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《【全程攻略】江蘇省2013年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前搶分必做終極猜想16 對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的考查.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、終極猜想十六 對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的考查(本卷共5小題，滿分60分．建議時(shí)間：30分鐘)命題專(zhuān)家寄語(yǔ) 本部分是新課標(biāo)重點(diǎn)內(nèi)容，也是高考重點(diǎn)和難點(diǎn)，考查知識(shí)多結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，綜合考查推理能力、分析能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力.五十五、洛倫茲力的大小和方向1．(2012·北京西城二模，15)如圖1所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向相互垂直．一束帶電粒子(不計(jì)重力)沿著直線穿過(guò)兩板間的空間而發(fā)生偏轉(zhuǎn)．則這些粒子一定具有相同的( )． 圖1A．質(zhì)量mB．電荷量qC．運(yùn)動(dòng)速
2、度vD．比荷2．(多選)(2012·江蘇南通二模，4)如圖2所示，在MN、PQ間同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電場(chǎng)在圖中沒(méi)有標(biāo)出．一帶電小球從a點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，并在豎直面內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，則小球( )．圖2A．可能帶正電B．受到電場(chǎng)力的方向一定水平向右C．從a到b過(guò)程，克服電場(chǎng)力做功D．從a到b過(guò)程中可能做勻加速運(yùn)動(dòng)五十六、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律3．如圖3甲是回旋加速器的原理示意圖．其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定)，并分別與高
3、頻電源相連．加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t4變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是( )．圖3A．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－1B．在Ek-t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大D．不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同4．如圖4所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.25T．一群不計(jì)
4、重力、質(zhì)量m＝3×10－7kg、電荷量q＝＋2×10－3C的帶電粒子以速度v＝5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域( )．圖4A．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊D．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊五十七、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)4圖55．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿xOy平面射入第一象限，射入時(shí)速度方向不同，速度大小均為v0，如圖5所示．現(xiàn)在某
5、一區(qū)域加一方向向外且垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若這些電子穿過(guò)磁場(chǎng)后都能垂直射到熒光屏MN上，熒光屏與y軸平行，求：(1)熒光屏上光斑的長(zhǎng)度；(2)所加磁場(chǎng)范圍的最小面積．參考答案1．C [因粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受電場(chǎng)力與洛倫茲力與速度方向垂直，則粒子能沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)必是勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與洛倫茲力相平衡，即qE＝Bqv，可得v是一定值，則C正確．]2．AC [由于洛倫茲力與速度有關(guān)，所以可推斷小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由合力為零分析可知，小球可能帶正電也可能帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向也不是唯一確
6、定的，故A正確，B、D均錯(cuò)．根據(jù)動(dòng)能定理可知，重力與電場(chǎng)力對(duì)小球做的總功必為零，重力做正功，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，故C正確．]3．B [高頻電源的變化周期應(yīng)該等于2(tn－tn－1)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由qvB＝得R＝，粒子獲得的最大動(dòng)能Ek＝mv2＝，與加速次數(shù)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．對(duì)于同一回旋加速器，半徑R一定，磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定，粒子獲得的最大動(dòng)能Ek與粒子電荷量q和質(zhì)量有關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]4．D [由題知，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝ab＝0.3m，因r＝ab＝0.3m，故從Od邊射入的粒子全部從be邊
7、射出，故A、C錯(cuò)誤；從aO邊射入的粒子出射點(diǎn)分布在ab和be邊，故D正確、B錯(cuò)誤．]5．解析 (1)如圖所示，求光斑長(zhǎng)度，關(guān)鍵是找到兩個(gè)邊界點(diǎn)，初速度方向沿x軸正方向的電子，沿弧OB運(yùn)動(dòng)到P；初速度方向沿y軸正方向的電子，沿弧OC運(yùn)動(dòng)到Q.電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為R＝，由圖可知PQ＝R＝(2)沿任一方向射入第一象限的電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都能垂直打到熒光屏MN4上，所加最小面積的磁場(chǎng)的邊界是以O(shè)′(0，R)為圓心，R為半徑的圓的一部分，如圖中實(shí)線所示，所以磁場(chǎng)范圍的最小面積S＝πR2＋R2－πR2＝2.答
8、案 (1) (2)24
