人教版高考物理一轮总复习课后习题 第九章 磁场 课时规范练29 带电粒子在复合场中的运动.docVIP

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课时规范练29带电粒子在复合场中的运动

一、基础对点练

1.(多选)(叠加场)如图所示,两块金属板上下水平放置,相距为d,在两金属板之间连接一电压为U的恒压源。两金属板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷嘴固定在两块金属板中线的左侧,从喷嘴水平向右喷出质量为m、速度为v的带电墨滴,墨滴在电场区域恰好做直线运动,并垂直磁场左边界进入电场和磁场的共存区域,最终垂直打在下板上,已知重力加速度大小为g。由此可知()

A.墨滴可能带正电

B.墨滴电荷量为q=mgd

C.墨滴进入电场和磁场的共存区域后的运动轨迹可能是抛物线的一部分

D.右侧磁场区域的磁感应强度为B=2Uv

2.(多选)(霍尔元件)(江西临川一模)自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示,自行车前轮上安装一块磁铁,轮子每转一圈,这块磁铁就靠近传感器一次,传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时,导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转,最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差,即为霍尔电势差。下列说法正确的是()

A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.自行车的车速越大,霍尔电势差越高

C.图乙中霍尔元件的电流I一定是由正电荷定向运动形成的

D.如果长时间不更换传感器的电源,霍尔电势差将减小

3.(多选)(带电粒子在交变场中的运动)某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示),规定垂直于纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹),下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用,其他力不计)()

A.若粒子的初始位置在a处,在t=38

B.若粒子的初始位置在f处,在t=T2

C.若粒子的初始位置在e处,在t=118

D.若粒子的初始位置在b处,在t=T2

4.(多选)(组合场)如图所示,在x轴上方第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方存在沿y轴正方向的匀强电场。a、b两个重力不计的带电粒子分别从电场中的同一点P由静止释放后,经电场加速从M点射入磁场并在磁场中发生偏转。最后从y轴离开磁场时,速度大小分别为v1和v2,v1的方向与y轴垂直,v2的方向与y轴正方向成60°角。a、b两粒子在磁场中运动的时间分别为t1和t2,则以下比值正确的是()

A.v1∶v2=2∶1 B.v1∶v2=1∶2

C.t1∶t2=3∶2 D.t1∶t2=3∶8

二、素养综合练

5.(多选)(天津红桥区高三一模)如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中,设小球电荷量不变,小球由静止下滑的过程中()

A.小球加速度一直减小

B.小球速度一直增大,直到最后匀速

C.杆对小球的弹力一直增大

D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变

6.(山东枣庄模拟)如图所示,虚线右侧有竖直向下的电场强度E=45N/C的匀强电场及垂直于电场向外的磁感应强度B=0.25T的匀强磁场。在光滑绝缘的水平面上有两个等大的金属小球A、B,小球A不带电,其质量mA=0.05kg,紧贴虚线静置的小球B的电荷量qB=-4×10-3C,其质量mB=0.01kg。小球A以速度v0=20m/s水平向右与小球B发生正碰,碰后小球B垂直于电、磁场直接进入正交电、磁场中。刚进入正交电、磁场的瞬间,小球B竖直方向的加速度恰好为零。设小球A、B碰撞瞬间电荷均分,g取10m/s2。则下列说法正确的是()

A.碰后瞬间,小球A的速度大小为10m/s

B.小球A在刚进入正交电、磁场后的短时间内,其电势能减少

C.过程中,小球A对小球B做的功为2J

D.小球A、B之间的碰撞为弹性碰撞

7.如图所示,边长为L的正方形ABCD区域内有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场平行于AD向下,电场强度大小为E,匀强磁场垂直于正方形平面向里。一个电荷量为+q、质量为m的带电粒子从AD边的中点P垂直电场和磁场方向向右射入,结果带电粒子恰好做匀速直线运动。撤去磁场,带电粒子仍以原速度从P点射入电场,结果粒子恰好从B点离开电场,不计带电粒子的重力。

(1)求匀强磁场的磁感应强度大小。

(2)若仅撤去电场,带电粒子仍以原速度从P点射入匀强磁场,求粒子从CD边离开磁场的位置离D点的距离。

8.(江西抚州临川一中模拟)如图所示,平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,第四象限内存在沿y轴正方向的