高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模擬試題 新人教版必修3-1

《高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模擬試題 新人教版必修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模擬試題 新人教版必修3-1（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 高考·模擬·創(chuàng)新 圖8－3－22 1．(2020年高考·四川卷)如圖8－3－22所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長(zhǎng)度L＝9.1 cm，中點(diǎn)O與S間的距離d＝4.55 cm，MN與SO直線的夾角為θ，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0×10－4T.電子質(zhì)量m＝9.1×10－31 kg，電荷量e＝－1.6×10－19C，不計(jì)電子重力．電子源發(fā)射速度v＝1.6×106 m/s的一個(gè)電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長(zhǎng)度為l，則(　　) A．θ＝90°時(shí)，l＝

2、9.1 cm　B．θ＝60°時(shí)，l＝9.1 cm C．θ＝45°時(shí)，l＝4.55 cm D．θ＝30°時(shí)，l＝4.55 cm 解析：考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)． 圖8－3－23 圖8－3－24 電子帶負(fù)電，由左手定則可得電子只能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)．由R＝可算得R＝4.55 cm＝，由于N點(diǎn)始終有電子打到，所以只需研究電子在每種情況下打到板的上邊界即可，臨界情況是軌跡與板相切，分別畫(huà)出這四種情況下的軌跡圖如圖8－3－23可知，AD正確．另外也可以由幾何關(guān)系寫(xiě)出長(zhǎng)度l的通式：如圖8－3－24所示：SC＝＝ R，NP＝R－Rcosθ，得NQ＝SC＋NP＝R分別代入不同的角度進(jìn)行計(jì)算，同

3、樣得出AD正確． 答案：AD 2．(2020年高考·廣東卷)在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，α粒子(He)和質(zhì)子(H)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若它們的動(dòng)量大小相等，則α粒子和質(zhì)子(　　) A．運(yùn)動(dòng)半徑之比是2∶1 B．運(yùn)動(dòng)周期之比是2∶1 C．運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4∶1 D．受到的洛倫茲力之比是2∶1 解析：由題意可知，兩帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)α粒子、質(zhì)子的符號(hào)可知兩帶電粒子的質(zhì)量之比為4∶1，電量之比為2∶1.因動(dòng)量大小相等，故vα∶vH＝mH∶mα＝1∶4 ，即C錯(cuò)；同一磁場(chǎng)，B相同，由洛倫茲力的計(jì)算式f＝qvB可知，fα∶fH＝qαvαB∶qHvHB＝1∶2 ，即D錯(cuò)；由qv

4、B＝m可知，Rα∶RH＝1∶2，即A錯(cuò)；再由T＝可知，Tα∶TH＝2∶1，B正確． 答案：B 3．(2020年高考·江蘇卷) 一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖8－3－25所示，電荷量均為＋q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為零．這些離子經(jīng)加速后通過(guò)狹縫O沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在底片上．已知放置底片的區(qū)域MN＝L，且OM＝L.某次測(cè)量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè)區(qū)域MQ損壞，檢測(cè)不到離子，但右側(cè)區(qū)域QN仍能正常檢測(cè)到離子．在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測(cè)到． 圖8－3－25 (1)求原本打在MN中點(diǎn)P的離子質(zhì)量m； (2)為使

5、原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍； (3)為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟贛Q區(qū)域的所有離子檢測(cè)完整，求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù)．(取lg2＝0.301，lg3＝0.477，lg5＝0.699) 解析：(1)離子在電場(chǎng)中加速qU0＝mv2 在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)qvB＝m， 解得r＝ 代入r＝L，解得m＝ (2)由(1)知，r2＝，將m代入U(xiǎn)＝，離子打在Q點(diǎn)r＝L，U＝， 離子打在N點(diǎn)r＝L，U＝， 則電壓的范圍≤U≤ (3)由(1)可知，r∝ 由題意知，第1次調(diào)節(jié)電壓到U1，使原本Q點(diǎn)的離子打在N點(diǎn)＝ 此時(shí)，原本半徑為r1的打在Q1的離子打在Q上 ＝ 解

6、得r1＝2L 第2次調(diào)節(jié)電壓到U2，原本打在Q1的離子打在N點(diǎn)，原本半徑為r2的打在Q2的離子打在Q上，則＝，＝， 解得r2＝3L 同理，第n次調(diào)節(jié)電壓，有rn＝n＋1L 檢測(cè)完整，有rn≤，解得n≥－1≈2.8. 最少次數(shù)為3次． 答案：(1)m＝　(2)≤U≤　(3)3次 4．(2020年高考·福建卷) 如圖8－3－26，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開(kāi)MN做曲線運(yùn)動(dòng)．A、C兩點(diǎn)間距離為

7、h，重力加速度為g. 圖8－3－26 (1)求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC； (2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf； (3)若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)．已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vP. 解析：(1)小滑塊沿MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程，水平方向受力滿足 qvB＋N＝qE 小滑塊在C點(diǎn)離開(kāi)MN時(shí)支持力N＝0 解得小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC＝. (2 )小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理 mgh－Wf＝mv－0 解得：Wf＝mgh－m 圖8－3－27 (3)如圖8－3－27，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度最大，速度方向一定與電場(chǎng)力、重力的合力方向垂直．撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng)，等效加速度為g′ g′＝ 且v＝v＋(g′t)2 解得 vP＝ 答案：(1)　(2)mgh－m (3)