2020高考物理大二轮复习专题强化练:(十二) 带电粒子在组合场、复合场中的运动 Word版含解析.docx
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1、专题强化练(十二)带电粒子在组合场、复合场中的运动(满分:100分时间:50分钟)一、选择题(共6小题,每小题8分,共48分)1.(考点1)(2019广东韶关质检)如图所示,一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力),经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,粒子在磁场中转半个圆周后打在P点,设OP=x,能够正确反映x与U之间的函数关系的是()解析带电粒子经电压U加速,由动能定理,qU=12mv2,粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,洛伦兹力提供向心力,qvB=mv2R,2R=x,联立解得:x=2B2mUq,所以能够正确反映x与U之间的函数关系的是图B。答案B2.(考点3)(多
2、选)某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示),规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按abcdef的顺序做横“”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹),下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用,其他力不计)()A.若粒子的初始位置在a处,在t=38T时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度B.若粒子的初始位置在f处,在t=T2时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度C.若粒子的初始位置在e处,在t=118T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度D.若粒子的初始位置在b处,在t=T2时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度解析要使粒子
3、的运动轨迹如题图乙所示,由左手定则知粒子做圆周运动的周期应为T0=T2,若粒子的初始位置在a处时,对应时刻应为t=34T0=38T,同理可判断B、C、D选项,可得选项A、D正确。答案AD3.(考点2)(多选)(2019山东济南期末)如图所示,两竖直平行边界内,匀强电场方向竖直(平行纸面)向下,匀强磁场方向垂直纸面向里。一带负电小球从P点以某一速度垂直边界进入,恰好沿水平方向做直线运动。若增大小球从P点进入的速度但保持方向不变,则在小球进入的一小段时间内()A.小球的动能减小B.小球的电势能减小C.小球的重力势能减小D.小球的机械能减小解析小球在电磁场中做直线运动时,小球共受到三个力作用:重力G
4、、电场力F、洛伦兹力f,这三个力都在竖直方向上,小球在水平直线上运动,判断可知小球受到的合力一定是零,则小球一定做匀速直线运动。小球带负电,受到的电场力向上,洛伦兹力向下,重力向下,当小球的入射速度增大时,洛伦兹力增大,电场力和重力不变,小球将向下偏转,电场力与重力的合力向上,且它们的合力对小球做负功,小球动能减小,选项A正确。电场力对小球做负功,洛伦兹力不做功,则小球的机械能减小,电势能增大,选项B错误,D正确。重力对小球做正功,重力势能减小,选项C正确。答案ACD4.(考点2)(2019江苏宿迁期末)空间同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的方向沿y轴正方向,电场强度大小为E;磁场方向垂直
5、纸面向外。质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,释放后,粒子恰能沿图中的曲线运动。已知该曲线的最高点P的纵坐标为h,曲线在P点附近的一小部分,可以看作是半径为2h的圆周上的一小段圆弧。则()A.粒子在y轴方向做匀加速运动B.粒子在最高点P的速度大小为qEh2mC.磁场的磁感应强度大小为2mEqhD.粒子经过时间2mhqE运动到最高点解析粒子受到电场力和洛伦兹力作用,不可能做匀加速运动,故A错误;粒子从O点运动到P点的过程,只有电场力做功,由动能定理得:qEh=12mvP2,解得:vP=2qEhm,故B错误;粒子经过P点时,由电场力和洛伦兹力的合力提供向心力,则有:qv
6、B-qE=mvP22h,联立解得:B=2mEqh,故C正确;粒子从O点到P点的过程不是圆周运动,时间无法求解,故D错误。答案C5.(考点2)(多选)(2019山东泰安模拟)如图所示为一利用海流发电的装置原理图。用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N,板长为a、宽为b,板间的距离为d,将管道沿海流方向固定在海水中,在管道中施加与前后表面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B,将航标灯与两金属板连接(图中未画出)。海流方向如图,海流速率为v,下列说法正确的是()A.M板的电势高于N板的电势B.该海流发电机的电动势为BdvC.该海流发电机的电动势为B
7、avD.管道内海水受到的安培力方向向左解析由左手定则可知,海流中的正离子受到的洛伦兹力方向向上,所以正离子向上偏转,即M板带正电;负离子受到的洛伦兹力方向向下,所以负离子向下偏转,N板带负电,可知M板的电势高于N板的电势,选项A正确;M、N两板间形成电场,当离子所受的洛伦兹力和电场力平衡时,两板间的电压稳定,即qUd=Bqv,得U=Bdv,两板间电压即该海流发电机的电动势,选项B正确、C错误;根据左手定则知,管道内由离子运动形成的电流方向向上,故管道内海水所受安培力方向向左,选项D正确。答案ABD6.(考点2)(2019江苏南京师范大学附属中学高三5月模拟物理试题)如图所示,半圆光滑绝缘轨道M
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