2020年高考物理《带电粒子在电场、磁场中的运动》专题训练及答案解析
《2020年高考物理《带电粒子在电场、磁场中的运动》专题训练及答案解析》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年高考物理《带电粒子在电场、磁场中的运动》专题训练及答案解析(13页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、20202020 年高考物理年高考物理带电粒子在电场、磁场中的运动带电粒子在电场、磁场中的运动专题训练专题训练 一一、选择题选择题 1.(多选)如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地一带负电的油滴位于 电容器的P点且处于静止状态现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离则( ) A带电油滴将竖直向下运动 B带电油滴的机械能将增加 CP点的电势将升高 D电容器的电容增大,极板带电荷量增加 【答案】AC 【解析】将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,间距d增大,由C rS 4kd可得电 容器的电容减小,而U一定,由CQ U可得电荷量 Q减少,选项 D 错误;根据EU d可得板间 场强减小,重
2、力大于电场力,带电油滴将竖直向下运动,电场力做负功,机械能减少,选项 A 正确、B 错误;因上极板接地,电势为 0,P点电势PEy随E的减小而增大,选项 C 正确 2.(多选)如图所示, 在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场, 磁场 的磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从AC边的中点O 垂直于AC边射入该匀强磁场区域,若该三角形的两直角边长均为 2L,则下列关于粒子运动 的说法中正确的是( ) A.若该粒子的入射速度为vqBL m ,则粒子一定从CD边射出磁场,且距点C的距离为L B.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v
3、2qBL m C.若要使粒子从AC边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为vqBl 2m D.该粒子以不同的速度入射时,在磁场中运动的最长时间为m qB 【答案】ACD 【解析】根据洛伦兹力充当向心力可知:Bqvmv 2 r,若 vqBL m ,解得:rL;根据几何 关系可知,粒子一定从CD边距C点为L的位置离开磁场;故 A 正确;根据洛伦兹力充当向 心力可知,vBqr m ,因此半径越大,速度越大;根据几何关系可知,使粒子与AD边相切时 速度最大,则由几何关系可知,最大半径为一定大于 2L;故 B 错误;若要使粒子从AC边 射出,则该粒子从O点入射的最大半径为L 2;因此最大速度应为 vqB
4、L 2m ;故 C 正确;粒子运 行周期为2m Bq ,根据几何关系可知,粒子在磁场中最大圆心角为 180;故最长时间为m qB ; 故 D 正确. 3.(多选)一平行板电容器充电后与电源断开, 负极板接地, 在两极板间有一带正电小球 (电荷量很小)固定在P点,如图所示以U表示两极板间的电压,E表示两极板间的场强, Ep表示该小球在P点的电势能,若保持负极板不动,而将正极板移至图中虚线所示位置,则 ( ) AU变小 BU不变 CE变大 DEp不变 【答案】AD 【解析】 根据电容器充电后与电源断开可知,Q不变, 将正极板移至图中虚线所示位置, 间距d减小,由C rS 4kd,知电容 C增大,又
5、UQ C,电压 U减小,因EU d Q Cd 4kQ rS ,E 不变,P点到下极板的距离不变,则P点与下极板的电势差不变,P点的电势不变,P点 电势能Epq不变,选项 A、D 正确 4.如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面的夹角为,极板间距为d,带 负电的微粒质量为m、带电荷量为q,微粒从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入极板 间,沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出,则( ) A微粒到达B点时动能为1 2mv 2 0 B微粒的加速度大小等于gsin C两极板间的电势差UMN mgd qcos D微粒从A点到B点的过程中电势能减少 mgd cos 【答案】C 【解析】 微粒的受
6、力情况如图所示, 微粒做匀减速直线运动, 到达B点时动能小于1 2mv 2 0, 选项 A 错误;由牛顿第二定律得mgtan ma,加速度agtan ,选项 B 错误;又电场 力Eq mg cos ,两极板间的电场强度 E mg qcos ,两板间的电势差 UMNEd mgd qcos ,选 项 C 正确;微粒从A向B运动,电场力做负功,电势能增加,选项 D 错误 5.(多选)如图所示, 直线MN与水平方向成 60角,MN的右上方存在垂直纸面向外的匀 强磁场,左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B.一粒子源 位于MN上的a点,能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)
7、、电荷量为q(q0)的同 种粒子,所有粒子均能通过MN上的b点,已知abL,则粒子的速度可能是( ) A. 3BqL 6m B. 3BqL 3m C. 3BqL 2m D. 3BqL m 【答案】AB 【解析】由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示,所有圆弧的圆心角均为 120,所 以粒子运动的半径为r 3 3 L n(n1,2,3,),由洛伦兹力提供向心力得 Bqvmv 2 r,则 v Bqr m 3BqL 3m 1 n(n1,2,3,),所以 A、B 对 6.图为可测定比荷的某装置的简化示意图, 在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强 磁场,磁感应强度大小B2.010 3 T,在 x轴上距坐
8、标原点L0.50 m 的P处为离子的入 射口,在y轴上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v3.510 4 m/s 的速率从 P处射入 磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L0.50 m 的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小, 设带电粒子的质量为m,电量为q,不计其重力则上述粒子的比荷q m(C/kg)是( ) A3.510 7 B4.9107 C5.310 7 D710 7 【答案】B 【解析】设粒子在磁场中的运动半径为r,画出粒子的轨迹图如图所示。依题意MP连 线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运动的直径,由几何关系得r 2 2 L,由洛伦兹力提供粒 子在磁场中做匀速圆周运动的向心力,可得qvBmv
9、 2 r ,联立解得q m4.910 7 C/kg,故选项 B 正确。 7.如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,A 60,AOL, 在O点放置一个粒子源, 可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用), 粒子的比荷为q m,发射速度大小都为 v0,且满足v0qBL m .粒子发射方向与OC边的夹角为, 对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是( ) A粒子有可能打到A点 B以60飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C以30飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D在AC边界上只有一半区域有粒子射出 【答案】AD 【解析】根据Bqv0mv 2 0 r,又 v0qB
10、L m ,可得rmv 0 BqL,又 OAL,所以当60时, 粒子经过A点,所以 A 正确;根据粒子运动的时间t 2T,圆心角越大,时间越长,粒子 以60飞入磁场中时,粒子从A点飞出,轨迹圆心角等于 60,圆心角最大,运动的 时间最长,所以 B 错误;当粒子沿0飞入磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,在磁场 中运动时间也恰好是T 6, 从 0到 60在磁场中运动时间先减小后增大,在AC边上有一 半区域有粒子飞出,所以 C 错误,D 正确 8.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K 为阴极,A 为阳极,两极之间的距离为 d.在两极之间加上高压U,有一电子在 K 极由静止被加速.不考虑电子重力,元电
11、荷为e,则 下列说法正确的是( ) A.A、K 之间的电场强度为U d B.电子到达 A 极板时的动能大于eU C.由 K 到 A 电子的电势能减小了eU D.由 K 沿直线到 A 电势逐渐减小 【答案】C 【解析】A、K 之间建立的是非匀强电场,公式UEd不适用,因此 A、K 之间的电场强 度不等于U d.故 A 错误;根据动能定理得:E k0eU,得电子到达 A 极板时的动能 EkeU, 故 B 错误;由能量守恒定律知,由 K 到 A 电子的电势能减小了eU,故 C 正确;电场力对电 子做正功,则电子受到的电场力向下,电场方向向上,则由 K 沿直线到 A 电势逐渐升高,故 D 错误. 二二
12、 非选择题非选择题 1.如图,空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按Ekx分布(x是 轴上某点到O点的距离),k mg 3qL.x 轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两 球质量均为m,B球带负电,带电荷量为q,A球距O点的距离为L.两球现处于静止状态, 不计两球之间的静电力作用 (1)求A球的带电荷量qA; (2)剪断细线后,求B球的最大速度vm. 【解析】(1)A、B两球静止时,A球所处位置场强为 E1kLmg 3q B球所处的位置场强为E2k2L2mg 3q 对A、B由整体法得:2mgqAE1qE20 解得:qA4q (2)当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020年高考物理专项练习卷及答案解析 2020年物理高考专项练习卷及答案解析
链接地址:https://www.77wenku.com/p-136456.html