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【全程攻略】江苏省高考物理二轮复习 考前抢分必做终极猜想16 对带电粒子在磁场中运动的考查
【全程攻略】江苏省高考物理二轮复习 考前抢分必做终极猜想16 对带电粒子在磁场中运动的考查
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终极猜想十六 对带电粒子在磁场中运动的考查(本卷共5小题,满分60分.建议时间:30分钟)命题专家寄语 本部分是新课标重点内容,也是高考重点和难点,考查知识多结合圆周运动的规律,综合考查推理能力、分析能力、应用数学知识处理物理问题的能力.五十五、洛伦兹力的大小和方向1.(2012·北京西城二模,15)如图1所示,在两个水平放置的平行金属板之间,电场和磁场的方向相互垂直.一束带电粒子(不计重力)沿着直线穿过两板间的空间而发生偏转.则这些粒子一定具有相同的( ). 图1A.质量mB.电荷量qC.运动速度vD.比荷2.(多选)(2012·江苏南通二模,4)如图2所示,在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向外,电场在图中没有标出.一带电小球从a点射入场区,并在竖直面内沿直线运动至b点,则小球( ).图2A.可能带正电B.受到电场力的方向一定水平向右C.从a到b过程,克服电场力做功D.从a到b过程中可能做匀加速运动五十六、带电粒子的运动规律3.如图3甲是回旋加速器的原理示意图.其核心部分是两个D型金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连.加速时某带电粒子的动能Ek随时间t4\n变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是( ).图3A.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1B.在Ek-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同4.如图4所示,长方形abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T.一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域( ).图4A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边五十七、带电粒子在有界磁场中的运动4\n图55.电子质量为m,电荷量为e,从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限,射入时速度方向不同,速度大小均为v0,如图5所示.现在某一区域加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上,荧光屏与y轴平行,求:(1)荧光屏上光斑的长度;(2)所加磁场范围的最小面积.参考答案1.C [因粒子运动过程中所受电场力与洛伦兹力与速度方向垂直,则粒子能沿直线运动时必是匀速直线运动,电场力与洛伦兹力相平衡,即qE=Bqv,可得v是一定值,则C正确.]2.AC [由于洛伦兹力与速度有关,所以可推断小球做匀速直线运动,由合力为零分析可知,小球可能带正电也可能带负电,电场强度的方向也不是唯一确定的,故A正确,B、D均错.根据动能定理可知,重力与电场力对小球做的总功必为零,重力做正功,所以电场力做负功,故C正确.]3.B [高频电源的变化周期应该等于2(tn-tn-1),选项A错误;由qvB=得R=,粒子获得的最大动能Ek=mv2=,与加速次数无关,选项C错误.对于同一回旋加速器,半径R一定,磁感应强度B一定,粒子获得的最大动能Ek与粒子电荷量q和质量有关,选项D错误.]4.D [由题知,粒子在磁场中做圆周运动的半径r=ab=0.3m,因r=ab=0.3m,故从Od边射入的粒子全部从be边射出,故A、C错误;从aO边射入的粒子出射点分布在ab和be边,故D正确、B错误.]5.解析 (1)如图所示,求光斑长度,关键是找到两个边界点,初速度方向沿x轴正方向的电子,沿弧OB运动到P;初速度方向沿y轴正方向的电子,沿弧OC运动到Q.电子在磁场中的运动半径为R=,由图可知PQ=R=(2)沿任一方向射入第一象限的电子经磁场偏转后都能垂直打到荧光屏MN4\n上,所加最小面积的磁场的边界是以O′(0,R)为圆心,R为半径的圆的一部分,如图中实线所示,所以磁场范围的最小面积S=πR2+R2-πR2=2.答案 (1) (2)24
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:08:10
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文章作者:U-336598
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