《高考導練2020年高考物理一輪復習 第八章 磁場 第3講 帶電粒子在復合場中的運動模擬試題 新人教版必修3-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考導練2020年高考物理一輪復習 第八章 磁場 第3講 帶電粒子在復合場中的運動模擬試題 新人教版必修3-1（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第3講 帶電粒子在復合場中的運動 高考·模擬·創(chuàng)新 圖8－3－22 1．(2020年高考·四川卷)如圖8－3－22所示，S處有一電子源，可向紙面內任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內的長度L＝9.1 cm，中點O與S間的距離d＝4.55 cm，MN與SO直線的夾角為θ，板所在平面有電子源的一側區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度B＝2.0×10－4T.電子質量m＝9.1×10－31 kg，電荷量e＝－1.6×10－19C，不計電子重力．電子源發(fā)射速度v＝1.6×106 m/s的一個電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長度為l，則(　　) A．θ＝90°時，l＝

2、9.1 cm　B．θ＝60°時，l＝9.1 cm C．θ＝45°時，l＝4.55 cm D．θ＝30°時，l＝4.55 cm 解析：考查帶電粒子在磁場中的運動． 圖8－3－23 圖8－3－24 電子帶負電，由左手定則可得電子只能逆時針旋轉．由R＝可算得R＝4.55 cm＝，由于N點始終有電子打到，所以只需研究電子在每種情況下打到板的上邊界即可，臨界情況是軌跡與板相切，分別畫出這四種情況下的軌跡圖如圖8－3－23可知，AD正確．另外也可以由幾何關系寫出長度l的通式：如圖8－3－24所示：SC＝＝ R，NP＝R－Rcosθ，得NQ＝SC＋NP＝R分別代入不同的角度進行計算，同

3、樣得出AD正確． 答案：AD 2．(2020年高考·廣東卷)在同一勻強磁場中，α粒子(He)和質子(H)做勻速圓周運動．若它們的動量大小相等，則α粒子和質子(　　) A．運動半徑之比是2∶1 B．運動周期之比是2∶1 C．運動速度大小之比是4∶1 D．受到的洛倫茲力之比是2∶1 解析：由題意可知，兩帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，根據α粒子、質子的符號可知兩帶電粒子的質量之比為4∶1，電量之比為2∶1.因動量大小相等，故vα∶vH＝mH∶mα＝1∶4 ，即C錯；同一磁場，B相同，由洛倫茲力的計算式f＝qvB可知，fα∶fH＝qαvαB∶qHvHB＝1∶2 ，即D錯；由qv

4、B＝m可知，Rα∶RH＝1∶2，即A錯；再由T＝可知，Tα∶TH＝2∶1，B正確． 答案：B 3．(2020年高考·江蘇卷) 一臺質譜儀的工作原理如圖8－3－25所示，電荷量均為＋q、質量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為零．這些離子經加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，最后打在底片上．已知放置底片的區(qū)域MN＝L，且OM＝L.某次測量發(fā)現MN中左側區(qū)域MQ損壞，檢測不到離子，但右側區(qū)域QN仍能正常檢測到離子．在適當調節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測到． 圖8－3－25 (1)求原本打在MN中點P的離子質量m； (2)為使

5、原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調節(jié)范圍； (3)為了在QN區(qū)域將原本打在MQ區(qū)域的所有離子檢測完整，求需要調節(jié)U的最少次數．(取lg2＝0.301，lg3＝0.477，lg5＝0.699) 解析：(1)離子在電場中加速qU0＝mv2 在磁場中做勻速圓周運動qvB＝m， 解得r＝ 代入r＝L，解得m＝ (2)由(1)知，r2＝，將m代入U＝，離子打在Q點r＝L，U＝， 離子打在N點r＝L，U＝， 則電壓的范圍≤U≤ (3)由(1)可知，r∝ 由題意知，第1次調節(jié)電壓到U1，使原本Q點的離子打在N點＝ 此時，原本半徑為r1的打在Q1的離子打在Q上 ＝ 解

6、得r1＝2L 第2次調節(jié)電壓到U2，原本打在Q1的離子打在N點，原本半徑為r2的打在Q2的離子打在Q上，則＝，＝， 解得r2＝3L 同理，第n次調節(jié)電壓，有rn＝n＋1L 檢測完整，有rn≤，解得n≥－1≈2.8. 最少次數為3次． 答案：(1)m＝　(2)≤U≤　(3)3次 4．(2020年高考·福建卷) 如圖8－3－26，絕緣粗糙的豎直平面MN左側同時存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向右，電場強度大小為E，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點由靜止開始沿MN下滑，到達C點時離開MN做曲線運動．A、C兩點間距離為

7、h，重力加速度為g. 圖8－3－26 (1)求小滑塊運動到C點時的速度大小vC； (2)求小滑塊從A點運動到C點過程中克服摩擦力做的功Wf； (3)若D點為小滑塊在電場力、洛倫茲力及重力作用下運動過程中速度最大的位置，當小滑塊運動到D點時撤去磁場，此后小滑塊繼續(xù)運動到水平地面上的P點．已知小滑塊在D點時的速度大小為vD，從D點運動到P點的時間為t，求小滑塊運動到P點時速度的大小vP. 解析：(1)小滑塊沿MN運動過程，水平方向受力滿足 qvB＋N＝qE 小滑塊在C點離開MN時支持力N＝0 解得小滑塊運動到C點時的速度大小vC＝. (2 )小滑塊從A點運動到C點過程中，由動能定理 mgh－Wf＝mv－0 解得：Wf＝mgh－m 圖8－3－27 (3)如圖8－3－27，當小滑塊運動到D點時速度最大，速度方向一定與電場力、重力的合力方向垂直．撤去磁場后小滑塊將做類平拋運動，等效加速度為g′ g′＝ 且v＝v＋(g′t)2 解得 vP＝ 答案：(1)　(2)mgh－m (3)