人教版高中物理选修3-1带电粒子在匀强磁场中的运动第2课时 名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 第三章 磁场 6 带电粒子在匀强磁场中的运动 第二课时 复合场问题 A级　抓基础 1．(多选)如图为一“速度选择器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出，不计重力作用．可能达到上述目的办法是(　　) A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里 B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里 C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外 D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外 答案：AD 2.(多选)如图所示是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对平行放置，且板面垂直于纸面，在两极板之间接有电阻R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场．当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时，下列说法中正确的是(　　) A．N板的电势高于M板的电势 B．M板的电势高于N板的电势 C．R中有由b向a方向的电流 D．R中有由a向b方向的电流 答案：BD 3.如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两极板间还存在着匀强电场E.从两极板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是(　　) A．这三束正离子的速度一定不相同 B．这三束正离子的质量一定不相同 C．这三束正离子的电荷量一定不相同 D．这三束正离子的比荷一定不相同 答案：D 4.已知质量为m的带电液滴，以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动．如图所示．求： (1)液滴在空间受到几个力作用； (2)液滴带电荷量及电性； (3)液滴做匀速圆周运动的半径． 解析：(1)由于是带电液滴，它一定受重力，又处于电磁场中，还应受到电场力及洛伦兹力共三个力作用． (2)因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，电荷量由mg＝Eq，求得：q＝eq \f(mg,E). (3)尽管液滴受三个力，但合力为洛伦兹力，所以仍可用半径公式R＝eq \f(mv,qB)，把电荷量代入可得R＝eq \f(mv,\f(mg,E)B)＝eq \f(Ev,gB). B级　提能力 5.(多选)已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，则(　　) A．液滴在空间可能受4个力作用 B．液滴一定带负电 C．液滴做圆周运动的半径r＝eq \f(1,B) eq \r(\f(2UE,g)) D．液滴在场中运动时总能量不变 答案：BCD 6.(多选)某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块．水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，A、B始终保持相对静止．以下关于A、B受力情况的说法中正确的是(　　) A．A对B的压力变小　　B．B、A间的摩擦力保持不变 C．A对B的摩擦力变大 D．B对地面的压力变大 答案：BD 7.如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场．已知ON＝d.不计粒子重力，求： (1)粒子在磁场中运动的轨道半径R； (2)粒子在M点的初速度v0的大小； (3)粒子从M点运动到P点的总时间t. 解析：(1)作出带电粒子的运动轨迹如图1所示． 图1 由三角形相关知识得 Rsin θ＝d. 解得R＝eq \f(2\r(3),3)d. (2)由qvB＝eq \f(mv2,R)得v＝eq \f(2\r(3)qBd,3m)，在N点速度v与x轴正方向成θ＝60°角射出电场，将速度分解如图2所示． 图2 由cos θ＝eq \f(v0,v)得射出速率v＝2v0， 解得v0＝eq \f(\r(3)qBd,3m). (3)设粒子在电场中运动的时间为t1，有d＝v0t1. 所以t1＝eq \f(d,v0)＝eq \f(\