带电粒子在复合场中地运动专题试题.doc

实用标准文案 PAGE 文档 高考专题训练八　带电粒子在复合场中的运动 时间：40分钟　 分值：100分 1．(2014·高考终极猜想八)如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是(　　) A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B很大时，滑块可能静止于斜面上 解析　根据左手定则可知，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力，C对．随着滑块速度的变化，洛伦兹力大小变化，它对斜面的压力大小发生变化，故滑块受到的摩擦力大小变化，A错．B越大，滑块受到的洛伦兹力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，据动能定理，滑块到达地面时的动能就越小，B错．由于开始时滑块不受洛伦兹力就能下滑，故B再大，滑块也不可能静止在斜面上，D错． 答案　C 2．(多选题)(2014·浙江省嘉兴市摸底)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是(　　) A．增大匀强电场间的加速电压 B．增大磁场的磁感应强度 C．减小狭缝间的距离 D．增大D形金属盒的半径 解析　回旋加速器利用电场加速和磁场偏转加速粒子，粒子射出时的轨道半径恰好等于D形盒的半径，根据qvB＝eq \f(mv2,R)可得，v＝eq \f(qBR,m)，因此离开回旋加速器时的动能Ek＝eq \f(1,2)mv2＝eq \f(q2B2R2,2m)可知，与加速电压无关，与狭缝距离无关，A、C错误；磁感强度越大，D形盒的半径越大，动能越大，B、D正确． 答案　BD 3．如图所示，一个静止的质量为m、电荷量为q的粒子(重力忽略不计)，经加速电压U加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打到P点，OP＝x，能正确反映x与U之间关系的是(　　) A．x与U成正比 B．x与U成反比 C．x与eq \r(U)成正比 D．x与eq \r(U)成反比 解析　由x＝2R＝eq \f(2mv,qB)，qU＝eq \f(1,2)mv2，可得x与eq \r(U)成正比，选项C正确． 答案　C 4．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B＝eq \f(k,r2)(k为常数)．磁单极子N的磁场分布如图①所示，与如图②所示正点电荷Q的电场分布相似．假设磁单极子N和正点电荷Q均固定，有一非磁性材料制成的带电小球分别在N的正上方和Q的正下方附近做水平匀速圆周运动，下列关于小球的电性及运动方向的说法可能正确的是(　　) ①　　　　　　　　　② A．图①中小球带正电，由上往下看做顺时针运动 B．图①中小球带正电，由上往下看做逆时针运动 C．图②中小球带正电，由上往下看做逆时针运动 D．图②中小球带正电，由上往下看做顺时针运动 解析　受力情况如下图所示，图①中的小球如果带正电，由上往下看做顺时针运动，如果带负电，由上往下看做逆时针运动，因此A对B错；图②中的小球一定带负电，所以C、D错． 　　 　①　　　　　　　　　　② 答案　A 5．如图所示，两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放， 且在运动中始终能通过各自轨道的最低点M、N，则(　　) A．两小球某次到达轨道最低点时的速度可能有vN＝vM B．两小球都能到达轨道的最右端 C．小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同 D．a小球受到的电场力一定不大于a的重力，b小球受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力 解析　由于洛伦兹力不做功，电场力对带电小球一定做负功，所以两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有vN＝vM，选项A错误；小球b可以到达轨道的最右端，小球a不能到达轨道的最右端，选项B错误；由于两个小球受力情况不同，运动情况不同，小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻不相同，选项C错误；a球能通过最低点M，有mgR－qER≥0即mg≥qE，所以a小球受到的电场力一定不大于a的重力，b球到N点时速度v＝eq \r(2gR)，可能满足qvB－mg＝eq \f(mv2,R)，b小球受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力，选项D正确． 答案　D 6．(多选题)如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小