高考物理二轮复习 专题分层突破练10 带电粒子在复合场中的运动(含解析)

专题分层突破练10 带电粒子在复合场中的运动

A组

1.(2019江西赣中南五校一联)一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变),从图中情况可以确定( )

A.粒子从a到b,带正电 C.粒子从b到a,带正电

B.粒子从a到b,带负电 D.粒子从b到a,带负电

+3+2.(多选)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P和P,经电压为U的电场加速后垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P和P

+3++( )

A.在电场中的加速度之比为1∶1 B.在磁场中运动的半径之比为

∶1

C.在磁场中转过的角度之比为1∶3 D.离开电场区域时的动能之比为1∶3

1

3.

(2019陕西宝鸡模拟)如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时,速度为零,C点是运动的最低点,则以下叙述错误的是( )

A.液滴一定带负电 B.液滴在C点时动能最大 C.液滴在C点电势能最小

D.液滴在C点机械能最小

4.(多选)(2019山西太原模拟)如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板M、N之间的距离为

d=20 cm,磁场的磁感应强度大小为B=5 T,方向垂直纸面向里。现将一束等离子体(即高温下电离的

气体,含有大量带正电和带负电的微粒,整体呈中性)从左侧喷射入磁场,发现在M、N两板间接入的额定功率为P=100 W的灯泡正常发光,且此时灯泡电阻为R=100 Ω,不计离子重力和发电机内阻,且认为离子均为一价离子,则下列说法中正确的是( )

A.金属板M上聚集负电荷,金属板N上聚集正电荷 B.该发电机的电动势为100 V

C.离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为10 m/s D.每秒钟有6.25×10个离子打在金属板N上

5.(多选)(2019贵州毕节梁才学校检测)如图所示,空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,磁场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的夹角为θ,一电荷量为q、质量为m的带负电小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数为μ,在小球以后的运动过程中,下列说法正确的是( )

18

3

2

A.小球下滑的最大速度为vm=

B.小球下滑的最大加速度为am=gsin θ C.小球的加速度一直在减小 D.小球的速度先增大后不变

6.(2019黑龙江哈尔滨统考)在光滑水平地面上水平放置着足够长的质量为M的木板,其上放置着质量为m、带正电的物块(电荷量保持不变),两者之间的动摩擦因数恒定,且M>m。空间存在足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,某时刻开始它们以大小相等的速度相向运动,如图所示,取向右为正方向,则下列图象可能正确反映它们以后运动的是( )

7.(2019广东佛山模拟)如图甲所示,M、N为竖直放置且彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O'且正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。有一束正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,已知正离子的质量为m,电荷量为

q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而

产生的电场的影响,不计正离子所受重力。求:

(1)磁感应强度B0的大小;

(2)要使正离子从O'孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值。

3

B组

8.如图,相邻两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,设磁感应强度的大小分别为B1、B2。已知磁感应强度方向相反且垂直纸面,两个区域的宽度都为d,质量为m、电荷量为+q的粒子由静止开始经电压恒为U的电场加速后,垂直于区域Ⅰ的边界线MN,从A点进入并穿越区域Ⅰ后进入区域Ⅱ,最后恰好不能从边界线PQ穿出区域Ⅱ。不计粒子重力。求

(1)B1的取值范围; (2)B1与B2的关系式。

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