高考物理答题技巧《粒子在复合场中运动》试题特训(2019年最新版)(三)

时间:2019-06-29 05:58:50

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1、计算题  如图示,坐标系xoy位于坚直平面内,所在空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,在y


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般



2、计算题  初速不计的电子经电势差U=300 V的两电极加速后形成一束电子流进入匀强磁场,如图所示,磁场的宽度L=2.5 cm,B=1.46×10-3 T,磁场边界到荧光屏的距离L1=5.0 cm。如果不加磁场,则电子直接打在屏上的O点;加上磁场后,则电子打在屏上的O"点,试求电子束偏移的距离x。(电子质量和电荷量:m=9.1×10-31 kg,e=1.6×10-19 C,


参考答案:解:设电子经电场加速后具有速度v,则


电子以速度v进入磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,则

电子从M点离开磁场时,已偏移了x1的距离,且速度方向转过了θ角度,易求得
?
又由△CDM∽△MNO"得
所以根据上二式易求得电子的偏移距离x为
将L=0.025 m、L1=0.050 m及R=0.04 m代入上式可求得x=4.9×10-2 m


本题解析:


本题难度:困难



3、简答题  如图(a)所示,M、N为竖直放置,彼此平行的两块平板,板间距离为d。两板中央各有一个小孔O、O"正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感强度随时间的变化如图(b)。有一群正离子从t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,已知离子质量为m,带电量为q ,离子在磁场中作匀速圆周运动的周期与磁感强度变化的周期都为。不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力。求: (1)磁感强度的大小。

(2)要使离子从O"垂直于N板射出磁场,离子射入磁场时的速度应多大?
?


参考答案:(1)??(2)


本题解析:
以离子为研究对象


本题难度:简单



4、简答题  




(1)ab杆做匀速直线运动过程中,外力F的功率;
(2)射线源Q是钍核发生衰变生成镭核
并粒出一个粒子,完成下列钍核的衰变方程?
(3)若粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,求磁感应强度B2。


参考答案:(1)P=1.28W(2)(3)


本题解析:
(1)当ab杆匀速运动时,?①? 1分
?②? 1分
?③? 1分
?④? 1分
?⑤? 1分
联立求解①—⑤得
将已知条件代入上式得P="1.28W?" 1分
(2)?(3分)
(3)此时回路电流强度为? 1分
加速电场的电压为? 1分
根据动能定理:



本题难度:一般



5、选择题  如图所示为“滤速器”装置示意图,a、b为水平放置的平行金属板,其电容为C,板间距离为d,平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B、a、b板带上电量,可在平行板内产生匀强电场,且电场方向和磁场方向互相垂直.一带电粒子以速度经小孔进入正交电磁场可沿直线运动,由射出,粒子所受重力不计,则a板所带电量情况是

A.带正电,其电量为
B.带负电,其电量为
C.带正电,其电量为C
D.带负电,其电量为


参考答案:C


本题解析:根据题目意思所谓“滤速器”实际上就是速度选择器,即当电荷在洛伦兹力作用下偏转,使得ab两板带上电荷,从而形成附加电场,当粒子所受电场力和洛伦兹力相等,粒子便不在偏转,即,根据电容器公式则Q=CU,,假设粒子带负电,则在洛伦兹力做用下向下偏转,则附加电场向下,负电荷所受电场力向上,因此可以平衡。若假设粒子带正电,则在洛伦兹力做用下向上偏转,则附加电场向下,负电荷所受电场力向下,因此也可以平衡,所以粒子电性并不能判断。综合以上因素,答案为C
点评:此类题型考察了速度选择器工作原理,通过电场力与洛伦兹力平衡,使得符合特定条件的粒子能够出该复合场。


本题难度:简单




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