高考物理答题技巧《粒子在复合场中运动》高频试题预测(2017年最新版)(三)

时间:2017-07-17 07:55:37

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1、简答题  

(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成450,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?


参考答案:(1)mg/q,方向竖直向下.(2)


本题解析::(1)带电微粒在做匀速圆周运动,电场力与重力应平衡,有mg=Eq,即E= mg/q,方向竖直向下.

(2) 粒子做匀速圆周运动,轨道半径为R,如图所示。

最高点与地面的距离为
解得
该微粒运动周期为T=,
运动至。最高点所用时间为.


本题难度:一般



2、选择题  如图所示,在平行线.MN、PQ之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出),磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大。一带电微粒进入该区域时,由于受到空气阻力作用,恰好能沿水平直线OO’通过该区域。带电微粒所受的重力忽略不计,运动过程带电量不变。下列判断正确的是

A.微粒从左向右运动,磁场方向向里
B.微粒从左向右运动,磁场方向向外
C.微粒从右向左运动,磁场方向向里
D.微粒从右向左运动,磁场方向向外


参考答案:B


本题解析:因为微粒沿直线运动,所以微粒在竖直方向上合力为零,即电场力等于洛伦兹力即,但磁场从左到右是逐渐增大的,电场强度是恒定的,要想保持等号成立,所以微粒必须从左向右在阻力作用下做减速运动,根据左手定则可得,无论微粒带什么种类的电,磁场方向都是向外的,故B正确。


本题难度:简单



3、选择题  如图所示,有一磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以初速度v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小和方向是(  )

A.B/v,竖直向上
B.B/v,水平向左
C.Bv,垂直纸面向里
D.Bv,垂直纸面向外


参考答案:C


本题解析:根据左手定则可知电子受到垂直纸面向里的洛伦兹力,要想不偏转则一定受到垂直纸面向外的电场力,则场强方向垂直纸面向里(场强方向跟负电荷受力方向相反),根据平衡可知E= Bv,故选C


本题难度:简单



4、计算题  (12分)如下图所示,初速度为零的负离子经电势差为U的匀强电场加速后,从离子枪T
中水平射出,经过一段路程后进入水平放置的距离为d的两平行金属板MN和PQ之间,
离子所经空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场.不考虑离子重力作用,离子的荷质比在什么范围内,离子才能打在金属板PQ上?


参考答案:


本题解析:在加速过程中,据动能定理有mv2=qU ①(2分)
分析离子进入磁场后打到金属板两端的轨迹,如图所示,设半径分别为R1和R2,则离子打到金属板上的条件是R1≤R≤R2(2分)

勾股定理知:
?②(1分)
由②式解得R1=d ③
同理可得:R22=(2d)2+(R2-)2?④(1分)
由④式解得:R2=d ⑤
离子在磁场中运动时,由洛仑兹力和向心力公式可得:
?⑥(1分)
由⑥式解得:?⑦(1分)
由①⑦式解得:?⑧(2分)
因R1≤R≤R2 由③⑤⑧可得:
?⑨(2分


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下,两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,带电小球通过正交的电、磁场时,其运动情况是(  )
A.可能做匀速直线运动
B.可能做匀加速直线运动
C.可能做曲线运动
D.一定做曲线运动
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参考答案:粒子进入两个极板之间时,受到向下的重力,水平方向相反的电场力和洛伦兹力,不过电场力与洛伦兹力受力平衡,由于重力的作用,粒子向下加速,速度变大,洛伦兹力变大,洛伦兹力不会一直与电场力平衡,故合力一定会与速度不共线,故粒子一定做曲线运动;
故选D.


本题解析:


本题难度:简单




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