2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第8期)专题19带电粒子在复合场中的运动
19页1、2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第 8期)专题19带电粒子在复合场中的运动1. (2013四川省凉山州二模)如图,空间中存在正交的匀强电场E和匀强磁场B (匀强电场水平向右),在竖直平面内从 a点沿ab、ac方向抛出两带电小球(不考虑两带电球的相互作用,两球 电量始终不变),关于小球的运动,下列说法正确的是#A. ?& ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B.只有沿ab抛出的带电小球才可能做直线运动C. 1a ac做直线运动的小球带负电,且一定是匀速运动D.两小球在运动过程中机械能均守恒答案;AC解析:由于题述没有给出带电小球的电性和抛出的速度,沿阪 酢方向抛出的带电小 球都可能所受电场力洛伦兹重力三七丁:而,做直线运动,选项A正确3错误. 沿ac做直线运动的小球带负电 k-定是匀速气顼,选项C正确小两小球在运动 过程中电场力做功,机械能不守恒,选用D错误.E、内阻为r,两平行金属板2. (2013云南省昆明市质检)如图所示的电路中,电源电动势为间有匀强磁场。开关 S闭合后,当滑动变阻器滑片位于图示位置时,一带电粒子恰好以速.度v匀速穿过两板。若不计重力,以下说法正确是
2、A.如果将开关断开,粒子将继续沿直线运动B .保持开关闭合,将a极板向下移动一点, 粒子可能向上偏C .保持开关闭合,将滑片 P向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出D .保持开关闭合,将滑片 P向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出答案土 BCD解析;如果将开关断开,粒子格左洛伦差/J作用:扇祷,选项A错误,保持开关闭合, 将若极板向下移动一点,电容幡大,巴苔器充屯,两极板之间电场强度增大,粒子 所受电场力增大,粒子可能向上偏转,选项,下确。保持开关闭合,将滑片P向上 滑动一点,平行金属板间电压降低.产 所受电场力小于洛伦兹力。若粒子带负电, 粒子将可能从下极板边缘射出;匹项C正确。保持开关闭合,将滑片P向下滑动一 点,平行金属板间电压升高,粒子所受电场力大洛伦兹力.若粒子带正电,粒子 将可能从下极板边缘射出,进项D正布外3. (18分)(2013甘肃省一诊)如图甲所示,在以0为坐标原点的xOy平面内,存在着范围足够大的电场和磁场。一个带正电小球在 0时刻以V)=3gt。的初速度从0点沿+x方向(水平向右)射入该 空间,在t。时刻该空间同时加上如图乙所示的电场和磁 .场,其中电场
3、沿-y方向(竖直向上),场强大小E=mg,磁场垂直于xoy平面向外,磁感应强度大小 B=- o已知小球的质量为 m,带电量 qqt0为q,时间单位t0,当地重力加速度 g,空气阻力不计。试求:(1)12t 0末小球速度的大小。(2)在给定的xoy坐标系中,大体画出小球在 0到24t0内运动轨迹的示意图。(3)30t。内小球距x轴的最大距离。x/my/mMl5io 1 OfiH 5/o 20fo25fo f5fo 10ft)15/o 2()/o 25fo t乙1解析】(1) 0、:内,小球只受重力作用,做平抛运动。当同时加上电场和磁场时,电场力3凡二超二阳,方向向上(1分)因为重力和电场力恰好平衡,所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速 圆周运动,根据牛顿第二定律有.加” 口分)7 _ 2加运动周期=v (1分)联立解得了= 2/,(1分)电场,磁场同时存在的时间正好是力殊做圆户运动周期的5倍,即在这10在内,小球 恰好做了 5个完整的匀速圆周运动.所以小球在t:=12工时刻的速度相当于小球做平抛运动工二2工时的末速度中右三二2片2g& (1分)所以12力末速度片三亚羽三灰甑
4、(1分)(2)241:内运动轨迹的示意图如有由所示。(3)分析可知,小球在3Qf:时与24修位置相同,衽24% 内小球做了厚力二的平抛运动,和业I”圆周运二口23市末小球平抛运动的竖直分位移大小为二 =04 0 分)竖直分速度七二3月衣(1分) 所以小球与竖直方向的夹角为日= 45。,速度大小为啊=3点犯(2分)”吗此后小球做匀速圆周运动的半径 。与.一 (1分)+响3叱末小球距工轴的最大距离:内=%十。-4为F = % R 吗(2分)【考的透析】带电粒子在电磁场场中的运动和平抛运动的结合4. (2013年3月山东省泰安市质检)(18分)在xoy坐标系内存在按图示规律变化的匀强电场和匀强磁场,电场沿 y轴正方向,场强为 E0.磁场垂直纸面向外,磁感应强度为B0. 一质量为 m电荷2 二 m重为q的正粒子,在t=0时刻从y轴上某处沿x轴正向射入,已知 01父时间内粒子做直线qBo运动.不计粒子重力.求.(1)粒子射入时的速度.(2)在04X m时间内,粒子沿y轴方向的位移. qBo(3)若粒子的速度第二次沿 x轴负向时,恰好经过 x轴.则t=0时粒子的纵坐标为何值 ?解析;(1海0卜浮时
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