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2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 粒子在磁場、復(fù)合場中的運動專題質(zhì)量評估（五） 新人教版 一、選擇題 1、 （xx濟南市三模）如圖所示，一帶正電的質(zhì)點在固定的負的點電荷作用下繞該負電荷做勻速圓周運動，周期為T0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示?，F(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則 （ ） A．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0 B．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于T0 C．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于T0 D．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將小于T0 2、 （xx安徽質(zhì)量檢測）由中國提供水磁體的阿爾法磁潛儀如圖所示，它曾由航天飛機攜帶升空，將來安裝在阿爾法國際空間站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物質(zhì)。所謂的反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電量與正粒子相等但電性相反，例如反質(zhì)子即為，假若使一束質(zhì)子、反質(zhì)子、粒子和反粒子組成的射線，以相同的速度通過進入勻強磁場B2而形成的4條徑跡，則 （ ） A．1、3是反粒子徑跡 B．2、4為反粒子徑跡 C．l、2為反粒子徑跡 D．4為反粒子徑跡 3、 （xx寧波模擬） 光滑水平面上有一個帶負電的小球A和一個帶正電的小球B，空間存在著豎直向下的勻強磁場，如圖所示。給小球B一個合適的初速度，B將在水平面上按圖示的軌跡做勻速圓周運動。在運動過程中，由于B內(nèi)部的因素，從B中分離出一小塊不帶電的物質(zhì)C（可認為剛分離時二者的速度相同），則此后 A．B會向圓外飛去，C做勻速直線運動 B．B會向圓外飛去，C做勻速圓周運動 C．B會向圓內(nèi)飛去，C做勻速直線運動 D．B會向圓內(nèi)飛去，C做勻速圓周運動 4.如圖1所示，有一混合正離子束先后通過正交的電場、磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的（ ） A.速度 B.質(zhì)量 C.電荷量 D.比荷 5.如圖2所示,在真空區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在兩個勻強電場,其電場線方向都豎直向下,在區(qū)域Ⅰ中有一個帶負電荷的粒子沿電場線以速度v0勻速下落,并進入?yún)^(qū)域Ⅱ(電場范圍足夠大).能描述粒子在兩個電場中運動情況的速度—時間圖象是(以v0方向為正方向)（ ） 6.虛線間空間存在著如圖所示的勻強電場E和勻強磁場B，有一個帶正電小球（電量為+q,質(zhì)量為m）從電場、磁場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過電場、磁場區(qū)域的是（ ） 7.水平方向的勻強磁場區(qū)域足夠大，如圖3所示，將一帶正電的小球自磁場中M點由靜止釋放,它的運動情況是（ ） A.如圖（a） B.如圖（b）往復(fù) C.如圖（c）向右延續(xù) D.如圖（d） 8.如圖7所示，水平放置的兩個平行金屬板MN、PQ間存在勻強電場和勻強磁場.MN板帶正電，PQ板帶負電，磁場方向垂直紙面向里.一帶電微粒只在電場力和洛倫茲力作用下，從I點由靜止開始沿曲線IJK運動，到達K點時速度為零，J是曲線上離MN板最遠的點.有以下幾種說法： ①在I點和K點的加速度大小相等，方向相同； ②在I點和K點的加速度大小相等，方向不同； ③在J點微粒受到的電場力小于洛倫茲力； ④在J點微粒受到的電場力等于洛倫茲力. 其中正確的是（ ） A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 9.真空區(qū)域中存在如圖8所示形式變化的均勻磁場,該磁場的磁感應(yīng)強度大小不變、方向隨時間做周期性變化.一電荷量q=5π10-7 C,質(zhì)量m=510-10 kg的帶電粒子，位于該真空區(qū)域中某點處，在t=0時刻以初速度v0=π m/s沿垂直于磁場的方向開始運動.不計粒子重力的作用,不計磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響.則帶電粒子在磁場中運動N個(N為整數(shù))周期的時間內(nèi)的平均速度的大小等于（ ） A.π m/s B. m/s C.2 m/s D. m/s 10.如圖9甲所示,在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場,電場的方向水平向右(圖甲中由B到C),電場強度的大小隨時間變化的情況如圖乙所示;磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的情況如圖丙所示.在t=1 s時,從A點沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一個粒子(不計重力),并在此之后,每隔2 s有一個相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,射出的粒子均能擊中C點.若AB=BC=l,且粒子由A運動到C的時間均小于1 s.不計空氣阻力及電場、磁場變化帶來的影響,則以下說法正確的是（ ） A.磁場方向垂直紙面向外 B.電場強度E0和磁感應(yīng)強度B0的比值E0/B0=2v0 C.第一個粒子由A運動到C所經(jīng)歷的時間t1= D.第二個粒子到達C點的動能等于第一個粒子到達C點的動能 二、計算題 11.(10分)如圖10所示,平行于直角坐標系Y軸的PQ是用特殊材料制成的,只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過.其左側(cè)有一直角三角形區(qū)域,分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,其右側(cè)有豎直向上場強為E的勻強電場.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標原點O沿不同方向射到三角形區(qū)域,不考慮電子間的相互作用.已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,在△OAC中,OA=a,θ=60.求: (1)能通過PQ界面的電子所具有的最大速度是多少; (2)在PQ右側(cè)X軸上什么范圍內(nèi)能接收到電子. 12.（14分)如圖11所示,在直角坐標系第Ⅰ、Ⅳ象限存在著與y軸正方向成30角的勻強電場E,在第Ⅱ象限存在著垂直于紙面向里的勻強磁場.在第Ⅲ象限電子槍中的燈絲加熱逸出的電子(初速度為0)經(jīng)加速電場U0加速后進入粒子速度選擇器,(速度選擇器中磁感應(yīng)強度與第Ⅱ象限的磁感應(yīng)強度相同均為B,電場強度大小為E1)沿直線運動后在x軸上的a(-L,0)點以一定的速度垂直于x軸射入第Ⅱ象限的磁場偏轉(zhuǎn),然后經(jīng)過y軸上的某點b,與y軸方向成60角垂直電場E方向進入電場,經(jīng)過y軸上的c點(0,- L).已知電子的電量為e,質(zhì)量為m(不計重力),加速電場的電壓為U0.求: (1)經(jīng)加速電場U0加速后進入粒子速度選擇器時,電子的速度大小. (2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小. (3)速度選擇器的電場強度E1的大小. (4)Ⅰ、Ⅳ象限中勻強電場的電場強度E的大小. 13. (16分)如圖12所示,位于豎直平面內(nèi)的坐標系xOy,在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,還有沿x軸負方向的勻強電場,場強大小為E,在其第一象限空間有沿y軸負方向的、場強為E′=E的勻強電場,并在y>h區(qū)域有磁感應(yīng)強度也為B的垂直于紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點得到一初速度,恰好能沿PO做勻速直線運動(PO與x軸負方向的夾角為θ=37),并從原點O進入第一象限，已知重力加速度為g, sin37=0.6,cos37=0.8,問: (1)油滴的電性; (2)油滴在P點得到的初速度大小; (3)油滴在第一象限運動的時間和離開第一象限處的坐標值. 答案及解析 一、選擇題 1.BC 2.C 3.C 4. 【解析】選A、D.離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，一定是qE=qvB,v=，A正確.進入?yún)^(qū)域Ⅱ后，做勻速圓周運動的半徑相同，由r=知，因v、B相同，只能是比荷相同，故D正確，B、C錯誤. 5. 【解析】選C.依題意可知粒子在區(qū)域Ⅰ中所受的重力與電場力是一對平衡力,進入?yún)^(qū)域Ⅱ后,電場力大于重力,做勻減速運動,根據(jù)運動的對稱性,當(dāng)速度為0時,反向做勻加速運動,C項正確. 6. 7. 【解析】 選C.帶電小球在磁場中受重力和洛倫茲力，合外力無法提供向心力，不能做勻速圓周運動，A錯.帶電小球釋放后，在豎直方向先做加速運動，在洛倫茲力的作用下將向右下方運動，受力如圖所示,開始階段，F(xiàn)1mg后，在豎直方向?qū)⒆鰷p速運動，當(dāng)豎直速度為零時，到達P點，F(xiàn)1足夠大，在F1的作用下，小球?qū)⑾蛏线\動，與M到P的運動對稱，到達N點時v=0，以后重復(fù)MPN的過程，故C正確. 8. 【解析】選A.電荷所受的洛倫茲力F=qvB,當(dāng)電荷的速度為零時，洛倫茲力為零，故電荷在I點和K點只受到電場力的作用，故在這兩點的加速度大小相等，方向相同，①是正確的，②是錯誤的；由于J點是曲線上離MN板最遠的點，說明電荷在J點具有與MN平行的速度，帶電粒子在J點受到兩個力的作用，即電場力和洛倫茲力，軌跡能夠向上偏折，則說明洛倫茲力大于電場力，故③正確，④錯誤.綜上所述，選項A是正確的. 9. 10. 【解析】選A、B、C.粒子在電場中做勻加速運動,在磁場中做勻速圓周運動.電場強度方向向右,粒子向右偏轉(zhuǎn)可判斷出粒子帶正電荷.粒子在磁場中向右偏轉(zhuǎn)可判斷出磁場方向向外,粒子在磁場中有R=l=,在電場中有y=l=,解得E0/B0=2v0,A、B正確.第一個粒子由A運動到C所經(jīng)歷的時間為t1=,第二個粒子到達C點時的動能大于第一個粒子到達C點時的動能,因為第二個粒子所受的電場力做正功,C對,D錯誤. 二、計算題 11. 12. 13. 【解析】(1)油滴帶負電 (2分) (2)油滴受三個力作用(如圖),從P到O沿直線做勻速運動,設(shè)油滴質(zhì)量為m: