《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)沖關(guān)三十四 鏈接高考9、10（含解析）新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)沖關(guān)三十四 鏈接高考9、10（含解析）新人教版（9頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) [A級(jí)－基礎(chǔ)練] 1．在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直．一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子(　　 ) A．一定帶正電 B．速度v＝ C．若速度v>，粒子一定不能從板間射出 D．若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng) 解析：B　[粒子帶正電和負(fù)電均可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即qvB＝qE，解得速度v＝，選項(xiàng)B正確；若速度v>，粒子可能從板間射出，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力方向相同，不能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 2．用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量

2、為m、帶電荷量為＋q的小球，讓它處于如圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．由于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，小球靜止在如圖所示位置，這時(shí)懸線與豎直方向的夾角為α，并被拉緊，則磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度和方向可能是(　　) A．v＝，水平向左 B．v＝，豎直向下 C．v＝，豎直向上 D．v＝，水平向右 解析：C　[根據(jù)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，帶電小球相對(duì)于磁場(chǎng)的速度與磁場(chǎng)相對(duì)于小球(相對(duì)地面靜止)的速度大小相等、方向相反．洛倫茲力F＝qvB中的v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度．根據(jù)力的平衡條件可以得出，當(dāng)小球相對(duì)磁場(chǎng)以速度v＝豎直向下運(yùn)動(dòng)或以速度v＝水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球都能處于靜止?fàn)顟B(tài)，但小球處于后者的狀態(tài)時(shí)，懸線不受拉力，不會(huì)

3、被拉緊，故本題選C.] 3．如圖所示，寬度為d、厚度為h的導(dǎo)體放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過該導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的上、下表面之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系為U＝k，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)．設(shè)載流子的電荷量為q，下列說法正確的是(　　 ) A．載流子所受靜電力的大小F＝q B．導(dǎo)體上表面的電勢(shì)一定大于下表面的電勢(shì) C．霍爾系數(shù)為k＝，其中n為導(dǎo)體單位長(zhǎng)度上的電荷數(shù) D．載流子所受洛倫茲力的大小F洛＝，其中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電荷數(shù) 解析：D　[靜電力的大小應(yīng)為F＝q，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；載流子的

4、電性是不確定的，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；霍爾系數(shù)k＝，其中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電荷數(shù)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；載流子所受洛倫茲力的大小F洛＝qvB，其中v＝，可得F洛＝，選項(xiàng)D正確．] 4．(2019·安慶模擬)如圖所示，一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，已知該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直向下；該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，不計(jì)空氣阻力，設(shè)重力加速度為g，則(　　 ) A．液滴帶正電 B．液滴比荷＝ C．液滴沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) D．液滴運(yùn)動(dòng)速度大小v＝ 解析：C　[液滴在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知，qE＝mg，得＝

5、，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力豎直向上，液滴帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；由左手定則可判斷液滴沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，C正確；對(duì)液滴qE＝mg，qvB＝m得v＝，故D錯(cuò)誤．] 5．(2019·南京模擬)如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子經(jīng)加速電壓U加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)電子流向上極板偏轉(zhuǎn)．設(shè)兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.欲使電子沿直線從電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域通過，只采取下列措施，其中可行的是(　　) A．適當(dāng)減小電場(chǎng)強(qiáng)度E B．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B C．適當(dāng)增大加速電場(chǎng)極板之間的距離 D．適當(dāng)減小加速電壓U 解析：A　[欲使電子沿直線從電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域通過，則qE＝qvB，而電子流向上極板偏轉(zhuǎn)

6、，則qE＞qvB，應(yīng)減小E或增大B、v，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．] 6．(2019·廣東惠州一調(diào))平面OM和水平面ON之間的夾角為30°，其橫截面如圖所示，平面OM和水平面ON之間同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上．一帶電小球的質(zhì)量為m、帶電荷量為q，帶電小球沿紙面以大小為v0的速度從OM的某點(diǎn)沿左上方射入磁場(chǎng)，速度方向與OM成30°角，帶電小球進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知帶電小球在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON恰好相切，且?guī)щ娦∏蚰軓腛M上另一點(diǎn)P射出磁場(chǎng)(P未畫出)． (1)判斷帶電小球帶何種電荷？所加電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大？ (

7、2)帶電小球離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)P到兩平面交點(diǎn)O的距離s為多大？ (3)帶電小球離開磁場(chǎng)后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，能打在左側(cè)豎直的光屏OO′上，求打在光屏上的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離． 解析：(1)根據(jù)題意知，小球受到的電場(chǎng)力與重力平衡，小球所受的合力等于洛倫茲力，則帶電小球帶正電荷． 由qE＝mg，可得E＝. (2)帶電小球進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有qv0B＝m， 得R＝. 根據(jù)題意，帶電小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，Q點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)軌跡與ON相切的點(diǎn)，I點(diǎn)為入射點(diǎn)，P點(diǎn)為出射點(diǎn)，則IP為運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的弦，帶電小球離開磁場(chǎng)的速度方向與OM的夾角也為30°，由幾何關(guān)系可得，QP為圓軌道的

8、直徑， 所以O(shè)P的長(zhǎng)度s＝＝4R＝. (3)帶電小球從P點(diǎn)離開磁場(chǎng)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)帶電小球打在光屏上的T點(diǎn)．則帶電小球運(yùn)動(dòng)的水平方向位移為x＝v0t，得t＝＝＝， 豎直方向位移為y＝gt2＝g·2＝， 如圖所示，T點(diǎn)到O點(diǎn)的距離 OT＝2R＋y＝＋. 答案：(1)正電荷　　(2)　(3)＋ [B級(jí)－能力練] 7．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊從半徑為R的絕緣半圓槽頂點(diǎn)A由靜止下滑，已知半圓槽右半部分光滑，左半部分粗糙，整個(gè)裝置處于正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)與磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝，方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，g為重力加速度大小，則下列說

9、法正確的是(　　 ) A．物塊最終停在A點(diǎn) B．物塊最終停在最低點(diǎn) C．物塊做往復(fù)運(yùn)動(dòng) D．物塊首次滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg＋qB 解析：CD　[由于半圓槽右半部分光滑，左半部分粗糙，且在最低點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向向右，所以物塊最終從最低點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某位置速度變?yōu)榱?，然后又向左運(yùn)動(dòng)，即物塊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，A、B錯(cuò)誤；物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得，mgR－qER＝mv2－0，且E＝，聯(lián)立得v＝，物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得，N－mg－qvB＝m，解得N＝2mg＋qB，由牛頓第三定律知，選項(xiàng)D正確．] 8．(2019·佛山模擬)(多選)如圖所示，

10、某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xOy，在y<0的空間里有與場(chǎng)強(qiáng)E垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，在y>0的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為m的帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))自由釋放，此液滴則沿y軸的負(fù)方向，以加速度a＝2g(g為重力加速度)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，瞬間被安置在原點(diǎn)的一個(gè)裝置改變了帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變)，隨后液滴進(jìn)入y<0的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，液滴在y<0的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中(　　) A．重力勢(shì)能一定是不斷減小 B．電勢(shì)能先增大后減小 C．動(dòng)能不斷增大 D．動(dòng)能保持不變 解析：BD　[在y>0的空間內(nèi)，根據(jù)液滴沿y軸負(fù)方向以加速度a＝2g(g為重力

11、加速度)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)可知，液滴在此空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受電場(chǎng)力方向向下，大小等于重力；進(jìn)入y<0的空間后，液滴電性改變，其所受電場(chǎng)力向上，大小仍等于重力，所以液滴將在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能保持不變，選項(xiàng)D正確；重力勢(shì)能先減小后增大，電勢(shì)能先增大后減小，選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤．] 9．(2019·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)(多選)自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率．如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓．圖乙為霍爾元件的工作原理圖．當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在磁場(chǎng)力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場(chǎng)

12、、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差，即為霍爾電勢(shì)差．下列說法正確的是(　　 ) A．根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小 B．自行車的車速越大，霍爾電勢(shì)差越高 C．圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的 D．如果長(zhǎng)時(shí)間不更換傳感器的電源，霍爾電勢(shì)差將減小 解析：AD　[根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)可知車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，若再已知自行車車輪的半徑，根據(jù)v＝2πrn即可獲知車速大小，選項(xiàng)A正確；根據(jù)霍爾原理可知q＝Bqv，U＝Bdv，即霍爾電壓只與磁場(chǎng)強(qiáng)度、霍爾元件的厚度以及電子定向移動(dòng)的速度有關(guān)，與車輪轉(zhuǎn)速無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圖乙中霍爾元件的電流I是由電子定向運(yùn)動(dòng)形

13、成的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如果長(zhǎng)時(shí)間不更換傳感器的電源，則會(huì)導(dǎo)致電子定向移動(dòng)的速率減小，故霍爾電勢(shì)差將減小，選項(xiàng)D正確．] 10．(多選)如圖所示，空間中存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(方向水平向右)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B(方向垂直紙面向外)，在豎直平面內(nèi)從a點(diǎn)沿ab、ac方向拋出兩帶電小球(不考慮兩帶電小球的相互作用，兩小球電荷量始終不變)，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．沿ab、ac方向拋出的帶電小球都可能做直線運(yùn)動(dòng) B．只有沿ab方向拋出的帶電小球才可能做直線運(yùn)動(dòng) C．若沿ac方向拋出的小球做直線運(yùn)動(dòng)則小球帶負(fù)電，且小球一定是做勻速運(yùn)動(dòng) D．兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能均守恒 解析：AC　

14、[兩個(gè)帶電小球的電性未知，可假設(shè)電性再判斷電場(chǎng)力和洛倫茲力的方向，由于在電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力作用下小球的直線運(yùn)動(dòng)必為勻速運(yùn)動(dòng)，只要三力能平衡，小球即可做直線運(yùn)動(dòng)，由假設(shè)判斷可知沿ab方向做直線運(yùn)動(dòng)的小球帶正電、沿ac方向做直線運(yùn)動(dòng)的小球帶負(fù)電，所以選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；除重力做功外，洛倫茲力不做功，電場(chǎng)力做功，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 11．(2019·長(zhǎng)春模擬)(多選)如圖所示，一個(gè)絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，固定于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)，在圓管的最低點(diǎn)有一個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，重力加速度為g.空間存

15、在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知(不為零)，方向垂直于環(huán)形細(xì)圓管所在平面且向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．某時(shí)刻，給小球一方向水平向右，大小為v0＝的初速度，則以下判斷正確的是(　　) A．無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何，獲得初速度后的瞬間，小球在最低點(diǎn)一定受到管壁的彈力作用 B．無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何，小球一定能到達(dá)環(huán)形細(xì)圓管的最高點(diǎn)，且小球在最高點(diǎn)一定受到管壁的彈力作用 C．無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何，小球一定能到達(dá)環(huán)形細(xì)圓管的最高點(diǎn)，且小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度大小都相同 D．小球在從環(huán)形細(xì)圓管的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所能到達(dá)的最高點(diǎn)的過程中，水平方向分速度的大小一直減小 解析：BC　[小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力方向豎直

16、向上，若洛倫茲力和重力的合力恰好提供小球所需要的向心力，則在最低點(diǎn)時(shí)小球不會(huì)受到管壁彈力的作用，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)的過程中，洛倫茲力不做功，小球的機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)小球的速度v＝，由于是雙層軌道約束，小球運(yùn)動(dòng)過程不會(huì)脫離軌道，所以小球一定能到達(dá)軌道最高點(diǎn)，C選項(xiàng)正確；在最高點(diǎn)時(shí)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F＝m＝mg，小球受到豎直向下洛倫茲力的同時(shí)必然受到與洛倫茲力等大反向的軌道對(duì)小球的彈力，B選項(xiàng)正確；小球在從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，小球在下半圓內(nèi)上升的過程中，水平分速度向右一定遞減，到達(dá)圓心的等高點(diǎn)時(shí)，水平速度為零，而運(yùn)動(dòng)至上半圓后水平分速度向左且不為零，所以水平分速度一定有增大

17、的過程，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．] 12．(2019·河北衡水中學(xué)一調(diào))如圖所示，質(zhì)量M為5.0 kg的小車以2.0 m/s的速度在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，小車上AD部分是表面粗糙的水平軌道，DC部分是光滑圓弧軌道，整個(gè)軌道都是由絕緣材料制成的，小車所在空間內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E大小為50 N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為2.0 T．現(xiàn)有一質(zhì)量m為2.0 kg、帶負(fù)電且電荷量為0.10 C的滑塊以10 m/s的水平速度向右沖上小車，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為5 m/s.滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字． (1)求滑塊從A到D的過程中，小車與滑

18、塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能； (2)如果滑塊剛過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為76 N，求圓弧軌道的半徑r； (3)當(dāng)滑塊通過D點(diǎn)時(shí)，立即撤去磁場(chǎng)，要使滑塊沖出圓弧軌道，求此圓弧軌道的最大半徑． 解析：(1)設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，小車在此時(shí)的速度大小為v2，物塊從A運(yùn)動(dòng)到D的過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向， 有mv0－Mv＝mv1＋Mv2， 解得v2＝0. 設(shè)小車與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為ΔE，則有 ΔE＝mv＋Mv2－mv， 解得ΔE＝85 J. (2)設(shè)滑塊剛過D點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力為FN，則由牛頓第三定律可得FN＝76 N，由牛頓第二定律可得 FN－(mg＋qE＋qv1B)＝m， 解得r＝1.0 m. (3)設(shè)滑塊沿圓弧軌道上升到最大高度時(shí)，滑塊與小車具有共同的速度v′，由動(dòng)量守恒定律可得 mv1＝(m＋M)v′，解得v′＝ m/s. 設(shè)圓弧軌道的最大半徑為Rm，由能量守恒定律有 mv＝(m＋M)v′2＋(mg＋qE)Rm， 解得Rm＝0.71 m. 答案：(1)85 J　(2)1.0 m　(3)0.71 m 9