专题六 带电粒子在组合场或复合场中的运动..doc

专题六　带电粒子在组合场或复合场中的运动 【测控导航】 考点 题号(难易度) 1.带电粒子在组合场中的运动 6(易)、8(中)、9(难) 2.带电粒子在复合场中的运动 1(易)、2(易)、4(易) 3.带电粒子在交替组合场中的运动 7(中) 4.带电粒子在交变组合场中的运动 10(难) 5.与复合场有关的实际应用问题 3(易)、5(易) 1.(2013安徽省普通高校招生全国统一考试模拟(五)理综)如图所示, 离地H高处有一个质量为m、带电荷量为+q的物体处于电场强度随时间变化的电场为E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,电场水平向左为正方向)中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ.已知μqE0mg.t=0时,物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑H2后脱离墙面,此时速度大小为gH A.物体克服摩擦力所做的功为W=mgH B.物体与墙壁脱离的时刻为t=E C.当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动 D.物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线 解析:物体在开始运动到脱离墙面的过程中,只由重力和摩擦力做功,依据动能定理得12mgH-W=12mv2,其中v=gH2,代入数据解得W=38mgH,故选项A错误;物体与墙壁脱落的时刻满足E=E 2.(2013江苏海门中学模拟)如图所示的空间中存在着正交的匀强电场和匀强磁场,从A点沿AB、AC方向绝缘地抛出两带电小球,关于小球的运动情况,下列说法中正确的是(　B　) A.从AB、AC抛出的小球都可能做直线运动 B.只有沿AB抛出的小球才可能做直线运动 C.做直线运动的小球带负电,而且一定是做匀速直线运动 D.做直线运动的小球机械能守恒 解析:小球运动过程中受重力、静电力、洛伦兹力作用,当小球受到的三个力的合力为零时小球做匀速直线运动;正电荷沿AB方向可能做匀速直线运动;负电荷不论沿AB方向,还是沿AC方向,均不能做直线运动;做直线运动的小球带正电荷,静电力做正功,机械能增加.综上所述,选项B正确,A、C、D错误. 3.(2013重庆高考预测)如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核(12H)和氦核 A.氘核(1 B.它们在D形盒内运动的周期相同 C.它们的最大动能相同 D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 解析:带电粒子在盒内的匀强磁场中偏转时,洛伦兹力提供向心力,即qvB=mv2r,解得v=qBrm,因氘核(12H)和氦核(24He)的比荷qm相同,故它们的最大速度大小相等,选项A错误;洛伦兹力提供向心力,即qvB=m2πT2r,解得粒子的旋转周期T=2πmqB,可见两粒子的运动周期T相同,选项B正确;粒子的最大动能Ek=1 4.(2013北京市高三高考压轴)如图所示,空间存在足够大、正交的匀强电、磁场,电场强度为E、方向竖直向下,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里.从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的粒子(粒子受到的重力忽略不计),其运动轨迹如图虚线所示.对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H,下面给出了四个表达式,用你所学的知识计算可能会有困难,但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断.你认为可能正确的是(　A　) A.2mEB2q B.4 解析:由qEH=12mv2,Bqv=qE可知H=mE2B 5.(2013山西省长治二中 康杰中学 临汾一中 忻州一中高三四校联考)如图所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,金属块的厚度为d,高为h.当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时,由于磁场力的作用,金属块的上下两表面M、N间的电压为U,则(　B　) A.金属块的上表面电势高 B.金属块的上表面电势低 C.金属块中单位体积内的自由电子数目为B D.金属块中单位体积内的自由电子数目为edU 解析:由左手定则判断可得金属块中的自由电子向其上表面偏移,故金属块的上表面电势较低,故选项A错误,B正确;根据电流的微观表达式I=nevS可得金属块中单位体积内的自由电子数目n=IevS,当有稳恒电流通过时,金属块中的自由电子所受静电力和洛伦兹力平衡,即qUh=qvB,S=hd,将以上三式联立解得n= 6.(2013安徽省高三高考模拟(五))如图所示, 一对带电平行金属板A、B水平放置,上极板比下极板电势高104 V,两板间距d=10-2 m.B板中央开有小孔S;金属板正下方有一半径为r=10-2 m的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1 T,磁场区域的圆心O位于小孔正下方.SO连线交圆的边界于P点.O、P、S三点所在直线与金属板垂直.比荷为qm=5×107 C/kg的带正电粒子以速度v=53