高中物理一輪總復習練習：第九章磁場 課時作業(yè)46 Word版含解析

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1、課時作業(yè)(四十六)帶電粒子在疊加場中的運動 基礎訓練1(2018福建廈門一模)如圖所示是速度選擇器的原理圖，已知電場強度為E、磁感應強度為B并相互垂直分布，某一帶電粒子(重力不計)沿圖中虛線水平通過則該帶電粒子()A一定帶正電B速度大小為C可能沿QP方向運動D若沿PQ方向運動的速度大于，將一定向下極板偏轉答案：B解析：假設帶電粒子帶正電，沿PQ方向運動，由左手定則判斷，洛倫茲力方向向上，由靜電場知識判斷，電場力方向向下；反之，假設帶電粒子帶負電，沿PQ方向運動，由左手定則判斷，洛倫茲力方向向下，電場力方向向上，所以只要滿足qvBqE，即v，帶電粒子均可沿PQ水平通過，故A錯誤，B正確若帶電粒子

2、帶正電，沿QP方向運動，則洛倫茲力和電場力方向均向下，不可能沿題圖中虛線水平通過，同理，若帶電粒子帶負電，沿QP方向運動，則洛倫茲力和電場力方向均向上，也不可能沿題圖中虛線水平通過，故C錯誤若沿PQ方向運動的速度大于，則qvBqE，粒子將向上極板偏轉，故D錯誤2(2018河北衡水冀州月考)如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖，在間距為d的平行金屬板A、C間，存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場，兩金屬板通過導線與變阻器R相連，等離子體以速度v平行于兩金屬板垂直射入磁場若要減小該發(fā)電機的電動勢，可采取的方法是()A增大d B增大BC增大R D減小v答案：D解析：發(fā)電機的電動勢EBdv，要想減

3、小電動勢，則可以通過減小B、d或v實現(xiàn)故D正確，A、B、C錯誤3(多選)在空間某一區(qū)域里，有豎直向下的勻強電場E和垂直紙面向里的勻強磁場B，且兩者正交有兩個帶電油滴，都能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，則兩油滴一定相同的是()A帶電性質(zhì) B運動周期C運動半徑 D運動速率答案：AB解析：油滴受重力、電場力、洛倫茲力作用做勻速圓周運動由受力特點及運動特點，得mgqE，結合電場方向則油滴一定帶負電，且兩油滴比荷相等洛倫茲力提供向心力，有周期T，所以兩油滴周期相等，故A、B正確由r知，速度v越大，半徑則越大，故C、D錯誤4(2018山西四校聯(lián)考)如圖所示，有一金屬塊放在垂直于表面C的勻強磁場中，

4、當有穩(wěn)恒電流沿平行平面C的方向通過時，下列說法正確的是()A金屬塊上表面M的電勢高于下表面N的電勢B電流增大時，M、N兩表面間的電壓U增大C磁感應強度增大時，M、N兩表面間的電壓U減小D金屬塊中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)越少，M、N兩表面間的電壓U越小答案：B解析：由左手定則可知，金屬塊通有題圖示方向電流時，自由電子受到向上的洛倫茲力，向M面偏轉，故上表面M電勢低于下表面N的電勢，A項錯誤；最終電子在洛倫茲力和電場力作用下處于平衡，即evBe，則有UBvd，由此可知，磁感應強度增大時，M、N兩表面間的電壓增大，C項錯誤；由電流的微觀表達式IneSv可知，電流增大說明自由電子定向移動速率v增大，所以

5、M、N兩表面間的電壓增大，B項正確；電流一定時，金屬塊中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n越少，自由電子定向移動的速率一定越大，所以M、N兩表面間的電壓越大，D項錯誤5(2018北京豐臺區(qū)模擬)如圖所示，兩平行金屬板P、Q水平放置，板間存在勻強電場和勻強磁場(圖中未畫出)一個帶電粒子在兩板間沿虛線所示路徑做勻速直線運動粒子通過兩平行板后從O點垂直進入另一個垂直紙面向外的勻強磁場中做勻速圓周運動，經(jīng)過半個周期后打在擋板MN上的A點，不計粒子重力則下列說法不正確的是()A此粒子一定帶正電BP、Q間的勻強磁場一定垂直紙面向里C若另一個帶電粒子也能在P、Q間做勻速直線運動，則它一定與該粒子具有相同的比荷D若另一

6、個帶電粒子也能沿相同的軌跡運動，則它一定與該粒子具有相同的比荷答案：C解析：根據(jù)粒子在磁場中的運動軌跡，由左手定則可知，粒子帶正電，選項A正確；粒子在兩板間受豎直向下的電場力，則洛倫茲力方向豎直向上，由左手定則可知，P、Q間的勻強磁場一定垂直紙面向里，選項B正確；若另一個帶電粒子也能在P、Q間做勻速直線運動，則有qvBqE，可得v，則它一定與該粒子具有相同的速度，選項C錯誤；若另一個帶電粒子也能沿相同的軌跡運動，則有qvBm，可得r，它一定與該粒子具有相同的比荷和相同的速度，選項D正確本題選不正確的，故選C.6質(zhì)量為m、帶電量為q的液滴以速度v沿與水平方向成45角斜向上進入正交的勻強電場和勻強

7、磁場疊加區(qū)域，電場強度方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示液滴帶正電荷，在重力、電場力及磁場力共同作用下在場區(qū)做勻速直線運動重力加速度為g.試求：(1)電場強度E和磁感應強度B各多大？(2)當液滴運動到某一點A時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小不改變，不考慮因電場變化而產(chǎn)生的影響，求此后液滴做圓周運動的半徑答案：(1)(3)解析：(1)液滴帶正電，液滴受力如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：qEmgtan mgqvBmg故：E，B.(2)電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小不改變，故電場力與重力平衡，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有agqvB解得：R. 能力提升7(201

8、8遼寧五校聯(lián)考)有一個帶電荷量為q、重力為G的小球，從兩豎直的帶電平行板上方h處自由落下，兩極板間另有勻強磁場，磁感應強度為B，方向如圖所示，則帶電小球通過有電場和磁場的空間時，下列說法正確的是()A一定做曲線運動 B不可能做曲線運動C有可能做勻加速直線運動 D有可能做勻速直線運動答案：A解析：帶電小球在沒有進入復合場前做自由落體運動，進入磁場后，受豎直向下的重力Gmg、水平向左的電場力F電qE與水平向右的洛倫茲力F洛qBv，重力與電場力大小和方向保持恒定，但因為速度大小會發(fā)生變化，所以洛倫茲力大小和方向會發(fā)生變化，所以一定會做曲線運動，A正確，B、C、D錯誤8(2018河北冀州模擬)我國位處

9、北半球，某地區(qū)存在勻強電場E和可看做勻強磁場的地磁場B，電場與地磁場的方向相同，地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北，一帶電小球以速度v在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強方向在水平面內(nèi)做直線運動，忽略空氣阻力此地區(qū)的重力加速度為g，則下列說法正確的是()A小球運動方向為自南向北B小球可能帶正電C小球速度v的大小為D小球的比荷為答案：D解析：由題意可知，小球受重力、電場力和洛倫茲力，因做直線運動，且f洛qvB，因此一定做勻速直線運動，那么電場力與洛倫茲力的合力與重力等大反向，因電場與地磁場的方向相同，地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北，則小球受力如圖所示，其中Eq與Bqv垂直，因小球

10、受力平衡，則受力關系滿足(mg)2(Eq)2(Bqv)2，得，v，則D項正確，C項錯誤由受力分析可知小球帶負電，且運動方向為自東向西，則A、B錯誤9(2018廣東佛山一測)在水平面上，平放一半徑為R的光滑半圓管道，管道處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，另有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球(1)當小球從管口沿切線方向以某速度射入，運動過程中恰不受管道側壁的作用力，求此速度v0；(2)現(xiàn)把管道固定在豎直面內(nèi)，且兩管口等高，磁場仍保持和管道平面垂直，如圖所示空間再加一個水平向右、場強E的勻強電場(未畫出)若小球仍以v0的初速度沿切線方向從左邊管口射入，求小球：運動到最低點的過程中動能的增量；

11、在管道運動全程中獲得的最大速度答案：(1)(2)2mgR解析：(1)小球在水平面上只受到洛倫茲力作用，故qv0Bm解得v0(2)小球在管道內(nèi)運動時，洛倫茲力始終不做功對小球運動到最低點的過程，由動能定理得mgRqEREk又E聯(lián)立可得動能增量Ek2mgR當小球到達管道中方位角為的位置(如圖所示)時，根據(jù)動能定理，有mgRsin qE(RRcos )mv2mv即v22gR(sin cos )2gR對函數(shù)ysin cos 求極值，可得45時，ymax所以vm.10(2018山西聯(lián)考)如圖所示，在平面直角坐標系中，AO是xOy的角平分線，x軸上方存在水平向左的勻強電場，下方存在豎直向上的勻強電場和垂直

12、紙面向里的勻強磁場，兩電場的電場強度大小相等一質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)點從OA上的M點由靜止釋放，質(zhì)點恰能沿AO運動且通過O點，經(jīng)偏轉后從x軸上的C點進入第一象限內(nèi)并擊中AO上的D點已知ODOM，勻強磁場的磁感應強度大小為B(T)，重力加速度為g10 m/s2.求：(1)兩勻強電場的電場強度E的大?。?2)OM的長L；(3)質(zhì)點從M點出發(fā)到擊中D點所經(jīng)歷的時間t.答案：(1)(2)20 m或 m(3)7.71 s或6.38 s解析：(1)質(zhì)點在第一象限內(nèi)受重力和水平向左的電場力，沿AO做勻加速直線運動，所以有mgqE，即E(2)質(zhì)點在x軸下方，重力與電場力平衡，質(zhì)點做勻速圓周運動，從C點進入第一象限后做類平拋運動，其軌跡如圖所示，有Bqvm由運動學規(guī)律知v22aL，ag由類平拋運動規(guī)律知Rvt3，Rat聯(lián)立解得L20 m或 m(3)質(zhì)點做勻加速直線運動有Lat，得t12 s或 s質(zhì)點做勻速圓周運動有t24.71 s質(zhì)點做類平拋運動有Rvt3，得t31 s質(zhì)點從M點出發(fā)到擊中D點所經(jīng)歷的時間為tt1t2t37.71 s或6.38 s.