【全程攻略】江蘇省高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前搶分必做終極猜想16 對帶電粒子在磁場中運(yùn)動的考查.docVIP

終極猜想十六對帶電粒子在磁場中運(yùn)動的考查(本卷共5小題，滿分60分建議時間：30分鐘 )命題專家寄語本部分是新課標(biāo)重點(diǎn)內(nèi)容，也是高考重點(diǎn)和難點(diǎn)，考查知識多結(jié)合圓周運(yùn)動的規(guī)律，綜合考查推理能力、分析能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力.五十五、洛倫茲力的大小和方向1(2012北京西城二模，15)如圖1所示，在兩個水平放置的平行金屬板之間，電場和磁場的方向相互垂直一束帶電粒子(不計重力)沿著直線穿過兩板間的空間而發(fā)生偏轉(zhuǎn)則這些粒子一定具有相同的()圖1a質(zhì)量m b電荷量qc運(yùn)動速度v d比荷2(多選)(2012江蘇南通二模，4)如圖2所示，在mn、pq間同時存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向外，電場在圖中沒有標(biāo)出一帶電小球從a點(diǎn)射入場區(qū)，并在豎直面內(nèi)沿直線運(yùn)動至b點(diǎn)，則小球 ()圖2a可能帶正電b受到電場力的方向一定水平向右c從a到b過程，克服電場力做功d從a到b過程中可能做勻加速運(yùn)動五十六、帶電粒子的運(yùn)動規(guī)律3如圖3甲是回旋加速器的原理示意圖其核心部分是兩個d型金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定)，并分別與高頻電源相連加速時某帶電粒子的動能ek隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是()圖3a高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tntn1b在ek-t圖象中t4t3t3t2t2t1c粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大d不同粒子獲得的最大動能都相同4如圖4所示，長方形abcd長ad0.6 m，寬ab0.3 m，o、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(邊界上無磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.25 t一群不計重力、質(zhì)量m3107 kg、電荷量q2103 c的帶電粒子以速度v5102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域()圖4a從od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在oa邊b從ao邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊c從od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在oa邊和ab邊d從ao邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊五十七、帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動圖55電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從坐標(biāo)原點(diǎn)o處沿xoy平面射入第一象限，射入時速度方向不同，速度大小均為v0，如圖5所示現(xiàn)在某一區(qū)域加一方向向外且垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，若這些電子穿過磁場后都能垂直射到熒光屏mn上，熒光屏與y軸平行，求：(1)熒光屏上光斑的長度；(2)所加磁場范圍的最小面積參考答案1c因粒子運(yùn)動過程中所受電場力與洛倫茲力與速度方向垂直，則粒子能沿直線運(yùn)動時必是勻速直線運(yùn)動，電場力與洛倫茲力相平衡，即qebqv，可得v是一定值，則c正確2ac由于洛倫茲力與速度有關(guān)，所以可推斷小球做勻速直線運(yùn)動，由合力為零分析可知，小球可能帶正電也可能帶負(fù)電，電場強(qiáng)度的方向也不是唯一確定的，故a正確，b、d均錯根據(jù)動能定理可知，重力與電場力對小球做的總功必為零，重力做正功，所以電場力做負(fù)功，故c正確3b高頻電源的變化周期應(yīng)該等于2(tntn1)，選項a錯誤；由qvb得r，粒子獲得的最大動能ekmv2，與加速次數(shù)無關(guān)，選項c錯誤對于同一回旋加速器，半徑r一定，磁感應(yīng)強(qiáng)度b一定，粒子獲得的最大動能ek與粒子電荷量q和質(zhì)量有關(guān)，選項d錯誤4d由題知，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑rab0.3 m，因rab0.3 m，故從od邊射入的粒子全部從be邊射出，故a、c錯誤；從ao邊射入的粒子出射點(diǎn)分布在ab和be邊，故d正確、b錯誤5解析(1)如圖所示，求光斑長度，關(guān)鍵是找到兩個邊界點(diǎn)，初速度方向沿x軸正方向的電子，沿弧ob運(yùn)動到p；初速度方向沿y軸正方向的電子，沿弧oc運(yùn)動到q.電子在磁場中的運(yùn)動半徑為r，由圖可知pqr(2)沿任一方向射入第一象限的電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后都能垂