2016屆高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題練習(xí)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高考復(fù)習(xí) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


當(dāng)物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線(xiàn)上,物體就是在做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),下面是電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題練習(xí),請(qǐng)考生及時(shí)練習(xí)。

一、選擇題(1~3題為單項(xiàng)選擇題,4~6題為多項(xiàng)選擇題)

1.從太陽(yáng)和其他星體發(fā)射出的高能粒子流,在射向地球時(shí),由于地磁場(chǎng)的存在,改變了運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球起到了保護(hù)作用.如圖為地磁場(chǎng)的示意圖(虛線(xiàn),方向未標(biāo)出),赤道上方的磁場(chǎng)可看成與地面平行.若有來(lái)自宇宙的一束粒子流,其中含有(氦核)、(電子)、(光子)射線(xiàn)以及質(zhì)子,沿與地球表面垂直的方向射向赤道上空,則在地磁場(chǎng)的作用下()

A.射線(xiàn)沿直線(xiàn)射向赤道

B.射線(xiàn)向西偏轉(zhuǎn)

C.射線(xiàn)向東偏轉(zhuǎn)

D.質(zhì)子向北偏轉(zhuǎn)

解析: 赤道上方磁場(chǎng)方向與地面平行、由南向北,根據(jù)左手定則可知,帶正電的射線(xiàn)、質(zhì)子向東偏轉(zhuǎn),帶負(fù)電的射線(xiàn)向西偏轉(zhuǎn),不帶電的射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn),B項(xiàng)正確.

答案: B

2.如圖所示,直線(xiàn)MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng).之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線(xiàn)的中點(diǎn)c離開(kāi)磁場(chǎng),則為()

A. B.2

C. D.3

解析: 兩電子進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,由圓周運(yùn)動(dòng)半徑公式R=可知,兩電子軌跡半徑相同.電子1垂直MN射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),由幾何知識(shí)可知,電子1在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角為,電子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角為.由周期公式T=可知,兩電子運(yùn)動(dòng)周期相同,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比等于軌跡所對(duì)圓心角之比,即t1∶t2=3∶1,D項(xiàng)正確.

答案: D

3.如圖所示,兩平行金屬極板之間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),一帶電粒子以速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿上極板邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng),剛好貼下極板邊緣飛出,如果帶電粒子以某一垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的初速度v1射入電場(chǎng)并能從其中射出,當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時(shí),它的水平射程為2L(軌跡未畫(huà)出).則粒子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度v1等于()

A.v0 B.v0

C.v0 D.2v0

解析: 設(shè)粒子在電場(chǎng)中的加速度為a.第一次,粒子恰好從下極板的邊緣飛出,粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),有L=v0t,d=at2,解得:v0=L .第二次,由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的推論知粒子好像是從上極板的中點(diǎn)沿直線(xiàn)飛出,由幾何相似可得,粒子飛出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的位移為y=,可得L=v1t,y==at2,解得:v1=L =v0,故C正確.

答案: C

4.(2016河南省開(kāi)封第二次模擬)如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形絕緣軌道,圓軌道半徑為R,圓心為O,A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),OC豎直.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是()

A.小球一定能從B點(diǎn)離開(kāi)軌道

B.小球在A(yíng)C部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.若小球能從B點(diǎn)離開(kāi),上升的高度一定小于H

D.小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零

解析: 由于題中沒(méi)有給出H與R、E的關(guān)系,所以小球不一定能從B點(diǎn)離開(kāi)軌道;若重力大小等于電場(chǎng)力,小球在A(yíng)C部分做勻速圓周運(yùn)動(dòng).由于小球在A(yíng)C部分運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功,所以若小球能從B點(diǎn)離開(kāi),上升的高度一定小于H;若小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為零,則電場(chǎng)力大于重力,則小球不可能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng),所以小球到達(dá)C點(diǎn)的速度不可能為零.

答案: BC

5.(2016四川理綜7)如圖所示,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(xiàn)的夾角為,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=2.010-4 T.電子質(zhì)量m=9.110-31 kg,電荷量e=-1.610-19 C,不計(jì)電子重力.電子源發(fā)射速度v=1.6106 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.=90時(shí),l=9.1 cm

B.=60時(shí),l=9.1 cm

C.=45時(shí),l=4.55 cm

D.=30時(shí),l=4.55 cm

解析: 電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

R==4.55 cm

電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),當(dāng)=90時(shí),豎直向下發(fā)射的粒子恰好打到N點(diǎn),水平向右發(fā)射的粒子恰好打到M點(diǎn),如圖甲所示,故l=L=9.1 cm,A正確;當(dāng)=30時(shí),豎直向下發(fā)射的粒子,恰好打到N點(diǎn),由幾何關(guān)系知,另一臨界運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與MN相切于O點(diǎn),如圖乙所示,故粒子只能打在NO范圍內(nèi),故l==4.55 cm,D正確;進(jìn)而可分析知當(dāng)=45或=60時(shí),粒子打到板上的范圍大于ON小于NM,即4.55 cm

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