高考物理专题10磁场备考强化训练27带电粒子在复合场中的运动二新人教版.doc
《高考物理专题10磁场备考强化训练27带电粒子在复合场中的运动二新人教版.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理专题10磁场备考强化训练27带电粒子在复合场中的运动二新人教版.doc(33页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 / 33【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 1010 磁场备考强化训练磁场备考强化训练 2727 带电粒子在复合场中的运动二新人教版带电粒子在复合场中的运动二新人教版本套强化训练为带电粒子在复合场中的运动(二) ,搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于通过本套训练,理解和掌握重力、电场力、洛伦兹力大小和方向的确定方法,分析带电粒子在复合场中的受力、轨迹、运动情况,分析各种如力动关系、功能关系、冲动关系,弄清在题设物理过程中功、冲量的多少,能量、动量是否的变化或守恒等等,综合利用力学、电磁学等知识,解决有关带电粒
2、子运动的比较复杂、难度又较大的物理问题。此类习题,为历年来高考的热点和重点,很值得我们特别关注和探究。全卷 14 题,总计 120 分。选做题 10 道备用。一、一、 破解依据破解依据重力场或等效力场 常见的机械力、 、 、 、等。像等效重力场加速度可为或等。 mgG kxTNFfVgF浮maF效aggsinagg运动学公式、 、和牛顿定律、 、等等。atvvt0 22)(2 00attvtvvtvxtaxvvt22 020FmaF FF 功、功率、动能定理、势能关系、机械能守恒、及变化、动量定理和守恒等cosFlW vFtWP/kFEWPGEW21EE 0E12EEEpI0p 静电场库仑力或
3、静电场力等221 rqqkF qEF 场强、电势等qFE 2rQkE rQkqEp2 / 33电场力做功与电势能的关系等)11(12rrkQqqUqEdWEWE电势能、机械能、内能的守恒机内电EEE静磁场 洛伦兹力、或等qvBf sinqvBF 半径公式、周期公式、圆心确定(初、末速度反向延长线的交点) 、飞行时间、旋转角、偏向角,速弦角等。qBmvr qBmT2Tt 2tTt222粒子的匀速圆运动中,洛伦兹力虽是有心力,洛伦兹力不做 功,可引起速度、动量的变化。故磁场没有相应的势能。 此类问题,必须综合利用力学、电磁学甚至于热学、光学、 近代物理等知识解决;其他不尽或生疏之处,读者自补。二、
4、二、 精选习题精选习题选择题(每小题选择题(每小题 5 5 分,共分,共 5050 分)分)(1414 漳州八校联考)如图漳州八校联考)如图-1-1 一个质量为一个质量为 m m、带电量为、带电量为+q+q 的圆的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为度为 B B 的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度 v0v0,在以后,在以后的运动中下列说法正确的是(的运动中下列说法正确的是( )A圆环可能做匀减速运动 B圆环不可能做匀速直线运动C圆环克服摩擦力所做的功一定为2
5、021mvD圆环克服摩擦力所做的功可能为2223 2 221 Bqgmmvo(1414 江西重点中学联考)如图江西重点中学联考)如图-2-2 所示,光滑圆环可绕竖直轴所示,光滑圆环可绕竖直轴O1O2O1O2 旋转,在圆环上套一个小球,实验时发现,增大圆环转速,小旋转,在圆环上套一个小球,实验时发现,增大圆环转速,小球在圆环上的位置升高,但无论圆环转速多大,小球都不能上升到球在圆环上的位置升高,但无论圆环转速多大,小球都不能上升到3 / 33与圆心与圆心 O O 等高的等高的 N N 点现让小球带上正电荷,下列措施可以让小球点现让小球带上正电荷,下列措施可以让小球上升到上升到 N N 点的是(点
6、的是( )A在空间加上水平向左的匀强磁场B在空间加上竖直向上的匀强电场C在空间加上方向由圆心 O 向外的磁场D在圆心 O 点放一个带负电的点电荷(14(14 河南十校联考河南十校联考) )如图如图-3-3 所示,在所示,在 x x 轴的上方有沿轴的上方有沿 y y 轴负方轴负方向的匀强电场,电场强度为向的匀强电场,电场强度为 E E,在,在 x x 轴下方的等腰直角三角形轴下方的等腰直角三角形 CDMCDM区域内有垂直于区域内有垂直于 xOyxOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度为平面向外的匀强磁场,磁感应强度为 B B,其中,其中C C、D D 在在 x x 轴上,它们到原点轴上,它们到原点
7、 O O 的距离均为的距离均为 a.a.现将质量为现将质量为 m m、带电荷、带电荷量为量为 q q 的正粒子从的正粒子从 y y 轴上的轴上的 P P 点由静止释放,设点由静止释放,设 P P 点到点到 O O 点的距离点的距离为为 h h,不计重力作用与空气阻力的影响下列说法正确的是,不计重力作用与空气阻力的影响下列说法正确的是( ( ) )A若 h,则粒子垂直于 CM 射出磁场B. 若 h,则粒子平行于 x 轴射出磁场C. 若 h,则粒子垂直于 CM 射出磁场D. 若 h,则粒子平行于 x 轴射出磁场(1414 海淀期末)在图海淀期末)在图-4-4 的空间直角坐标系所在的区域内,同的空间
8、直角坐标系所在的区域内,同时存在匀强电场时存在匀强电场 E E 和匀强磁场和匀强磁场 B.B.已知从坐标原点已知从坐标原点 O O 沿沿 x x 轴正方向射轴正方向射入的带正电的小球入的带正电的小球( (小球所受的重力不可忽略小球所受的重力不可忽略) )在穿过此区域时未发在穿过此区域时未发生偏转,则可以判断此区域中生偏转,则可以判断此区域中 E E 和和 B B 的方向可能是的方向可能是( ( ) )AE 和 B 都沿 y 轴的负方向BE 和 B 都沿 x 轴的正方向CE 沿 z 轴正方向,B 沿 y 轴负方向4 / 33DE 沿 z 轴正方向,B 沿 x 轴负方向.(14.(14 江西联考江
9、西联考) )如图如图-5-5 所示,质量为所示,质量为 m m、带电荷量为、带电荷量为q q 的带的带电圆环套在足够长的绝缘杆上,杆与环之间的动摩擦因数为电圆环套在足够长的绝缘杆上,杆与环之间的动摩擦因数为 ,杆,杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中,杆与水平电场的夹角为处于正交的匀强电场和匀强磁场中,杆与水平电场的夹角为 ,若,若环能从静止开始下滑,则以下说法正确的是环能从静止开始下滑,则以下说法正确的是( ( ) )A环在下滑过程中,加速度不断减小,最后为零B环在下滑过程中,加速度先增大后减小,最后为零C环在下滑过程中,速度不断增大,最后匀速D环在下滑过程中,速度先增大后减小,最后为零(151
10、5 新课标新课标 IIII)有两个匀强磁场区域)有两个匀强磁场区域 I I 和和 IIII,I I 中的磁感中的磁感应强度是应强度是 IIII 中的中的 k k 倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与周运动。与 I I 中运动的电子相比,中运动的电子相比,IIII 中的电子中的电子A. 运动轨迹的半径是 I 中的 k 倍B. 加速度的大小是 I 中的 k 倍C. 做圆周运动的周期是 I 中的 k 倍D. 做圆周运动的角速度是 I 中的 k 倍(1414 襄阳四中)中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振襄阳四中)中国科学家发现了量子反常霍尔
11、效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果如图宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果如图-6-6 所示,所示, 厚度为,宽厚度为,宽度为的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表度为的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应下列说法正确的是(面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应下列说法正确的是( )上表面的电势高于下表面电势5 / 33仅增大时,上下表面的电势差增大仅增大时,上下表面的电势差减小仅增大电流时,上下表面的电势差减小(15(15 新课标新课标 I)I)两相邻的匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,两相邻的匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方
12、向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的( )A. 轨道半径减小,角速度增大 B. 轨道半径减小,角速度减小C. 轨道半径增大,角速度增大 D. 轨道半径增大,角速度减小9.9. (1414 临川二中一模)如图临川二中一模)如图-7-7,一正方形盒子处于竖直向上,一正方形盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为匀强磁场中,盒子边长为 L L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间
13、和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线可忽略),底面小孔位置可在底面中线 MNMN 间移动,现有一些带间移动,现有一些带-Q-Q电量的液滴从左侧小孔以某速度进入盒内,由于磁场力作用,这些电量的液滴从左侧小孔以某速度进入盒内,由于磁场力作用,这些液滴会偏向金属板,从而在前后两面间产生电压,(液滴落在底部液滴会偏向金属板,从而在前后两面间产生电压,(液滴落在底部绝缘面或右侧绝缘面时仍将向前后金属板运动,带电液滴达金属板绝缘面或右侧绝缘面时仍将向前后金属板运动,带电液滴达金属板后将电量传给金属板后被引流出盒子
14、),当电压达稳定后,移动底后将电量传给金属板后被引流出盒子),当电压达稳定后,移动底部小孔位置,若液滴速度在某一范围内时,可使得液滴恰好能从底部小孔位置,若液滴速度在某一范围内时,可使得液滴恰好能从底面小孔出去,现可根据底面小孔到面小孔出去,现可根据底面小孔到 M M 点的距离点的距离 d d 计算出稳定电压的计算出稳定电压的大小,若已知磁场磁感强度为大小,若已知磁场磁感强度为 B B,则以下说法正确的是(,则以下说法正确的是( ) A稳定后前金属板电势较低 B稳定后液滴将做匀变速曲6 / 33线运动C稳定电压为 D能计算出的最大稳定电压为2LgUBdBL Lg(1313 黄山一模)回旋加速器
15、是加速带电粒子的装置,其核心黄山一模)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极相连接的两个部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D D 形金属盒,两盒间的狭形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个两个 D D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图88 所示,现用所示,现用同一回旋加速器分别加速两种同位素,关于高频交流电源的周期和同一回旋加速器分别加速两种同位素,关于高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,下列说法正确的是获得的最
16、大动能的大小,下列说法正确的是( ( ) ) A加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数少B加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数多C加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数多D加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数少计算题(共计算题(共 7070 分)分)(1717 江苏)江苏) (1616 分)一台质谱仪的工作原理如图分)一台质谱仪的工作原理如图-9-9 所示大所示大量的甲、乙两种离子飘入电压为量的甲、乙两种离子飘入电压为 U0U0 的加速电场,其初速度几乎为的加速电场,其初速度几乎为0 0,经加速后,通过宽为,经加速后,通过宽为 L L 的狭缝的狭缝 MNMN 沿着与磁场垂直的方向进
17、入磁沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为感应强度为 B B 的匀强磁场中,最后打到照相底片上已知甲、乙两的匀强磁场中,最后打到照相底片上已知甲、乙两种离子的电荷量均为种离子的电荷量均为q q,质量分别为,质量分别为 2m2m 和和 m m,图中虚线为经过狭,图中虚线为经过狭缝左、右边界缝左、右边界 M M、N N 的甲种离子的运动轨迹不考虑离子间的相互作的甲种离子的运动轨迹不考虑离子间的相互作用用7 / 33(1)求甲种离子打在底片上的位置到 N 点的最小距离 x;(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度 d;(3)若考虑加速电压有波动,在(U0U)到(U0U)之
18、间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度 L 满足的条件(1616 四川)四川)(19(19 分分) )如图如图-10-10 所示,图面内有竖直线所示,图面内有竖直线 DDDD,过,过DDDD且垂直于图面的平面将空间分成且垂直于图面的平面将空间分成、两区域区域两区域区域有方向有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于图面的匀强磁场竖直向上的匀强电场和方向垂直于图面的匀强磁场 B(B(图中未画出图中未画出) );区域区域有固定在水平面上高有固定在水平面上高 h h2l2l、倾角、倾角 的光滑绝缘斜面,斜的光滑绝缘斜面,斜面顶端与直线面顶端与直线 DDDD距离距离 s s4l4l,区域,区
19、域可加竖直方向的大小不同的可加竖直方向的大小不同的匀强电场匀强电场( (图中未画出图中未画出) );C C 点在点在 DDDD上,距地面高上,距地面高 H H3l.3l.零时刻,零时刻,质量为质量为 m m、带电荷量为、带电荷量为 q q 的小球的小球 P P 在在 K K 点具有大小点具有大小 v0v0、方向与水、方向与水平面夹角平面夹角 的速度,在区域的速度,在区域内做半径内做半径 r r的匀速圆周运动,经的匀速圆周运动,经C C 点水平进入区域点水平进入区域.某时刻,不带电的绝缘小球某时刻,不带电的绝缘小球 A A 由斜面顶端静止由斜面顶端静止释放,在某处与刚运动到斜面的小球释放,在某处
20、与刚运动到斜面的小球 P P 相遇小球视为质点,不计相遇小球视为质点,不计空气阻力及小球空气阻力及小球 P P 所带电荷量对空间电磁场的影响所带电荷量对空间电磁场的影响l l 已知,已知,g g 为重为重力加速度力加速度(1)求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小;(2)若小球 A、P 在斜面底端相遇,求释放小球 A 的时刻 tA;(3)若小球 A、P 在时刻 t( 为常数)相遇于斜面某处,求此情况下区域的匀强电场的场强 E,并讨论场强 E 的极大值和极8 / 33小值及相应的方向(1414 重庆)重庆) (18(18 分分) ) 如题图如题图-11-11 所示,在无限长的竖直边界所示,在无限长的
21、竖直边界NSNS 和和 MTMT 间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于直于 NSTMNSTM 平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为 B B和和 2B2B,KLKL 为上下磁场的水平分界线,在为上下磁场的水平分界线,在 NSNS 和和 MTMT 边界上,距边界上,距 KLKL 高高h h 处分别有处分别有 P P、Q Q 两点,两点,NSNS 和和 MTMT 间距为间距为 1.8h1.8h,质量为,质量为 m m,带电荷量,带电荷量为为q q 的粒子从的粒子从 P P 点垂
22、直于点垂直于 NSNS 边界射入该区域,在两边界之间做圆边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为周运动,重力加速度为 g.g.(1)求电场强度的大小和方向(2)要使粒子不从 NS 边界飞出,求粒子入射速度的最小值(3)若粒子能经过 Q 点从 MT 边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值(15(15 德州二模德州二模)(17)(17 分分) )如图如图-12-12 所示,在所示,在 xOyxOy 直角坐标平面内直角坐标平面内 的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的区域有沿方向的的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的区域有沿方向的 匀强电场。在匀强电场。在 x x 轴上坐标为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理 专题 10 磁场 备考 强化 训练 27 带电 粒子 复合 中的 运动 新人
限制150内