率 f，该回旋加速器也能用 于加速 粒子 答案：BC 解析：当质子从 D 形盒中射出时速度最大，根据 qvmBm，得 vm，则质子获得的最大功能 Ekm，质子的最大动能与交流电压 U 无关，故 A 错误；根据 T，可知若只增大交流电压 U，不会改变 质子在回旋加速器中运动的周期，但加速次数会减少，则质子在回 旋加速器中运动的时间变短，故 B 正确；根据 T，可知若磁感应 强度 B 增大，则 T 减小，只有当交流电频率 f 适当增大，回旋加

9、速 器才能正常工作，故 C 正确；带电粒子在磁场中运动的周期与在加 速电场中运动的周期相等，根据 T知，换用 粒子，粒子的比荷 变化，在磁场中运动的周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率 才能用于加速 粒子，故 D 错误 6(2018北京区期末)(多选)将一块长方体形状的半导体 材料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中，当此半导体材料中通有 与磁场方向垂直的电流时，在半导体材料与电流和磁场方向垂直的 两个侧面会出现一定的电压，这种现象称为霍尔效应，产生的电压 称为霍尔电压，相应的将具有这样性质的半导体材料样品称为霍尔 元件如图所示，利用电磁铁产生磁场，毫安表检测输入霍尔元件 的电流，毫伏表检测霍尔

10、元件输出的霍尔电压已知图中的霍尔元 件是 P 型半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子” 是空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)图中的 1、2、3、44 / 14是霍尔元件上的四个接线端当开关 S1、S2 闭合后，电流表 A 和电 表 B、C 都有明显示数，下列说法中正确的是 ( ) A电表 B 为毫伏表，电表 C 为毫安表 B接线端 2 的电势高于接线端 4 的电势 C若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向 相反，但大小不变，则毫伏表的示数将保持不变 D若减小 R1、增大 R2，则毫伏表示数一定增大 答案：BC 解析：电表 B 测量的是输入霍尔元件的电流，电表 C

11、 测量的是 霍尔元件输出的电压，所以电表 B 为毫安表，电表 C 为毫伏表，A 错误；由铁芯上的线圈绕向可知，霍尔元件处的磁场方向为自上而 下，输入霍尔元件的电流方向为由 1 到 3，由左手定则可知，载流 子(空穴)受到洛伦兹力的作用将会偏向接线端 2，所以接线端 2 的 电势高于接线端 4 的电势，B 正确；若使通过电磁铁和霍尔元件的 电流与原电流方向相反，但大小不变，则产生的霍尔电压的大小和 方向均不变，毫伏表的示数将保持不变，C 正确；若减小 R1，则通 过霍尔元件的磁感应强度 B 变大，增大 R2，通过霍尔元件的电流 I 减小，对于霍尔元件有 qBvq，InqSv，联立得 UH，因不知

12、 B 和 I 的具体变化量，无法确定毫伏表示数的变化，D 错误 7(多选)如图甲所示，一个带正电荷的物块 m，由静止开始从 斜面上 A 点下滑，滑到水平面 BC 上的 D 点停下来已知物块与斜面 及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过 B 处时的机械能损 失先在 ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块 m 从 A 点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的 D点停下来，如图 乙后又撤去电场，在 ABC 所在空间加水平向里的匀强磁场，再次 让物块 m 从 A 点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面 上的 D点停下来，如图丙则以下说法中正确的是( ) AD点一定在 D 点左侧

13、BD点一定与 D 点重合 CD点一定在 D 点右侧 DD点一定与 D 点重合 答案：BC 解析：设 AB 斜面与水平面的夹角为 ，从 A 点至 D 点过程中， 以物块为研究对象进行受力分析，由动能定理有 mghmgs1cosmgs20，化简解得 hs1coss20.由 题意知，A 点距水平面的高度 h、物块与斜面及水平面间的动摩擦因 数 、斜面倾角 、斜面长度 s1 为定值，所以 s2 与重力大小无关， 而在 ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场后，相当于把重力增大了， s2 不变，D点一定与 D 点重合，选项 A 错误、B 正确在 ABC 所在 空间加水平向里的匀强磁场后，洛伦兹力垂直于接触

14、面向上，正压5 / 14力变小，摩擦力变小，重力做的功不变，所以 D点一定在 D 点右 侧，选项 C 正确、D 错误 8. (多选)如图所示为一个质量为 m、带电荷量为q 的圆环，可在 水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的 匀强磁场中现给圆环向右的初速度 v0，在以后的运动过程中，圆 环运动的 vt 图象可能是下图中的( ) 答案：AD 解析：由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环还受到竖直 向下的重力、垂直于细杆的弹力及向左的摩擦力当 Bqv0mg 时， 圆环做匀速直线运动，选项 A 正确当 Bqv0mg 时， NBqv0mg，此时 Nma，所以圆环做加速度逐渐减小

15、的减速运 动，直到 Bqvmg 时，圆环开始做匀速运动，选项 D 正确 9(多选)如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的 匀强电场 E 和匀强磁场 B，有一个带正电的小球(电荷量为q、质 量为 m)从电、磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小 球可能沿直线通过电、磁复合场的是( ) 答案：CD 解析：A 图中小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力， 下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定增大，不可能一直与电 场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故 A 错 误B 图中小球受重力、向上的电场力、垂直纸面向外的洛伦兹力， 合力与速度方向一定不共线，故一定做曲线运动，故

16、 B 错误C 图 中小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力 平衡，则小球做匀速直线运动，故 C 正确D 图中小球受向下的重 力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故小球一定做直线运动， 故 D 正确 10如图甲，一带电物块无初速度地放在皮带轮底端，皮带轮 以恒定大小的速率沿顺时针转动，该装置处于垂直于纸面向里的匀 强磁场中，物块由底端 E 运动至皮带轮顶端 F 的过程中，其 vt 图 象如图乙所示，物块全程运动的时间为 4.5 s，关于带电物块及运 动过程的说法正确的是( ) A该物块带负电 B皮带轮的传动速度大小一定为 1 m/s C若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮

17、带发生的相对 位移6 / 14D在 24.5 s 内，物块与皮带仍可能有相对运动 答案：D 解析：对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持 力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为 ，沿斜面的方向有 FNmgsinma 物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，由 式可知，一定是 FN 逐渐减小，而开始时 FNmgcos，后来 FNmgcosf 洛，即洛伦兹力的方向是向上的物块沿皮带向 上运动，由左手定则可知物块带正电，故 A 错误物块向上运动的 过程中，洛伦兹力越来越大，则受到的支持力越来越小，结合式 可知，物块的加速度也越来越小，当加速度等于 0 时，物块达到最 大速度，此时 mg

18、sin(mgcosf 洛) 由式可知，只要皮带的速度大于或等于 1 m/s，则物块达到 最大速度的条件与皮带的速度无关，所以皮带的速度可能是 1 m/s，也可能大于 1 m/s，则物块可能相对于传送带静止，也可能相 对于传送带运动，故 B 错误、D 正确由以上分析可知，皮带的速 度无法判断，所以若已知皮带的长度，也不能求出该过程中物块与 皮带发生的相对位移，故 C 错误 11(2018河南开封一模)如图所示，真空中有一以 O 点为圆 心的圆形匀强磁场区域，半径 R0.5 m，磁场垂直于纸面向里在 yR 的区域存在沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度 E1.0105 V/m.在坐标原点 M 点有

19、一带正电的粒子以速率 v1.0106 m/s 沿 x 轴正方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到 0 后又 返回磁场，最终又从磁场离开已知粒子的比荷为1.0107 C/kg，粒子的重力不计求： (1)圆形磁场区域磁感应强度的大小； (2)该粒子从进入磁场到再次穿出磁场所运动的路程 答案：(1)0.2 T (2)2.57 m 解析：(1)沿 x 轴正方向射入磁场的粒子进入电场后，速度减小 到 0，粒子一定是从如图所示的 P 点射出磁场，逆着电场线方向运 动，所以粒子在磁场中做圆周运动的半径 rR0.5 m根据 Bqv，得 B，代入数据解得 B0.2 T. (2)粒子返回磁场后，经磁场偏转

20、后从 N 点射出磁场，MN 为直 径，粒子在磁场中的路程为二分之一圆周的周长 s1R，设在电 场中的路程为 s2，根据动能定理得 Eqmv2，s2， 总路程 ss1s2R，代入数据解得 s2.57 m. 12(2018河北衡水中学三调)如图所示，质量 M 为 5.0 kg7 / 14的小车以 2.0 m/s 的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上 AD 部 分是表面粗糙的水平轨道，DC 部分是光滑圆弧轨道，整个轨道都是 由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直 于纸面向里的匀强磁场，电场强度 E 大小为 50 N/C，磁感应强度 B 大小为 2.0 T现有一质量 m 为 2.

21、0 kg、带负电且电荷量为 0.10 C 的滑块以 10 m/s 的水平速度向右冲上小车，当它运动到 D 点时速 度为 5 m/s.滑块可视为质点，g 取 10 m/s2，计算结果保留两位有 效数字 (1)求滑块从 A 到 D 的过程中，小车与滑块组成的系统损失的机 械能 (2)如果滑块刚过 D 点时对轨道的压力为 76 N，求圆弧轨道的 半径 r. (3)当滑块通过 D 点时，立即撤去磁场，要使滑块冲出圆弧轨道， 求此圆弧轨道的最大半径 答案：(1)85 J (2)1 m (3)0.71 m 解析：(1)设滑块运动到 D 点时的速度大小为 v1，小车在此时 的速度大小为 v2，滑块从 A 运

22、动到 D 的过程中，系统动量守恒，以 向右为正方向，有 mv0Mvmv1Mv2， 解得 v20. 设小车与滑块组成的系统损失的机械能为 E，则有 EmvMv2mv， 解得 E85 J. (2)设滑块刚过 D 点时受到轨道的支持力为 FN，则由牛顿第三 定律可得 FN76 N，由牛顿第二定律可得 FN(mgqEqv1B) m，解得 r1 m. (3)设滑块圆弧轨道上升到最大高度时，滑块与小车具有共同的 速度 v，由动量守恒定律可得 mv1(mM)v，解得 v m/s. 设圆弧轨道的最大半径为 Rm， 由能量守恒定律有 mv(mM)v2(mgqE)Rm，解得 Rm0.71 m.刷题加餐练刷题加餐练

23、1(2017新课标全国卷)如图，空间某区域存在匀强电场和 匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面 向里三个带正电的微粒 a、b、c 电荷量相等，质量分别为 ma、mb、mc.已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸 面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动下列8 / 14选项正确的是( ) Amambmc Bmbmamc Cmcmamb Dmcmbma 答案：B 解析：本题考查带电粒子在复合场中的运动因微粒 a 做匀速 圆周运动，则微粒重力不能忽略且与电场力平衡：magqE；由左手 定则可以判定微粒 b、c 所受洛伦兹力的方向分别是竖直向上与竖直

24、 向下，则对 b、c 分别由平衡条件可得 mbgqEBqvbqE、mcgqEBqvcmamc，B 正确 2(2016新课标全国卷)现代质谱仪可用来分析比质子重很 多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定质子在入口 处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁 场若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速， 为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度 增加到原来的 12 倍此离子和质子的质量比约为( ) A11 B12 C121 D144 答案：D 解析：带电粒子在加速电场中运动时，有 qUmv2，在磁场中 偏转时，其半径 r，由以上两式整理得：r .

25、由于质子与一价正 离子的电荷量相同，B1B2112，当半径相等时，解得： 144，选项 D 正确 3(2018甘肃西北师范大学附中模拟)(多选)如图所示，空间 存在水平向左的匀强电场 E 和垂直纸面向外的匀强磁场 B，在竖直 平面内从 a 点沿 ab、ac 方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间 的相互作用，两小球的电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说 法正确的是( ) A沿 ab、ac 方向抛出的小球都可能做直线运动 B若小球沿 ab 方向做直线运动，则小球带正电，且一定是匀 速运动 C若小球沿 ac 方向做直线运动，则小球带负电，可能做匀加 速运动 D两小球在运动过程中机械能均守恒 答案

26、：AB 解析：沿 ab 方向抛出的小球，根据左手定则及平衡条件可知， 小球只有带正电才能受力平衡做直线运动，而沿 ac 方向抛出的小球， 同理分析可知，小球只有带负电才能做直线运动，因小球运动的速 度影响其受到的洛伦兹力大小，所以小球做直线运动时一定是匀速9 / 14运动，故 A、B 正确，C 错误；小球在运动过程中，因电场力做功， 所以小球的机械能不守恒，故 D 错误 4(2018四川模拟)(多选) 如图所示为一种获得高能粒子的装置原理图，环形管内存在垂 直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场(环形管的宽度非常小)， 质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子可在环中做半径为 R 的圆周运 动A

27、、B 为两块中心开有小孔且小孔距离很近的平行极板，原来电 势均为零，每当带电粒子经过 A 板刚进入 A、B 之间时，A 板电势升 高到U，B 板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速， 每当粒子离开 B 板时，A 板电势又降为零，粒子在电场中一次一次 地加速使得动能不断增大，而在环形区域内，通过调节磁感应强度 大小可使粒子运行半径 R 不变，已知极板间距远小于 R，则下列说 法正确的是( ) A环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里 B粒子从 A 板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行 N 圈后回到 A 板时获得的总动能为 NqU C粒子在绕行的整个过程中，A 板电势变化的周期不

28、变 D粒子绕行第 N 圈时，环形区域内匀强磁场的磁感应强度为 2NmU q 答案：BD 解析：粒子在 A、B 之间加速，故粒子是沿顺时针运动，在磁场 中洛伦兹力提供向心力，故磁场方向垂直纸面向外，A 错误；粒子 在电场中加速，根据动能定理，有 ENNqU，故 B 正确；粒子在加 速，根据 T，周期要减小，故 C 错误；由动能定理知 NqUmv，得 到 vN ，由牛顿第二定律，则有 mqvNBN，解得 BN，联立解得 B ，故 D 正确 5(2018兰州诊断)(多选) 如图所示，粗糙的足够长竖直绝缘杆上套有一带电小球，整个 装置处在由水平向右匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的 足够大的复合

29、场中，小球由静止开始下滑，则下列说法正确的是( ) A小球的加速度先增大后减小 B小球的加速度一直减小 C小球的速度先增大后减小 D小球的速度一直增大，最后保持不变 答案：AD 解析：本题考查力和运动的关系假设小球带正电，小球在水 平方向受向右的电场力、向左的洛伦兹力和弹力，在竖直方向受重10 / 14力和摩擦力，洛伦兹力随着速度的增大而增大，当洛伦兹力等于电 场力之后，弹力方向改变，所以弹力是先减小后增大，摩擦力也是 先减小后增大，故小球的加速度先增大后减小，选项 A 正确、B 错 误；当摩擦力等于小球的重力之后，小球一直做匀速直线运动，在 这之前，小球做加速运动，所以小球是先加速再匀速，选

30、项 C 错误， 选项 D 正确 6(2018昆明一中强化训练)(多选)如图所示，在正交的匀强 电场、匀强磁场中质量为 m 的带电小球做匀速圆周运动，轨道平面 在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向 里，由此可知( ) A小球带正电 B小球带负电 C小球沿顺时针方向运动 D小球机械能守恒 答案：BC 解析：本题考查带电小球在复合场中的运动小球做匀速圆周 运动，洛伦兹力提供向心力，则 mgqE，小球所受电场力方向向上， 故小球带负电，A 错误，B 正确；根据左手定则可得，小球沿顺时针 方向运动，C 正确；小球做匀速圆周运动的过程中，电场力做功， 小球机械能不守恒，D 错误 7(

31、2018市长郡中学月考)(多选) 如图所示，等腰直角三角形 ACD 的直角边长为 2a，P 为 AC 边的 中点，Q 为 CD 边上的一点，DQa.在ACD 区域内，既有磁感应强 度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，又有电场强度大小为 E 的匀强电场，一带正电的粒子自 P 点沿平行于 AD 的直线通过 ACD 区域不计粒子的重力，下列说法正确的有( )A粒子在复合场中做匀速直线运动，且速度大小为E B B若仅撤去电场，粒子仍以原速度自 P 点射入磁场，从 Q 点射出磁场，则粒子的比荷为E 3aB2 C若仅撤去电场，粒子仍以原速度自 P 点射入磁场，从 Q 点射出磁场，则粒子的比荷为2E

32、3aB2 D若仅撤去磁场，粒子仍以原速度自 P 点射入电场，则粒子在ACD 区域中运动的时间为3Ea B 答案：AB 解析： 本题考查带电粒子在复合场中的运动带正电的粒子在复合场11 / 14中做直线运动，且受到洛伦兹力作用，则粒子在复合场区受力平衡， 设粒子运动速度为 v，则 qEqvB，解得 v，选项 A 正确；仅撤去 电场时，则带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设粒子做匀速圆周 运动的半径为 R，过点 Q 作半径 OQ，与 CA 的延长线交于圆心 O，作 QHCA，垂足为 H，则 qvBm，在 RtHOQ 中，由几何关系可得 HO2HQ2R2， HQ2aacos45a， HOOCHC(Ra

33、)HQ，联立解得 R3a，选项 B 正确、 C 错误；仅撤去磁场时，粒子沿初速度 v 方向做匀速直线运动： xvt，粒子沿电场方向做匀加速直线运动：yt2，由几何关 系可得 xya，联立可得：2t26at6a20，解得：taB，选 项 D 错误 8如图所示，空间存在足够大、正交的匀强电场和磁场，电场 强度大小为 E、方向竖直向下，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面 向里从电场、磁场中某点 P 由静止释放一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子(粒子的重力忽略不计)，其运动轨迹如图虚线所 示对于带电粒子在电场、磁场中下落的最大高度 H，下列给出了 四个表达式，可能正确的是( )A. B.4mE

34、2 B2qC. D.mB 2Eq 答案：A 解析：根据题意，由动能定理知粒子运动到最低点的过程中有， qEHmv2，在最低点，洛伦兹力大于电场力，qE，且 H 的单位一定跟的单位相同，故 A 正确 9如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图初速度不 计的电子经加速电场加速后进入有限边界的匀强磁场中发生偏转， 最后打在荧光屏上如果发现电视画面幅度与正常的相比偏小，则 引起这种现象的可能原因是( ) A电子枪发射能力减弱，电子数减少 B加速电场的电压过低，电子速率偏小 C偏转线圈局部短路，线圈匝数减少 D偏转线圈中电流过大，偏转磁场增强 答案：C 解析：电视画面幅度比正常的偏小，是由于电子束的偏

35、转角减 小，即轨道半径增大。而电子在磁场中偏转时的半径 r，电子枪 发射能力减弱，即发射的电子数减少，而运动的电子速率及磁场不 变，因此不会影响电视画面幅度的大小，故 A 错误；当加速电场电12 / 14压过低，则电子速率偏小，导致电子运动半径减小，从而使偏转角 度增大，导致画面幅度与正常的相比偏大，故 B 错误；当偏转线圈 局部短路，线圈匝数减少时，导致偏转磁场减弱，从而使电子运动 半径增大，电子束的偏转角减小，则画面幅度与正常的相比偏小， 故 C 正确；当偏转线圈中电流过大，偏转磁场增强时，导致电子运 动半径变小，所以画面幅度与正常的相比偏大，故 D 错误对物体受力分析和运动过程分析不清而

36、导致错误易错点1 10(多选)如图所示，质量为 m、电荷量为 q 的带正电小物块 从半径为 R 的绝缘半圆槽顶点 A 由静止下滑，已知半圆槽右半部分 光滑，左半部分粗糙，整个装置处于正交的匀强电场与磁场中，电 场强度大小为 E，方向水平向右，磁感应强度大小为 B，方向垂直 纸面向里，g 为重力加速度大小，则下列说法正确的是( ) A物块最终停在 A 点 B物块最终停在最低点 C物块做往复运动 D物块首次滑到最低点时对轨道的压力为 2mgqBRg 答案：CD 解析：由于半圆槽右半部分光滑，左半部分粗糙，且在最低点 受到的电场力方向向右，所以物块最终从最低点开始向右运动，到 达某位置速度变为零，然

37、后又向左运动，即物块做往复运动，C 正 确，A、B 错误；物块从 A 点运动到最低点，由动能定理得， mgRqERmv20，且 E，联立得 v，物块运动到最低点时，由 牛顿第二定律得，NmgqvBm，解得 N2mgqB，由牛顿第三 定律知，D 正确对粒子速度选择器的原理理解不清导致错误易错点2 11(多选)如图所示，一对间距可变的平行金属板 C、D 水平放 置，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场 B.两板通过滑动变阻器与 铅蓄电池相连，这种铅蓄电池能快速转换到“逆变”状态，即外界 电压过低时能向外界提供一定的供电电压，当外界电压超过某一限 定值时可转换为充电状态，闭合开关 S 后，有一束不计重力

38、的带正 电粒子从左侧以一定的速度 v0 沿中心线射入两板间恰能做直线运动， 则下列有关描述正确的是( ) A若仅将带正电的粒子换成带负电的粒子，则粒子也能做直线 运动 B若只增大两板间距到一定程度，则可给铅蓄电池充电 C若将滑动变阻器触头 P 向 a 端滑动，则可提高 C 板的电势 D若只减小入射粒子的速度，则可给铅蓄电池充电 答案：AB13 / 14解析：由题意知带正电的粒子恰好做直线运动，则知其受到的 电场力和洛伦兹力大小相等，设两板间距离为 d，由 qqv0B，可知 v0，若换成带负电的粒子，则电场力和洛伦兹力都反向，二者仍 平衡，则粒子依然能做直线运动，故选项 A 正确；若增大两板间距

39、， 带正电粒子射入后因受到的洛伦兹力大于电场力而偏转堆积在极板 上，将提高两板间电压，若此电压超过铅蓄电池的逆变电压，则铅 蓄电池就会处于“逆变”状态而被充电，故选项 B 正确；调节触头 P，C 板电势不变，故选项 C 错误；若减小入射粒子的速度，粒子所 受洛伦兹力减小，有部分粒子可能会落在下极板，因此下极板的负 电荷被正电荷中和，从而堆积的电荷会减少，对应的电势也会降低， 不会给蓄电池充电，故选项 D 错误 12(2018南昌一模) 容器 A 中装有大量的质量、电荷量不同但均带正电的粒子，粒 子从容器下方的小孔 S1 不断飘入加速电场(初速度可视为零)做直线 运动，通过小孔 S2 后从两平行

40、板中央沿垂直电场方向射入偏转电 场粒子通过平行板后沿垂直磁场方向进入磁感应强度为 B，方向 垂直纸面向里的匀强磁场区域，最后打在感光片上，如图所示已 知加速电场中 S1、S2 间的加速电压为 U，偏转电场极板长为 L，两 板间距也为 L，板间匀强电场强度 E，方向水平向左(忽略板间外 的电场)，平行板 f 的下端与磁场边界 ab 相交为 P，在边界 ab 上实 线处固定放置感光片测得从容器 A 中逸出的所有粒子均打在感光 片上 P、Q 之间，且 Q 距 P 的长度为 3L，不考虑粒子所受重力与粒 子间的相互作用，求： (1)粒子射入磁场时，其速度方向与边界 ab 间的夹角； (2)射到感光片

41、Q 处的粒子的比荷(电荷量与质量之比)； (3)粒子在磁场中运动的最短时间答案：(1) (2) (3)3BL2 16U 解析：(1)设质量为 m，电荷量为 q 的粒子通过孔 S2 的速度为 v0 qUmv2 0 粒子在平行板间：Lv0t vxttanv0 vx联立解得：tan1， 4粒子射入磁场时的速度方向与边界 ab 间的夹角 4 (2)由(1)知，粒子均从 e 板下端与水平方向成 45的角射入匀14 / 14强磁场设质量为 m0，电荷量为 q0 的粒子射入磁场时的速度为v，做圆周运动的轨道半径为 r0，则 vv04q0U m0 由几何关系知：rr(4L)2，得 r02L又 r0m0v q0B联立解得：U 2L2B2 (3)设粒子在磁场中运动的最短时间为 tmin，在磁场中的偏转 角为 ，则tminm qB半径为 r mU q联立解得：tminBr2 4U 因为所有粒子在磁场中运动的偏转角 ，所以粒子打在 P 处在磁场中运动时间最短 由几何关系知：r2r2L2，得 rL联立解得 tmin3BL216U