高中物理-第3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3-1.doc

第三章 磁场 6 带电粒子在匀强磁场中的运动 第二课时 复合场问题 A级　抓基础．(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使a板电势低于b板磁场方向垂直纸面向里使a板电势高于b板磁场方向垂直纸面向外使a板电势低于b板磁场方向垂直纸面向外答案：(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板的电势板的电势高于N板的电势中有由b向a方向的电流中有由a向b方向的电流答案：如图所示、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这三束正离子的质量一定不相同这三束正离子的电荷量一定不相同这三束正离子的比荷一定不相同答案：已知质量为m的带电液滴以速度v射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R＝把电荷量代入可得R＝＝级　提能力(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C．液滴做圆周运动的半径r＝ 液滴在场中运动时总能量不变答案：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．此粒子带负电下极板S比上极板S电势高若只增大加速电压U值则半径r变大若只增大入射粒子的质量则半径r变小答案：(多选)某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场、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、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　　．、A间的摩擦力保持不变对B的摩擦力变大 ．对地面的压力变大答案：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v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sin θ＝d.解得R＝(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＝得射出速率v＝2v解得v＝(3)设粒子在电场中运动的时间为t有＝所以t＝＝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t有t＝所以t＝＝t＋t所以t＝ 2