[推荐学习]2019届高考物理一轮复习作业+检测： 第九章 磁场 课时作业3

生活的色彩就是学习

课时作业 31

[双基过关练] 1．带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图所示，运动中经过b点，Oa＝Ob，若撤去磁 场加一个与y轴平行的匀强电场，粒子仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为( ) 1v0A．v0 B. C．2v0 D. v02解析：设Oa＝Ob＝d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正EBmv0mv0＝d，得到B＝.如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，qBqd21qE?d?22mv0E竖直方向沿y轴负方向做匀加速运动，即d＝××??，得到E＝，所以＝2v0，选2m?v0?qdB好等于d，即r＝项C正确． 答案：C 2. (2018·杭州联考)(多选)质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法正确的是( ) A．该微粒一定带负电荷 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．该磁场的磁感应强度大小为mgqvcosθ D．该电场的场强为Bvcosθ 解析：若微粒带正电荷，它受竖直向下的重力mg、水平向左的电场力qE和垂直OA斜向右下方的洛伦兹力qvB，知微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电荷，它受竖直向下的重力mg、水平向右的电场力qE和垂直OA斜向左上方的洛伦兹力qvB，又知微粒恰好沿着直线运动到A，可知微粒应该做匀速直线运动，则选项A正确、B错误；由平衡条件得：mgqvBcosθ＝mg，qvBsinθ＝qE，得磁场的磁感应强度B＝，电场的场强E＝Bvsinθ，qvcosθ故选项C正确、D错误． 答案：AC 3. K12的学习需要努力专业专心坚持

生活的色彩就是学习

(2018·湖南模拟)速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨2迹如图所示，其中S0A＝S0C，则下列相关说法正确的是( ) 3A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电 B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为：2 解析：由左手定则可判定甲束粒子带负电，乙束粒子带正电，A错误．粒子在磁场中做EB2v2qv圆周运动，满足B2qv＝m，得＝，由题意知r甲

生活的色彩就是学习

A．在Ek－t图中应有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1 B．高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1 C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 D．当B一定时，要想粒子获得的最大动能越大，则要求D形盒的面积也越大 2πm解析：由T＝可知，粒子回旋周期不变，则有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1，选项A正确； qB交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故高频电源的变化周期应该等于2(tnmvB2q2R2－tn－1)，选项B错误；由R＝可知，粒子的最大动能为Ekm＝，故粒子最后获得的最qB2m大动能与加速次数无关，与D形盒内磁感应强度和D形盒的半径有关，可知选项C错误、D正确． 答案：AD [能力提升练] 5．(2018·东城区模拟)如图所示，两块平行极板AB、CD正对放置，极板CD的正中央有一小孔，两极板间距离AD为d，板长AB为2d，两极板间电势差为U，在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场，电场方向水平向右．在ABCD矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场．极板厚度不计，电场、磁场的交界处为理想边界．将一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子在极板AB的正中央O点，由静止释放．不计带电粒子所受重力． (1)求带电粒子经过电场加速后，从极板CD正中央小孔射出时的速度大小． (2)为了使带电粒子能够再次进入匀强电场，且进入电场时的速度方向与电场方向垂直，求磁场的磁感应强度的大小． (3)通过分析说明带电粒子第二次离开电场时的位置，并求出带电粒子从O点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间． 解析：(1)设带电粒子经过电场加速后，从极板CD正中央小孔射出时的速度大小为v 12由动能定理qU＝mv 2解得v＝2qU m(2)带电粒子第一次从电场中射出后，在磁场中做匀速圆周运动，若能够再次进入匀强电场，且进入电场时的速度方向与电场方向垂直，运动方向改变270°，由此可知在磁场中的运动轨迹为四分之三圆，圆心位于D点， 半径为d，由A点垂直射入电场． v2带电粒子在磁场中运动时，若洛伦兹力充当向心力由牛顿运动定律Bqv＝m dK12的学习需要努力专业专心坚持

生活的色彩就是学习

mv1解得：B＝＝ 2mUqddq(3)带电粒子由A点垂直于电场方向射入电场之后做类平抛运动 2d2m若能够射出电场，运动时间t1＝＝d vqU12沿电场方向的位移x＝at1 2 EqUqa＝＝ mdm解得x＝d 因此带电粒子恰能从C点射出，轨迹如图所示． 带电粒子第一次在电场中加速，运动时间为t1 带电粒子在磁场中偏转，运动时间为t2，洛伦兹力充当向心力． 24πd由牛顿第二定律Bqv＝m2 TT＝2πm＝πdBq3344带电粒子第二次在电场中偏转，运动时间也为t1 t2＝T＝πdqU2m qU2m ?3?因此带电粒子从O点运动到C点的总时间t总＝2t1＋t2＝?2＋π?d?4?答案：(1)2qU2m qU?2＋3π?d?4???m2m qU1 (2) 2mUdq (3)C点 K12的学习需要努力专业专心坚持