【新步步高】2016年高考物理大一轮总复习(江苏专版)题库第八章磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动答题.doc

PAGE  PAGE - 9 - 第3讲　带电粒子在复合场中的运动 1．如图1所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直．一束带电粒子(不计重力)沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转．则这些粒子一定具有相同的 (　　)． 　　　　　　　　　　　　　 图1 A．质量m B．电荷量q C．运动速度v D．比荷eq \f(q,m) 解析　因粒子运动过程中所受电场力与洛伦兹力与速度方向垂直，则粒子能沿直线运动时必是匀速直线运动，电场力与洛伦兹力相平衡，即qE＝Bqv，可得v是一定值，则C正确． 答案　C 2．如图2所示，一束正离子从s点沿水平方向射出，在没有偏转电场、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及其间相互作用力) (　　)． 图2 A．E向下，B向上 B．E向下，B向下 C．E向上，B向下 D．E向上，B向上 解析　离子打在第Ⅲ象限，相对于原点O向下运动和向左运动，所以E向下，B向上．所以A正确． 答案　A 3．有一带电荷量为＋q、重为G的小球，从竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图3所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时(　　) 图3 A．一定做曲线运动 B．不可能做曲线运动 C．有可能做匀速运动 D．有可能做匀加速直线运动 解析 带电小球在重力场、电场和磁场中运动，所受重力、电场力是恒力，但受到的洛伦兹力是随速度的变化而变化的变力，因此小球不可能处于平衡状态，也不可能在电、磁场中做匀变速运动． 答案 A 4．如图4是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是 (　　)． 图4 A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于eq \f(E,B) D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 解析　粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动．在速度选择器中受力平衡：qE＝qvB得v＝eq \f(E,B)，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，B、C选项正确．进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由qvB0＝eq \f(mv2,R)得，R＝eq \f(mv,qB0)，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A项正确、D项错． 答案　ABC 5．如图5所示，一个质量为m、电荷量为q的带电小球从M点自由下落，M点距场区边界PQ高为h，边界PQ下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是 (　　)． 图5 A．小球带负电荷，匀强磁场方向垂直于纸面向外 B．小球的电荷量与质量的比值eq \f(q,m)＝eq \f(g,E) C．小球从a运动到b的过程中，小球和地球系统机械能守恒 D．小球在a、b两点的速度相同 解析　带电小球在磁场中做匀速圆周运动，则qE＝mg，选项B正确；电场方向竖直向下，则可知小球带负电，由于小球从b点射出，根据左手定则可知磁场垂直纸面向里，选项A错误；小球运动过程中，电场力做功，故小球和地球系统的机械能不守恒，只是a、b两点机械能相等，选项C错误；小球在a、b两点速度方向相反，故选项D错误． 答案　B 6．如图6所示，三个带相同正电荷的粒子a、b、c(不计重力)，以相同的动能沿平行板电容器中心线同时射入相互垂直的电磁场中，其轨迹如图所示，由此可以断定 (　　)． 图6 A．三个粒子中，质量最大的是c，质量最小的是a B．三个粒子中，质量最大的是a，质量最小的是c C．三个粒子中动能增加的是c，动能减少的是a D．三个粒子中动能增加的是a，动能减少的是c 解析　本题考查同一电、磁叠加场中不同带电粒子的偏转问题．因为b粒子没有偏转，可知b粒子受到的电场力和磁场力是一对平衡力．根据电性和磁场方向，可以判断电场力方向向下，洛伦兹力方向向上．对于a粒子，qvaBEq；对于c粒子，qvcBEq.又因为a、b、c粒子具有相同的电荷量和动能，所以可得vavbvc，故mambmc，A正确，B错误．因为电场力对a粒子做负功，对c粒子做正功，而洛伦兹力均不做功，所以c