高考物理知识点《粒子在复合场中运动》考点预测(2019年押题版)(六)
2019-07-02 23:51:42
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1、计算题 MN是一段半径为1m的光滑的 圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1 T。现有一个电荷量为+1C、质量为100 g的带电小球从M点由静止开始自由下滑,恰能沿NP方向做直线运动,并进入右侧的复合场。已知AB板间的电压为U=2 V,板间距离d=2 m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,NP沿复合场的中心线。试求: (1)小球运动到N点时的速度v; (2)水平向右的匀强电场电场强度E; (3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2。

参考答案:解:(1)小球恰能沿NP做直线运动,且只能做匀速直线运动,即满足qB1v=mg 故 (2)从M到N,由动能定理得 解得E=4 N/C (3)进入复合场后
 G=mg=1 N 因电场力和重力平衡,故小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动如图
 由几何关系得 解得R=5 m 又 所以
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,平行板间有正交的匀强电场E和匀强磁场B,一带电粒子(不计重力)沿垂直于B、E的方向射入,从平行板间射出时动能减少,为了使带电粒子在平行板间运动时动能增加,可采用下列哪些方法( ) A.增加进入时粒子的速 B.使磁场的磁感应强度B增加 C.改变粒子带电性质 D.使两板间电压U增加
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参考答案: 无论粒子带何种电荷,由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的,而动能减少说明电场力做了负功,即电场力小于洛伦兹力,粒子向洛伦兹力的方向偏转了.所以要使动能增大,必然减小磁场力或增大电场力.? A:增大速度,则磁场力增大而电场力不变,动能更会减少.选项A错误; B:增大磁感应强度即增大了洛伦兹力,不符合上面的分析.选项B错误; C:改变电性,两力同时反向,磁场力仍大于电场力,所以粒子动能仍会减少.选项C错误; D:若使两板电压增加,则增加电场强度,即增大电场力,使粒子向电场力方向偏转,这样电场力做正功,所以动能会增大.选项D正确. 故选:D
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,水平虚线L1.L2间的高度差h=5cm,L1的上方和L2的下方都存在垂直 纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,下方磁场的磁感应强度是上方的 倍,一带 电微粒正好能在竖直平面内沿图中轨迹做周期性运动,在两磁场中的轨迹是半圆.当运动到 轨迹最低点时,如果撤去电场,微粒将做匀速直线运动.取g=10m/s2.
 小题1:说出微粒的绕行方向; 小题2:分别求出微粒在两磁场中的速度大小;
参考答案: 小题1:粒子带正电,绕行方向为逆时针 小题2:v2= m/s
本题解析:(1)粒子带正电,绕行方向为逆时针……………………………3分 (2)设上、下半圆中的速度相磁感应强度分别为V1,V2,B1,B2 则 ?……………………………2分 qE=mg………………………………………………2分
…………………………2分
……………………………………2分
………………………………………2分 解以上各式得v1="1m/s?" v2= m/s……………………………2分
本题难度:一般
4、实验题 如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E已知)和匀强磁场(B已知)中,有一固定的竖直绝缘杆,杆上套有一个质量为m、电荷量为+q的小球,它们之间的动摩擦因数为μ.现由静止释放小球,则小球运动的加速度________________,速度________________.(填变化情况),其最大速度vm=________________.(已知mg>μEq).
参考答案:一直减小(直至为0)?先增大后不变?
本题解析:开始小球受力见图(a),N=Eq,由题意知mg>μEq,所以小球加速向下运动,以后小球受洛伦兹力(如图b),相应N、f均增加,小球加速度减小,速度仍在增加,只是增加得慢了,洛伦兹力、弹力、摩擦力将随之增加,合力继续减小,直到加速度a=0时,小球速度达到最大值后匀速运动,有:mg=μ(Eq+qvmB),vm= .

本题难度:简单
5、填空题 如图所示,水平放置的两块带电金属板a、b平行正对。极板长度为l,板间距也为l,板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m的带电荷量为q的粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度v0从两极板的左端中间射入场区,恰好做匀速直线运动,求:
 (1)金属板a、b间电压U的大小___________; (2)若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍,粒子将击中上极板,求粒子运动到达上极板时的动能大小___________; (3)若撤去电场,粒子能飞出场区,求m、v0、q、B、l满足的关系___________; (4)若满足(3)中条件,粒子在场区运动的最长时间___________。
参考答案:(1)U=lv0B (2) (3) 或  (4)
本题解析:
本题难度:一般
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