高中物理高考知识点《粒子在复合场中运动》试题预测(2019年最新版)(三)

时间:2019-03-15 18:11:33

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1、选择题  .(2009·广州测试三)如果用E表示电场区域的电场强度大小,用B表示磁场区域的磁感应强度大小.现将一点电荷放入电场区域,发现点电荷受电场力为零;将一小段通电直导线放入磁场区域,发现通电直导线受安培力为零,则以下判断可能正确的是? (  )
A.E=0
B.E≠0
C.B=0
D.B≠0


参考答案:ACD


本题解析:点电荷在电场中必受电场力,除非E=0,选项A正确,B错误.一小段通电直导线放入磁场中,若I与B平行,也不会受安培力,选项CD都可以.


本题难度:一般



2、计算题  如图所示的两平行金属扳间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.40 T,方向垂直于纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘建立平面直角坐标系xOy,在第一象限内,存在着以AO为理想边界的匀强磁场B2和B3,B2和B3的磁感应强度大小相等,B2的方向垂直于纸面向外,B3的方向垂直于纸面向里,边界AO和y轴间的夹角为30°。一束带电荷量q=2.5×10-8 C、质量m=4.5×10-15 kg的带正电的微粒从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板区域后从y轴上坐标为(0,0.3 m)的Q点垂直于y轴射入磁场B2区,不计微粒的重力。
(1)求微粒在乎行板间运动的速度为多大?
(2)要使进入第一象限的微粒不能通过AO边界,则匀强磁场B2的磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若匀强磁场B2和B3的磁感应强度大小为0.60 T,求微粒从Q点进入第一象限开始,第6次通过AO边界线时的点到原点O的距离L和经过的时间t。(答案可保留根式)


参考答案:解:(1)带电微粒在平行金属板间做匀速直线运动,有qvB1=qE
所以
(2)由于带电微粒在磁场B2中做匀速圆周运动,画出如下图所示的临界几何图有:


由洛伦兹力提供向心力:

所以B2≥0.9T
(3)由洛伦兹力提供向心力
作几何图,微粒从O点进入磁场后第一次通过AO边界点为A1点,有图可得α=30°

根据带电微粒在磁场中的运动特点,第6次通过AO边界点为A6点,它距离O点距离为
带电微粒在磁场中运动的周期为
根据运动圆轨迹的同心角,第6次通过AO边界的时间是t=3.5 T
t=6.6×10-6 s


本题解析:


本题难度:困难



3、计算题  如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l =" O.5" m,左端通过导线与阻值R =3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上,磁感应强度B = O.2T的匀强磁场。一根阻值r =O.5Ω、质量m = O.2kg的金属棒在恒力F ="2" N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,经过t ="1" s刚好进入磁场区域。求金属棒刚进入磁场时:

小题1:金属棒切割磁场产生的电动势;
小题2:小灯泡两端的电压和金属棒受安培力。


参考答案:
小题1:1V
小题2:0. 8V? 0.04N


本题解析:(1)0~1s棒只受拉力,由牛顿第二定律F=ma
可得金属棒进入磁场前的加速度?(1分)
设其刚要进入磁场时速度为v,由v=at=10m/s?(1分)
金属棒进入磁场时切割磁感线,感应电动势E=Blv=0.2×0.5×10V=1V(2分)
(2) 小灯泡与电阻R并联,
通过金属棒的电流大小?(2分)
小灯泡两端的电压U=EIr=1-0.4×0.5="0." 8V?(1分)
金属棒受到的安培力大小 FA=BIl=0.2×0. 4×0.5N="0.04N?" (2分)
由左手定则可判断安培力方向水平向左?(1分)


本题难度:简单



4、选择题  医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极ab以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极ab之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距离为4.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040T。则血流流量的近似值和电极ab的正负为

[? ]
A. 1.3×10-5 m3/s,a正、b
B. 1.3×10-5 m3/s,a负、b正
C. 2.7×10-5 m3/s,a正、b
D. 2.7×10-5 m3/s,a负、b


参考答案:A


本题解析:


本题难度:一般



5、选择题  磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,如图是它的示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于B的方向喷入磁场,每个离子的速度为v,电荷量大小为q,A、B两板间距为d,稳定时下列说法中正确的是


[? ]


A.图中A板是电源的正极
B.图中B板是电源的正极
C.电源的电动势为Bvq
D.电源的电动势为Bvd


参考答案:BD


本题解析:


本题难度:一般




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