【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】（廣東專用）2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 專題6 帶電粒子在組合場及復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)（含解析）

1、專題(六)專題6帶電粒子在組合場及復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)12012·蘇北四市二調(diào)在如圖Z61所示的平行板器件中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子()圖Z61A一定帶正電B速度vC若速度v，粒子一定不能從板間射出D若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng)22012·武漢部分學(xué)校聯(lián)考(雙選)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，圖Z62是它的示意圖平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體(即高溫下電圖Z62離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓如果把A、B和

2、用電器連接，A、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極設(shè)A、B兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直于磁場的方向射入A、B兩板之間，則下列說法正確的是()AA是直流電源的正極BB是直流電源的正極C電源的電動(dòng)勢為BdvD電源的電動(dòng)勢為qvB圖Z6332012·東城期末如圖Z63所示，勻強(qiáng)電場E方向豎直向下，水平勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷已知a靜止，b、c在紙面內(nèi)按圖示方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(軌跡未畫出)忽略三個(gè)油滴間的靜電力作用，比較三個(gè)油滴的質(zhì)量及b、c的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法中正確的是()A三個(gè)油滴質(zhì)量相等，b、c都沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)Ba的質(zhì)量最大，c的質(zhì)

3、量最小，b、c都沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)Cb的質(zhì)量最大，a的質(zhì)量最小，b、c都沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)D三個(gè)油滴質(zhì)量相等，b沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，c沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)42013·浙江重點(diǎn)中學(xué)摸底(雙選)如圖Z64所示，在正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場和平行于AB的水平方向的勻強(qiáng)電場，一不計(jì)重力的帶電粒子剛好以某一初速度從三角形O點(diǎn)沿角平分線OC做勻速直線運(yùn)動(dòng)若此區(qū)域只存在電場時(shí)，該粒子仍以此初速度從O點(diǎn)沿角平分線OC射入，則此粒子剛好從A點(diǎn)射出；若只存在磁場時(shí)，該粒子仍以此初速度從O點(diǎn)沿角平分線OC射入，則下列說法正確的是()圖Z64A粒子將在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌道半徑等于三角形的邊長B

4、粒子將在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且從OB階段射出磁場C粒子將在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且從BC階段射出磁場D根據(jù)已知條件可以求出該粒子分別在只有電場時(shí)和只有磁場時(shí)在該區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比52012·洛陽統(tǒng)考(雙選)如圖Z65所示，空間的某一區(qū)域存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開區(qū)域；如果將磁場撤去，其他條件不變，則粒子從B點(diǎn)離開場區(qū)；如果將電場撤去，其他條件不變，則這個(gè)粒子從D點(diǎn)離開場區(qū)已知BCCD，設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B、從A到C和從A到D所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3，離開三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別是Ek1、Ek2、

5、Ek3，粒子重力忽略不計(jì)，以下關(guān)系式正確的是()At1t2<t3Bt1<t2t3CEk1Ek2<Ek3 DEk1>Ek2Ek3圖Z65圖Z6662012·江西八校聯(lián)考(雙選)如圖Z66所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，有一豎直足夠長的固定絕緣桿MN，小球P套在桿上，已知P的質(zhì)量為m、電荷量為q，電場強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g.小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中()A小球的加速度一直減小B小球的機(jī)械能和電勢能的總和保持不變C下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是vD下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能

6、是v7平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第象限存在著垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖Z67所示不計(jì)粒子重力，求：(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN；(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.圖Z6782012·三明聯(lián)考如圖Z68所示，與水平面成37°傾斜軌道AB，其延長線在C點(diǎn)與半圓軌道CD(軌道半徑R1 m)相切，全

7、部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內(nèi)整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場一個(gè)質(zhì)量為0.4 kg的帶電小球沿斜面AB下滑，至B點(diǎn)時(shí)速度為vBm/s，沿著直線BC運(yùn)動(dòng)，小球在BC段對軌道無壓力，運(yùn)動(dòng)到達(dá)C處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無動(dòng)能損失，小球剛好能到達(dá)D點(diǎn)，到達(dá)D點(diǎn)的同時(shí)撤去磁場不計(jì)空氣阻力，g10 m/s2，cos37°0.8.(1)判斷小球帶何種電荷；(2)小球離開D點(diǎn)后若落在AC上，求其落點(diǎn)與C點(diǎn)的距離；(3)求小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功圖Z68專題(六)1B解析 粒子帶正電和負(fù)電均可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由洛倫茲力等于電場力，即qvBqE，解得速度

8、v，選項(xiàng)B正確；若速度v，粒子可能從板間射出，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，所受電場力和洛倫茲力方向相同，不能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤2BC解析 由左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向下， 負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向向上，所以正電荷打到B上， 負(fù)電荷打到A上，即B是直流電源的正極，A是直流電源的負(fù)極；達(dá)到平衡時(shí)，EqqvB，而E，則UBdv，答案為B、C.3A解析 油滴a靜止，重力等于電場力，故液滴帶負(fù)電荷；油滴b、c都做圓周運(yùn)動(dòng)，重力也等于電場力，由于三個(gè)油滴帶等量同種電荷，故三個(gè)油滴質(zhì)量相等，由左手定則知b、c都沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確4BD解析 當(dāng)勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場并存時(shí)，粒

9、子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則EqqvB；只存在水平方向電場時(shí)，該粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)三角形的邊長為L，則vt1，·t，聯(lián)立得E；只存在磁場時(shí)，該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，粒子將打到OB上，與O點(diǎn)距離處，可求出圓弧對應(yīng)的圓心角，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，則可求出，答案為B、D.5AD解析 當(dāng)磁場和電場并存時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1；只存在豎直方向的電場時(shí)，該粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，電場力做正功，動(dòng)能增大；只存在磁場時(shí)，該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平方向的平均速度vv，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3>，洛倫茲力不做功，動(dòng)能不變，則t1t2<t3，Ek1>Ek2Ek3，A、D正確6CD解

10、析 在運(yùn)動(dòng)過程中，對小球，由牛頓第二定律有mgfma，其中f|EqBvq|，則ag|EqBvq|，可見小球做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)EqqvB時(shí)，加速度達(dá)到最大值g，之后小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減到0時(shí)，速度達(dá)到最大，之后做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力做負(fù)功，小球的機(jī)械能和電勢能的總和逐漸減小，B錯(cuò)誤；當(dāng)加速度為時(shí)，即g|EqBvq|，則v，C、D正確7(1)(2)(3)解析 (1)設(shè)粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度為v，有cos ，解得v2v0.粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程，有qUMNmv2mv，解得UMN.(2)粒子在磁場中以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為ON，有qvB，解得r.(3)由幾何關(guān)系得ONrsin .設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，有ONv0t1解得t1.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T.設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有t2T，故t2，而tt1t2，故t.8. (1)正電荷(2)2.26 m(3)27.6 J解析 (1)小球在BC段對軌道無壓力，故洛倫茲力垂直軌道向上，由左手定則知小球帶正電荷(2)依題意可知小球在BC間做勻速直線運(yùn)動(dòng)在C點(diǎn)的速度為：vCvB m/s在BC段其受力