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2019-2020年高中物理第三章磁场6带电粒子在匀强磁场中的运动第2课时复合场问题练习新人教版选修1.多选如图为一“速度选择器”装置的示意图.a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动,由O′射出,不计重力作用.可能达到上述目的办法是 A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外答案AD
2.多选如图所示是磁流体发电机的原理示意图,金属板M、N正对平行放置,且板面垂直于纸面,在两极板之间接有电阻R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场.当等离子束分别带有等量正、负电荷的离子束从左向右进入极板时,下列说法中正确的是 A.N板的电势高于M板的电势B.M板的电势高于N板的电势C.R中有由b向a方向的电流D.R中有由a向b方向的电流答案BD
3.如图所示,a、b是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,右边有一挡板,正中间开有一小孔d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在a、b两极板间还存在着匀强电场E.从两极板左侧中点c处射入一束正离子不计重力,这些正离子都沿直线运动到右侧,从d孔射出后分成3束.则下列判断正确的是 A.这三束正离子的速度一定不相同B.这三束正离子的质量一定不相同C.这三束正离子的电荷量一定不相同D.这三束正离子的比荷一定不相同答案D
4.已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动.如图所示.求1液滴在空间受到几个力作用;2液滴带电荷量及电性;3液滴做匀速圆周运动的半径.解析1由于是带电液滴,它一定受重力,又处于电磁场中,还应受到电场力及洛伦兹力共三个力作用.2因液滴做匀速圆周运动,故必须满足重力与电场力平衡,所以液滴应带负电,电荷量由mg=Eq,求得q=.3尽管液滴受三个力,但合力为洛伦兹力,所以仍可用半径公式R=,把电荷量代入可得R==.B级 提能力
5.多选已知一质量为m的带电液滴,经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示,则 A.液滴在空间可能受4个力作用B.液滴一定带负电C.液滴做圆周运动的半径r=D.液滴在场中运动时总能量不变答案BCD
6.质谱仪是测带电粒子的质量和分析同位素的一种仪器,它的工作原理是带电粒子不计重力经同一电场加速后,垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,然后利用相关规律计算出带电粒子质量,其工作原理如图所示,虚线为某粒子运动轨迹,由图可知 A.此粒子带负电B.下极板S2比上极板S1电势高C.若只增大加速电压U值,则半径r变大D.若只增大入射粒子的质量,则半径r变小答案C
7.多选某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上.物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动.在A、B一起向左运动的过程中,A、B始终保持相对静止.以下关于A、B受力情况的说法中正确的是 A.A对B的压力变小 B.B、A间的摩擦力保持不变C.A对B的摩擦力变大D.B对地面的压力变大答案BD
8.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场.已知ON=d.不计粒子重力,求1粒子在磁场中运动的轨道半径R;2粒子在M点的初速度v0的大小;3粒子从M点运动到P点的总时间t.解析1作出带电粒子的运动轨迹如图1所示.图1由三角形相关知识得Rsinθ=d.解得R=d.2由qvB=得v=,在N点速度v与x轴正方向成θ=60°角射出电场,将速度分解如图2所示.图2由cosθ=得射出速率v=2v0,解得v0=.3设粒子在电场中运动的时间为t1,有d=v0t
1.所以t1==.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=.设粒子在磁场中运动的时间为t2,有t2=T.所以t2=.t=t1+t2,所以t=.。