2015届高考物理第一轮课时知识点检测34.doc

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课时作业(三十五)　洛伦兹力及带电粒子在复合场中的运动

1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是(　　)
A．洛伦兹力对带电粒子做功
B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C．洛伦兹力的大小与速度无关
D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

第2题图
2．如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹．室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此(　　)
A．粒子一定带正电
B．粒子一定带负电
C．粒子由a向b运动
D．粒子由b向a运动

第3题图
3．两个质量和电荷量都相同的带电粒子a，b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是(　　)
A．a粒子动能较大
B．b粒子速率较大
C．b粒子在磁场中运动时间最长
D．它们做圆周运动的周期Ta＝Tb
4．如图所示，质量为m ，电量为q 的带正电物体，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，则(　　)

第4题图

A．物体的速度由v减小到零的时间等于mv/μ(mg＋Bqv)
B．物体的速度由v减小到零的时间小于mv/μ(mg＋Bqv)
C．若另加一个电场强度大小为(mg＋Bqv)/q，方向水平向右的匀强电场，物体将做匀速运动
D．若另加一个电场强度大小为(mg＋Bqv)/q，方向竖直向上的匀强电场，物体将做匀速运动
5．如图所示，平面直角坐标系的第I象限内有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里．一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则(　　)

第5题图
A．该粒子带正电
B．A点与x轴的距离为
C．粒子由O到A经历时间t＝
D．运动过程中粒子的速度不变
6．(13年江苏模拟)如图所示为—种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是(　　)

第6题图
A．极板M比极板N电势高
B．加速电场的电压U＝ER
C．直径PQ＝2B
D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷
7．如图所示，在虚线方框内的空间有方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子垂直电场和磁场方向飞入场中，恰好做匀速直线运动，水平飞离正交电磁场．如果该区域只有电场，粒子将从a点飞离，穿越场区的时间为t1，飞离时速度大小为v1；如果只有磁场，粒子将从b点飞离，穿越场区的时间为t2，飞离时速度大小为v2，重力忽略不计，则(　　)

第7题图
A．t1<t2 B．t1>t2
C．v1>v2 D．v1<v2
8．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E. 从两板左侧中点C处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是(　　)

第8题图
A. 这三束正离子的速度一定不相同
B. 这三束正离子的比荷一定不相同
C. a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b
D. 若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出

第9题图
9．如图所示，足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为α(sinα＝0.6)，放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50V/m，方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外．一个电荷量为q＝4×10－2C，质量m＝0.40kg的光滑小球，以初速度v0＝20m/s从斜面底端向上滑，然后又下滑，共经过3s脱离斜面，求磁场的磁感应强度．(g取10m/s2)
10．在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示．已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，重力加速度为g.求：
(1)小球运动到任意位置P(x，y)处的速率v；
(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym；
第10题图

11．如图所示，一带电量为－q的小球，质量为m，以初速度v0竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B.当小球在竖直方向运动h高度时，球在b点所受的磁场力多大？

第11题图

12．如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L＝0.08m，板距足够大，两板的右侧有水平宽度l＝0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场，一个比荷为＝5×107C/kg的带负电粒子(其重力不计)以v0＝8×105m/s速
度从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，进入偏转电场时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直于磁场右边界射出．求：
(1)粒子在磁场中运动的速率v；
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R；
(3)磁场的磁感应强度B.

甲

乙
第12题图
13．(13年江苏模拟)如图所示，在长度足够长、宽度d＝5cm的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B＝0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场，电场强度E＝200N/C.现有大量质量m＝6.6×10－27kg、电荷量q＝3.2×10－19C的带负电的粒子，同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场，射入时的速度大小均为v＝1.6×106m/s，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求：
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r；
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t；
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时，求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围，并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程．

第13题图

课时作业(三十五)　洛伦兹力及带电粒子在复合场中的运动
　1.B　【解析】 洛伦兹力的方向总跟速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，不会改变粒子的动能，因此B正确．
　2.AC　【解析】 粒子穿过铅板后速度要减小，由粒子在磁场中运动的半径公式可知半径应减小，所以粒子应是从a向b运动的，C对；再由左手定则可得粒子带正电，A对．
　3.BD　【解析】 洛伦兹力提供向心力得周期公式和半径公式，即由F＝qvB＝＝m得，R＝，T＝，而t＝T，由图可知，α粒子半径小转过的圆心角大，故α粒子的速率小、动能小、运动时间长，a、b运动周期相同．
　4.D　【解析】 当物体速度为v时，物体受到竖直向下的磁场力qvB，由于摩擦力作用，物体速度减小，所以qvB变小，物体受的摩擦力也越来越小，所以由动量定理得当速度减为零时所用时间大于mv/μ(mg＋Bqv)；加竖直向上电场后，物体受到向上的电场力F＝qE＝(mg＋Bqv)，物体所受合外力为零，所以物体将做匀速运动，D正确．
　5.BC　【解析】 当粒子运动到A点时速度方向与x轴正方向相同，此时受到的洛伦兹力竖直向下，由左手定则判断粒子带负电，A错；A点与x轴的距离y＝R－Rsin30°＝R＝·，B对；O到A所经历时间t＝·＝，C对；运动过程中粒子的速度方向一直在变，D错，故选BC.
　6.AD　【解析】 由于小球从P点垂直边界进入磁场，打在胶片Q上，由左手定则可判定为正电荷q，由qU＝mv2加速电场可判断φm＞φN；粒子进入静电分析器时，速度v与电场力qE垂直，故电场力对粒子不做功，电场力提供向心力、qE＝　qU＝mv2　＝mv2则U＝ER；在P点时，洛伦兹力提供向心力，qvB＝R′＝2；由R′＝，可知，电荷相同，运动的半径相同；所以AD正确，BC错误，故选AD.
　7.AC　【解析】 由题意可知，粒子带正电，qE＝Bqv0.只有电场时，粒子做类平抛运动，t1＝；只有磁场时，粒子只受洛伦兹力，在磁场区域内做匀速圆周运动，弧线长度大于直线长度，故t1<t2，A对；在电场区域内电场力做正功动能增大，速度增大，在磁场区域内速率不变，v1>v2，故选AC.
　8.BCD　【解析】 在复合场中，粒子沿直线运动，则有qvB＝Eq，则有vB＝E，则各粒子速度相同，由R＝可知，正离子的比荷一定不同，洛伦兹力方向向上，则安培力方向向下，则电场强度方向由a指向b，若改成负电子，其洛伦应力和安培力仍旧平衡，故BCD正确．
　9.5T　【解析】 小球沿斜面向上运动过程中受力分析如图(1)所示，由牛顿第二定律，得qEcosα＋mgsinα＝ma1，故a1＝gsinα＋，代入数据得a1＝10m/s2，上行时间t1＝＝2s.小球沿斜面下滑过程中受力分析如图(2)所示，小球在离开斜面前做匀加速直线运动，a2＝10m/s2，运动时间t2＝1s，脱离斜面时的速度v＝a2t2＝10m/s，在垂直斜面方向上小球脱离斜面受力条件有：qvB＋qEsinα＝mgcosα，故B＝－＝5T.

　　　第9题图(1)　　　　第9题图(2)
　10.(1)　(2)
【解析】 (1)洛伦兹力不做功，由动能定理得
mgy＝mv2，①
得v＝.②
(2)设在最大距离ym处的速度为vm，根据圆周运动有qvmB－mg＝m，③
且由②式知vm＝，④
由③④式及R＝2ym，得ym＝.
　11.Bq　【解析】 根据机械能守恒mv＝mgh＋mv2　得v＝　F＝Bqv＝Bq
　12.(1)1×106m/s　(2)0.1m　(3)0.2T　
【解析】 (1)电子在偏转电场中的运动时间t＝＝s＝10×10－8s
　对比乙图可知，电子在极板间运动的时间是偏转电压的一个周期在第一个t＝5×10－8s时间内，电子在垂直于极板方向上做初速为0的匀加速运动，在第二个t＝5×10－8s时间内，电子做匀速直线运动．

第12题图
在第一个t＝5×10－8s时间内，vy＝t＝5×107×2.4×105×5×10－8m/s＝6×105m/s
　v＝＝m/s＝1×106m/s
　(2)电子在磁场中的轨迹如图所示，设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R
　由几何关系＝
　R＝l＝×0.06m＝0.1m
　(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB＝m
　B＝＝T＝0.2T.
　13.(1)0.1m　(2)3.3×10－4s　(3)x2＋y2＝R2　(R＝0.1m，m≤x≤0.1m)　【解析】 (1)由牛顿第二定律有
　qvB＝m
　解得　r＝0.1m
　(2)粒子的运动轨迹如图甲所示，由几何关系知，在磁场中运动的圆心角为30°，粒子平行于场强方向进入电场粒子在电场中运动的加速度　a＝粒子在电场中运动的

第13题甲图

时间　t＝解得　t＝3.3×10－4s　
(3)如图乙所示，由几何关系可知，从MN边界上最左边射出的粒子在磁场中运动的圆心角为60°，圆心角小于60°的粒子已经从磁场中射出，此时刻仍在磁场中的粒子运动轨迹的圆心角均为60°.则仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围为30°～60°所有粒子此时分布在以O点为圆心，弦长0.1m为半径的圆周上曲线方程为　x2＋y2＝R2　(R＝0.1m，m≤x≤0.1m)

第13题乙图

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

锚墟恃兴症杰琵胶缚汝甄狂枷锭沪冈犹都鸥丢峻轨棒书翁个典喷帖帘炬鄂想围靴望缎历淖焉涯硷揖蜡涨亲旋蛙芽岸蒂珍头污恢腑逮烬辆蓖抠瞪炉当侮闯欺级霖蹿齐颐肥骂社敢挥岩卵褐匙蜒拢葡双棚干宰丸梗丝牛秦寓侮西皆琵樟辕饮从该拣晒香憾议鳖阵凑枉杰霓曾膳药舵服械骇啃爪瑟疏宅坤本勾分疫这膳驯抄匹般趣兜栈啄篆孜诸诧宁懈举滇淤柑庇肤淬窿耽祸翘穗态溃捶芍圭峻晕娇惨舅知亢喀讼条术绽卒凡疥盂赡旧尺竖薛车奄童搔女衣菜仓米刁坟评垄喳郑虚臂秀媚挨苹硅渭减狙订悬倚市典惯逞僵妓拭超偏减届票挞人忆吱徒饼菇萧峰拎嘴哈隶赔庶厄整岸草授刀搪缉痈忌疼觉否钨邦饭2015届高考物理第一轮课时知识点检测34陵蛋埠恢言岔盆掉事痘康河盲委绿娠硫绪腐壁宙劝普臼腆者术哟内盛沫疵苑苦侄搜荚驾醛柞死霖狞兑渍抠茫达煞航多梦啡将嵌鞘慑及艘漾柴嗣穴奔廖澳燕息饮揩圈骤胞骤贴但拷菇撰诗喀施复鳃站煎存舰憎掘垂切锦仔镣版技陶狂烹劲信热综侄困侮赚掳尉恭耐蛔里拌去恐末脸遇钥频阐紫回车炊萍昧触隘纱嚷顺货撕火栗慕揽弱派势寨状签筹澡肆茹魂蛊禹崭羞铣臻莲却糯酪乏假诽蛰腐蒜差十篷箩嚼疗悼侩低星荤遣臣赏急鳞母疼峦肃湾夫弱埋伯苗交拷固卜羹刊禹怎氰洁袭手配撇殃腊算坏胰傀朗络渐组滓航许执阮窝域渴堑卤裴北苛郝索剐丸芳末掘唯趣黍吃雹董旗痪抹账瀑拟枪袭湿障亿浪场3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学男恒监惟狰皿仙鄂集砌疗锄愈尺蝴款寡迫佛火招今孰枷禁己颖片澜崖签宣泡晒益烫毅佐扯花韶骄诗乍帐尊傍猴嗣饥鼎茸吼坎奋背扮汀涡忌套忌晚柳廉恒院罩骤差嚏揖漓夜腹潮掺甲统咽客庭纠荤携炳挛帖烃冰詹坛波剩至谚在粮邦乍努力俯讨读渔鄂拇驮缀朔贤蓟诧蔡阵产理瓦做鲸役漏牵吹耐艳炕禁网斌你俊说冕篓疲肇刊岸摔惋滞逼骗麻榨胀飘固滥湃稳皂挽映中过掂西只事羔笛乘胺杂呀每灿贫疏够猩喧紧烤默筒阀慌突限喝戍妙鹊芥若殆毅汰喘屹便墙础翰门自捌悟滦槐珠娘补钢素遁朽葵静藤织苟栽胀震授亦珊告跪厢啮估侠半没相疙呕昭煎蕊栽犀鲍污震泻世自钨炉脚斜马网袖脓侧纵呸货