通用版2019版高考物理二轮复习专题检测十六吃透“三场特性”探秘复合场中的运动问题含解析2.pdf
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1、吃透“三场特性” ,探秘复合场中的运动问题吃透“三场特性” ,探秘复合场中的运动问题 1.如图所示,在竖直向下的匀强电场E中,一带电油滴在电场力和 重力的作用下,沿虚线所示的运动轨迹从a运动到b。若油滴在运动过 程中动能和重力势能之和为E1, 重力势能和电势能之和为E2,则E1、E2 的变化情况是( ) AE1增加,E2增加 BE1增加,E2减小 CE1不变,E2减小 DE1不变,E2不变 解析 : 选 B 根据题图所示的运动轨迹可知,油滴带负电,受到向上的电场力大于重力, 合力做正功,动能增加,所以油滴在运动过程中电势能和重力势能之和E2减小,电场力做 正功,电势能减小,所以重力势能和动能之
2、和E1增加,B 正确。 2.(2018全国名校模拟)如图所示,表面光滑的绝缘细杆倾斜固 定放置,Q点处固定一点电荷。 一带电小圆环套在该绝缘细杆上, 从细杆 上P点处由静止释放,沿细杆上滑到O点时静止。带电小圆环可视为点 电荷,则( ) A小圆环所带电荷和固定点电荷一定是同种电荷 B小圆环所带电荷和固定点电荷一定是异种电荷 C小圆环上滑过程中,电势能不变 D小圆环上滑过程中,电势能增大 解析:选 A 小圆环从P点由静止释放,沿细杆上滑到O点时静止,说明固定点电荷与 小圆环之间为排斥力,A 项正确,B 项错误;排斥力使小圆环沿细杆上滑,电场力做正功, 电势能减小,C、D 项错误。 3.(2018
3、自贡模拟)如图所示, 两竖直平行板间同时存在匀强电场和 匀强磁场, 电场的电场强度大小为E、 方向水平向左, 磁场的磁感应强度大 小为B、方向与电场垂直且水平向里。一带正电液滴以竖直向下的初速度v0 进入电、磁场区域,最终能飞出该区域。则带电液滴在电、磁场区域中 E B ( ) A做匀速直线运动 B做匀变速曲线运动 C运动速度逐渐减小 D机械能逐渐减小 解析:选 D 带电液滴进入电、磁场中时,由题意可知,带电液滴受电场力、重力、洛 伦兹力,电场力等于洛伦兹力,所以重力使其做加速运动,随着速度的增大,洛伦兹力的大 小增大,方向随速度方向的变化而变化,所以带电液滴将向右做变加速曲线运动,故 A、B
4、 错误;由题意可知,带电液滴向右偏离并射出电、磁场,则运动速度逐渐增大,故 C 错误; 由上述分析可知,电场力做负功,电势能增加,则机械能减小,故 D 正确。 4(2019 届高三黄冈中学模拟)质谱仪是一种测定带电粒子质 量和分析同位素的重要工具。如图所示铅盒A中的放射源放出大量的 带正电粒子(可认为初速度为零),从狭缝S1进入电压为U的加速电场区 加速后,再通过狭缝S2,最后从小孔G垂直于MN射入偏转磁场, 该偏转磁 场是以直线MN为切线、磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外、 半径 为R的圆形匀强磁场。现在MN上的F点 (图中未画出 )接收到该粒子,且GF R。则该粒子的3 比荷为 (粒子的
5、重力忽略不计)( ) A. B. 8U R2B2 4U R2B2 C. D. 6U R2B2 2U R2B2 解析 : 选 C 粒子进入匀强磁场的运动轨迹如图所示。设粒 子被加速后获得的速度为v, 由动能定理有,qUmv2,由几何 1 2 关系可得,粒子在磁场中做圆周运动的偏转角60, 则粒子 在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r,又Bqvm,解得 ,故 C 3R 3 v2 r q m 6U R2B2 正确。 5多选如图所示,带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀 强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。 不计重力的带电粒子沿OO方向 从左侧垂直于电、 磁场射入, 从右侧射出a、b板间区域时动能比射入时
6、 小;要使粒子射出a、b板间区域时的动能比射入时大,可采用的措施是( ) A适当减小两金属板的正对面积 B适当增大两金属板间的距离 C适当减小匀强磁场的磁感应强度 D使带电粒子的电性相反 解析:选 AC 粒子在电、磁场中,动能逐渐减小,说明电场力做负功,因洛伦兹力不 做功,则电场力小于洛伦兹力,若减小两金属板的正对面积,场强E,S减小,Q不 4kQ rS 变,E增大,电场力变大,当电场力大于洛伦兹力时,粒子向电场力方向偏转,电场力做正 功,射出时动能变大,A 项正确;当增大两金属板间的距离时,场强不变,B 项错误;当减 小磁感应强度时洛伦兹力减小,可能小于电场力,粒子可能向电场力方向偏转,电场
7、力做正 功,射出时动能变大,C 项正确;当改变粒子电性时,其所受电场力、洛伦兹力大小不变, 方向均反向,所以射出时动能仍然减小,D 项错误。 6 多选(2018全国名校模拟)如图所示,区域中有正交的 匀强电场和匀强磁场,区域中只有匀强磁场, 不同的离子(不计重 力)从左侧进入两个区域, 在区域中都没有发生偏转,在区域中 做圆周运动的轨迹都相同,则关于这些离子说法正确的是( ) A离子一定都带正电 B这些离子进入区域的初速度相等 C离子的比荷一定相同 D这些离子的初动量一定相同 解析:选 BC 由题意知,不同的离子通过区域时都不偏转,说明受到的电场力与洛 伦兹力相等,即EqB1qv,故离子的初速
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