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高考物理答题模板《粒子在有界磁场中运动》高频考点特训(2017年练习版)(四)
![]() 参考答案:A 本题解析: 本题难度:一般 3、选择题 如图所示,在两平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向,从两极板正中间以相同动能射入两极板间,最后都能从极板间射出,其中氘核沿直线运动未发生偏转,则下列说法正确的是( )(不计三种粒子的重力) |
参考答案:根据题意,氘核沿直线运动未发生偏转,是因电场力等于洛伦兹力,由于相同的动能,而不同的质量,它们的电量相同且带正电,磁场相同,电场力相同,因而由速度决定洛伦兹力大小,所以氘核的速度处于中间,氚核的速度最小,质子的速度最大.所以质子受到的洛伦兹力大于电场力,而氚核受到的洛伦兹力小于电场力,电场力做功,导致氚核的动能最大;由于电场力做功,导致质子的动能减小,故BD正确,AC错误;
故选B、D.
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 如图宽为d的有界磁场的边界为PQ、MN,一个质量为m,带电荷量为-q的微粒沿图示方向垂直射入磁场,磁感应强度为B,要使该粒子不能从边界MN射出,此粒子入射速度的最大值是多大?
参考答案:为了使粒子不能从边界MN射出,轨道半径最大时应与边界MN相切,如图所示。设粒子的最大轨道半径为R,则有,结合几何关系
,解得
本题解析:根据该题的已知条件,粒子的速度与圆周运动的半径成正比,圆心一定在过入射点与速度垂直的直线上。因此,可以用“缩放圆”的方法,即在保证圆心在过入射点与速度垂直的直线上的基础上,画半径不断增大的圆(如图所示),去寻找最大值。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,y轴竖直向上.第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标面向外的匀强磁场,第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场(图中未画出).一带电小球从x轴上的A点由静止释放,恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限,然后做圆周运动,从Q点垂直于x轴进入第Ⅰ象限,Q点距O点的距离为d,重力加速度为g.根据以上信息,可以求出的物理量有
A.圆周运动的速度大小
B.电场强度的大小和方向
C.小球在第Ⅳ象限运动的时间
D.磁感应强度大小
参考答案:AC
本题解析:从P点垂直y轴开始圆周运动,到Q点垂直x轴结束,可得圆周运动的圆心在O点,半径,第四象限,电场力和重力平衡,洛伦兹力提供向心力
,第三象限运动过程,只有重力做功,所以
,
,此速度即进入第四象限的速度计圆周运动的速度,选项A对。小球在第四象限做圆周运动的时间
,选项C对。第四象限运动过程,电场力和重力平衡,所以电场力方向竖直向上,但是不知道质量也不知道小球所带电荷的正负,所以无法判断电场强度的大小和方向,选项B错。不知道小球的比荷,无法计算磁感应强度大小,选项D错。
考点:带点粒子在复合场中的运动
本题难度:一般
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