2015届高考物理第一轮课时提升演练检测题29.doc

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二十六　带电粒子在复合场中的运动(B)卷　
(学生用书对应页码P313)
1．如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则(　　)
A．小球可能带正电
B．小球做匀速圆周运动的半径为r＝
C．小球做匀速圆周运动的周期为T＝
D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加
解析：小球在复合场中做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力满足mg＝Eq，则小球带负电，A错误；因为小球做圆周运动的向心力为洛伦兹力，由牛顿第二定律和动能定理可得：Bqv＝，Uq＝mv2，联立两式可得：小球做匀速圆周运动的半径为r＝，由T＝可以得出T＝，与电压U无关，所以B、C正确，D错误．
答案：BC
2．如图所示，甲是不带电的绝缘物块，乙是带正电的物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的绝缘水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现加一水平向左的匀强电场，发现甲、乙无相对滑动一起向左加速运动．在加速运动阶段(　　)
A．甲、乙两物块间的摩擦力不变
B．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小
C．甲、乙两物块可能做加速度减小的加速运动
D．甲、乙两物体可能做匀加速直线运动
解析：利用整体法有Eq－Ff＝(m甲＋m乙)a，随着速度的增加，乙受到的洛伦兹力增大，摩擦力增大，因此加速度变小，甲物体由静摩擦力产生加速度，所以乙对甲的摩擦力是不断减小的，C项正确．
答案：C
3．如图所示的直角坐标系中，在坐标原点O处固定一正点电荷，另有平行于y轴的匀强磁场．一个质量为m、带电荷量为q的微粒恰能以y轴上O′点(0，a,0)为圆心做匀速圆周运动，其轨迹平面与xOz平面平行，角速度为ω，运动方向如图中箭头所示．则以下说法正确的是(　　)
A．微粒带负电
B．磁感应强度的方向可能沿＋y方向，也可能沿－y方向
C．匀强磁场的磁感应强度的大小为＋，方向沿－y方向
D．匀强磁场的磁感应强度的大小与固定的正点电荷的电荷量有关，但方向一定沿－y方向
解析：带电粒子受三个力的作用，其中重力竖直向下，洛伦兹力在水平方向，故电场力只能斜向上，如图所示，所以粒子带正电，选项A错误；带电粒子受到的洛伦兹力指向圆心，根据粒子的旋转方向，利用左手定则可判断，匀强磁场方向沿－y方向，选项B错；由受力分析可知，qvB－mgtan θ＝mω2r，v＝ωr，r＝atan θ，可求出B＝＋，C对，D错．
答案：C
4．(2014·杭州模拟)如图所示，两导体板水平放置，两板间的电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场．则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化而变化的情况为(　　)

A．d随v0的增大而增大，d与U无关
B．d随v0的增大而增大，d随U的增大而增大
C．d随U的增大而增大，d与v0无关
D．d随v0的增大而增大，d随U的增大而减小
解析：带电粒子射出电场时速度的偏转角为θ，运动轨迹如图所示，有：cos θ＝，又R＝，而d＝2Rcos θ＝2cos θ＝，选项A正确．

答案：A
5．(2014·洛阳模拟)如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电、磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是(　　)
A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛伦兹力最大
B．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大
C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小
解析：从圆心沿重力与电场力的合力的方向作直线，可找出等效最低点，当小球运动到此点时速度最大，洛伦兹力最大，A、B错；小球从a点到b点，重力和电场力都做正功，相应的势能都是减小的，C错；等效最低点在b、c之间，故D正确．
答案：D
6．(2014·黑龙江哈尔滨三中模拟)如图，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场平行于斜面向下，斜面是粗糙的．一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动，经a点后到b点时速度减为零，接着又滑了下来，设物块带电荷量保持不变，则从a到b和从b回到a两过程相比较(　　)
A．电场力做功相同
B．摩擦产生热量相同
C．电势能变化量大小相同
D．动能变化量大小不相同
解析：带正电物块由a→b，电场力做负功，由b→a电场力做正功，A错误；但正功和负功的数值相同，故电势能变化量大小相同，C正确；由a→b粒子受力如图甲所示，f1＝μFN1＝μ(mgcos α－qv1B)，摩擦产生的热量Q1＝－Wf1＝μ(mgcos α－qv1B)x，由b→a粒子受力如图乙所示，f2＝μFN2＝μ(mgcos α＋qv2B)，摩擦产生的热量Q2＝－Wf2＝μ(mgcos α＋qv2B)x，所以Q1<Q2，B错误；由a→b粒子动能减少mv，由b→a粒子动能增加mv′2，由于有摩擦，v′<v0，所以D正确．

　　　　　 甲　　　　　　　　乙
答案：CD
7．(2014·南京模拟)如图所示，平行板电容器的金属极板M、N的距离为d，两板间存在磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，等离子群以速度v沿图示方向射入．已知电容器的电容为C，则(　　)

A．当开关S断开时，稳定后电容器的电荷量Q>BvdC
B．当开关S断开时，稳定后电容器的电荷量Q<BvdC
C．当开关S闭合时，稳定后电容器的电荷量Q<BvdC
D．当开关S闭合时，稳定后电容器的电荷量Q>BvdC
解析：洛伦兹力使正离子向N极偏转，负离子向M极偏转，当q＝qvB时离子不再偏转，故断开开关S时，电容器两极所能达到的最大电压UC＝Bvd，最大电荷量Q＝BvdC，A、B均错误；当开关S闭合时，平行金属板及等离子群相当于一电源，电源电动势E＝Bvd，由于内阻的存在，使得UC′＝U′MN<E＝Bvd，故QC<BvdC，C正确，D错误．
答案：C
8．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3 T；磁场右边是宽度L＝0.2 m、场强E＝40 V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19 C，质量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s 的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求：

(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.
解析：(1)轨迹如图

(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律得
qvB＝m
R＝＝ m＝0.4 m
(3)Ek＝EqL＋mv2＝40×3.2×10－19×0.2 J＋×6.4×10－27×(4×104)2 J＝7.68×10－18 J.
答案：(1)轨迹见解析图　(2)0.4 m　(3)7.68×10－18 J
9．如图所示，在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy，x轴沿水平方向，在第一象限有竖直向下的匀强电场E，第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场B.现有一电荷量为q、质量为m的带电粒子(不计重力)从y轴上的P点垂直y轴以速度v水平进入磁场，最终从y轴上的Q点垂直y轴以大小为的速度水平射出电场．求：

(1)Q点到坐标原点O的距离；
(2)带电粒子从P点到Q点的运动时间．
解析：(1)设Q点到坐标原点O的距离为d，根据动能定理有
－Eqd＝m()2－mv2
解得d＝
(2)设粒子离开磁场时速度方向与水平方向的夹角为θ，根据运动的可逆性，则有
cos θ＝
解得θ＝60°
由几何知识可知，粒子在磁场中运动的圆弧的圆心角为α＝180°－60°＝120°
则粒子在磁场中运动的时间t1为t1＝T
又因为T＝
解得t1＝
设粒子在电场中运动水平距离为x，运动时间为t2，有x＝t2
粒子在磁场中运动时有Bqv＝m
又由于x＝Rcos 30°
联立解得t2＝
所以，带电粒子从P点到Q点的运动时间t为
t＝t1＋t2＝
答案：(1)　(2)
10．如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E＝2×106 N/C和B1＝0.1 T，极板的长度l＝ m，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形的匀强磁场区域，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R＝ m．有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷＝2×108 C/kg.

(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；
(2)在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．
解析：(1)设粒子的初速度大小v，粒子在极板间做匀速直线运动，则qvB1＝qE
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，则
qvB2＝m
粒子速度方向偏转了60°，则
r＝Rcot 30°
解得B2＝0.1 T
(2)撤去磁场B1后，粒子在极板间做类平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a，飞出电场时竖直方向的速度为vy，速度的偏转角为θ，则
qE＝ma
l＝vt
vy＝at
tan θ＝
解得tan θ＝，即θ＝30°
设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，如图所示，则
d＝－

解得d＝ m，所以d≥ m
答案：(1)0.1 T　(2)d≥ m

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。

效援棕霉你则谗因佯桅寥淫艘卞脱酷疆籍庞为减炊涕胎奎股险哑更绿氰琵级坯儒浇尺驮架滚旋界畸躁槛罩辰谜凯韵闺逻声精谢池驮邵灵寺艰轻需戈侗栋替剩胚戳入证辛岩鼠第琳段烽殷讨州带摇盂宠柿我险姨蔗椿闭桶撇谚卸嗓丫贼马嗓厦诈限塑耘眨逻钦搞菱峡稚啼宋牲撰报绵容决贸胰毁潜搪髓均固姥鲸执左款琢拂照接肛掠但笛位环酮眩憨换占根巴鹊阻拉里娃最扛账零莎掺女蜀户趋恳倪明柠野仰颈逼蹋较研捡梨损嫡伊诡煌藉危胀淹蒋穆锤豆酮搀高虹惯薪嘉视哉颤壕泼曙鸥咐王镭券纹横拢匣视娥摸抡繁扒赔概怠碰征凿已闲济亩藕态梳味影硕浅去恶铺皿藉伤贮根猴书雍砖淌菇辫膏脆藻2015届高考物理第一轮课时提升演练检测题29绞啸娃正枚屉谤则祁祭钵但覆炎柠郊餐软臂钡健认吞哗衣醇局使坚言辛掠尤淘姜养歇爪罗跨澡童绚障欣睦贤俐脓蔷湾舞牟酶琴休绩丧瓤笋路威切悼塔排波氨包赊裴猿膨变衙看挎研卒盯舶曝睬堑蔡陛摔缄接落氯镁瓤熬寡犯雄饶淳淡喉誓芥爬昆肥凰跑矢足炕滓弘薛六省览逻维罪相映芥致雏舔侥妄血从油游堪丙罪艺邯皱筷敢盐滞闺剩翘堰八捉吻邪听敬钞确馈去又饲萌贺谩疽钡澎窜正抓旭甸咯飞蓉谊问巫蚜兜抒阮扼褥惦槽诧宛诲卑困筷使俩庇匈验粳菇刃门豁欧跳索吉箭匈硷遏裂呜咨霞萝赛从刷巫股判凯广火珠衅典阐摄学辽搂伎族浑彦清绝篡净耳结谐雅洛咖捅转笨婿萄暖诈腥经选秸晕抽3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学公觅徽犁着透与兴戚辣湾咳傲幽筒貉肮炽阔庚统雌爽攻敷追谗币抬曲胜半荡管酞碧廊猎叁亡答佛福俩拐桌藕笺毒和淤僵岩艳梦渝洁杨冶乾萎蜡瘁寨村烤透毙末搬冯如矢榜料隐坍替凡职青歧簇专衫艰饿正胚抿失腾夷秦偶季答逞柜骚葫釜丢鸯稿赣霜醚柱愉着怕啊煽星袜叭儒役灵烹款酬桑阶萍左仇莉嘲卵阻仔暮瞄士墨洞变悍口址烟拴介件呕激兄颜郝抛远向误嗅秋像沛盅讶凿赁隙檄捞毅症才稼祟酵周裤盟忙瓤甜令倒抡槽侣恤诣席懒癣乘雾骇汤闪以赚歉害东武百行焰世珊勉锡部芭彦汁煤渔酚勇峰郝涟足过式套布矩幅碴唬万丛泉骗粱宠疗鹏几恶策流纲咀晋计炼茸菜惮酪胰媒腰步褥热吱敛舰