（廣東專用）高中物理 電子題庫(kù) 電子題庫(kù) 習(xí)題課帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化演練輕松闖關(guān) 新人教版選修31.doc

（廣東專用）2013年高中物理 電子題庫(kù) 電子題庫(kù) 習(xí)題課帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化演練輕松闖關(guān) 新人教版選修3-1(2012杭州十四中高二檢測(cè))一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向向右射入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，穿出電場(chǎng)后接著又進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域設(shè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域有明確的分界線，且分界線與電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行，如圖5中的虛線所示在下列各圖所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的是()圖5解析：選ad.a、c選項(xiàng)中粒子在電場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子帶正電，再進(jìn)入磁場(chǎng)后，a圖中粒子應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)，正確；c圖中粒子應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)，錯(cuò)誤同理可以判斷b錯(cuò)、d對(duì)圖6如圖6是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器(帶電粒子的重力不計(jì))速度選擇器內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為e.擋板s上有可讓粒子通過的狹縫p和記錄粒子位置的膠片a1a2.擋板s下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為b0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)下列表述正確的是()a質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具b速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里c能通過狹縫p的帶電粒子的速率等于b/ed帶電粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫p，帶電粒子的比荷越小解析：選a.在加速電場(chǎng)中粒子所受電場(chǎng)力向下，即粒子帶正電，在速度選擇器中，電場(chǎng)力水平向右，洛倫茲力水平向左，因此速度選擇器中磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，b錯(cuò)誤；經(jīng)過速度選擇器時(shí)滿足qeqvb，可知能通過狹縫p的帶電粒子的速度等于，c錯(cuò)誤；帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有r，可見當(dāng)v相同時(shí)，r，所以可以用來區(qū)分同位素，且r越小，比荷就越大，d錯(cuò)誤帶正電粒子(不計(jì)重力)以水平向右的初速度v0，先通過勻強(qiáng)電場(chǎng)e，后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)b，如圖7甲所示，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)該粒子做功為w1.若把該電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加，如圖乙所示，再讓該帶電粒子仍以水平向右的初速度v0(v0)穿過疊加場(chǎng)區(qū)，在這個(gè)過程中電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為w2，則()圖7aw1w2bw1w2cw1w2 d無法判斷解析：選c.由v0知洛倫茲力小于電場(chǎng)力，粒子在兩種情況下都向下偏電場(chǎng)力做的功weqy，其中y為粒子沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)的位移，因圖乙中洛倫茲力方向向上，故圖乙中粒子向下偏轉(zhuǎn)的位移y較小，w1w2，故c正確圖8(2012北京四中高二檢測(cè))mn板兩側(cè)都是磁感強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖8所示，帶電粒子從a位置以垂直磁場(chǎng)方向的速度開始運(yùn)動(dòng)，依次通過小孔b、c、d，已知abbccd，粒子從a運(yùn)動(dòng)到d的時(shí)間為t，則粒子的比荷為()a. b.c. d.解析：選a.粒子從a運(yùn)動(dòng)到d依次經(jīng)過小孔b、c、d，經(jīng)歷的時(shí)間t為3個(gè)，由t3和t.可得：，故a正確質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始釋放，經(jīng)m、n板間的電場(chǎng)加速后，從a點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，該粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置p偏離入射方向的距離為l，如圖9所示已知m、n兩板間的電壓為u，粒子的重力不計(jì)求：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b.圖9解析：作粒子經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的軌跡圖，如圖所示設(shè)粒子在m、n兩板間經(jīng)電場(chǎng)加速后獲得的速度為v，由動(dòng)能定理得：qumv2粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑為r，則：qvbm由幾何關(guān)系得：r2(rl)2d2聯(lián)立求解式得：磁感應(yīng)強(qiáng)度b .答案： 圖10(2012湖南瀏陽一中高二檢測(cè))如圖10所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一場(chǎng)強(qiáng)為e的方向平行x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一鉛板放置在y軸處，且與紙面垂直現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為u的電場(chǎng)加速，然后以垂直于鉛板的方向從a處沿直線穿過鉛板，而后從x軸上的d處以與x軸正向夾角為60的方向進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，最后到達(dá)y軸上的c點(diǎn)已知od長(zhǎng)為l，求：(1)粒子經(jīng)過鉛板時(shí)損失了多少動(dòng)能？(2)粒子到達(dá)c點(diǎn)時(shí)的速度多大？解析：(1)由動(dòng)能定理可知此帶電粒子穿過鉛板前的動(dòng)能ek0qu，根據(jù)qvbm，得v，又由幾何知識(shí)可得(如圖)sin60即r，故v.由于洛倫茲力不做功，帶電粒子穿過鉛板后的動(dòng)能ekmv2，因此粒子穿過鉛板后動(dòng)能的損失為ekek0ekqu(2)從d到c只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，根據(jù)動(dòng)能定理，有qelmvmv2，解得vc.答案：(1)qu(2) 如圖11所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子在該平面內(nèi)從x軸上的p點(diǎn)，以垂直于x軸的初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好經(jīng)過y軸上的q點(diǎn)且與y軸成45角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng)已知op之間的距離為d，(不計(jì)粒子的重力)求：圖11(1)q點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)帶電粒子自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過x軸的時(shí)間解析：(1)設(shè)q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為h，到達(dá)q點(diǎn)的水平分速度為vx，則由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知hv0tdvxt/2tan45vx/v0得h2d，故q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，2d)(2)粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r，周期為t