高考物理二輪作業(yè)手冊(cè) 專題限時(shí)集訓(xùn) 第8講 帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

《高考物理二輪作業(yè)手冊(cè) 專題限時(shí)集訓(xùn) 第8講 帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪作業(yè)手冊(cè) 專題限時(shí)集訓(xùn) 第8講 帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題限時(shí)集訓(xùn)(八)A　[第八講　帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)] (時(shí)間：40分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(雙選)如圖8－1所示，邊界MN下方有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電子以速度v從點(diǎn)O射入MN，經(jīng)磁場(chǎng)后能返回到MN邊界上 圖8－1 方，以下正確的是(　　) A．電子從O點(diǎn)右邊返回邊界上方 B．電子從O點(diǎn)左邊返回邊界上方 C．只增大射入速度v，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程一定改變 D．只增大射入速度v，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定改變 2．質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖8－2中虛

2、線所示．下列表述正確的是(　　) 圖8－2 A．M帶負(fù)電，N帶正電 B．M的速率小于N的速率 C．洛倫茲力對(duì)M、N做正功 D．M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間 3．(雙選)如圖8－3所示，速度不同的同種帶電粒子(重力都不計(jì))a、b 沿半徑AO方向進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，a、b兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為AB和AC，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖8－3 A．a(chǎn)粒子的速度比b粒子速度大 B．a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b粒子長(zhǎng) C．兩粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線一定都過(guò)圓心 D．兩粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線不一定都過(guò)圓心 4．如圖8－4所示，A、B極板間存在豎直方向的勻

3、強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電微粒在A、B 圖8－4 間的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該微粒帶正電荷 B．僅改變R3阻值，微粒將繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) C．僅改變A、B極板之間的距離，微粒將繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．僅改變A、B極板之間的正對(duì)面積，微粒將不能繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 5．如圖8－5所示，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，某帶電粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)大小為k，由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，又從P點(diǎn)穿出磁場(chǎng). 下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)粒子所受重力)(　　) 圖8－5 A．如果只增加U，粒子可以從

4、dP之間某位置穿出磁場(chǎng) B．如果只減小B，粒子可以從ab邊某位置穿出磁場(chǎng) C．如果既減小U又增加B，粒子可以從bc邊某位置穿出磁場(chǎng) D．如果只增加k，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng) 6．(雙選)如圖8－6所示，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(B)和勻強(qiáng)電場(chǎng)(E)組成的速度選擇器，然后粒子通過(guò)平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)(B′)，最終打在A1A2上．下列表述正確的是(　　) 圖8－6 A. 粒子帶負(fù)電 B. 所有打在A1A2上的粒子，在磁場(chǎng)B′中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同 C. 能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于 D. 粒子打在A1A2上的位置越靠近P，

5、粒子的比荷越大 圖8－7 7．(雙選)回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖8－7所示．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略)，它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速．當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再將它們引出．忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大 B．若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會(huì)變短 C．若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，仍可用此裝置加速質(zhì)子 D．質(zhì)子第n次被加速前后的軌

6、道半徑之比為∶ 8．(雙選)如圖8－8所示為云室中某粒子穿過(guò)鉛板P前后的軌跡．室中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里)，由此可知此粒子(　　) 圖8－8 A．一定帶正電 B．一定帶負(fù)電 C．從下向上穿過(guò)鉛板 D．從上向下穿過(guò)鉛板 9．如圖8－9所示，內(nèi)徑為r、外徑為2r的圓環(huán)內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．圓環(huán)左側(cè)的平行板電容器兩板間電壓為U，靠近M板處?kù)o止釋放質(zhì)量為m、 電荷量為q的正離子，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后從N板小孔射出，并沿圓環(huán)直徑方向射入磁場(chǎng)，求： (1)離子從N板小孔射出時(shí)的速率； (2)離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑； (3)要使

7、離子不進(jìn)入小圓區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍． 圖8－9 10．如圖8－10所示，一個(gè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)、板間距離也是L的平行板電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，在極板右邊的空間里存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．有一質(zhì)量為M，重力不計(jì)，帶電荷量－q的粒子從極板正中以初速度v0水平射入，恰能從上極板邊緣飛出又能從下極板邊緣飛入，求： (1)兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向； (2)粒子飛出極板時(shí)的速度v的大小與方向； (3) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小． 圖8－10

8、 專題限時(shí)集訓(xùn)(八)B　[第8講　帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)] (時(shí)間：40分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖8－11 1．(雙選)如圖8－11所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，對(duì)從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的電子，下列判斷正確的是(　　) A．從a點(diǎn)離開(kāi)的電子速度最小 B．從a點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短 C．從b點(diǎn)離開(kāi)的電子運(yùn)動(dòng)半徑最小 D．從b點(diǎn)離開(kāi)的電子速度偏轉(zhuǎn)角最小 2．(雙選)如圖8－12所示，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打到屏P上．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正

9、確的有(　　) 圖8－12 A．a(chǎn)、b均帶正電 B．a(chǎn)在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短 C．a(chǎn)在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短 D．a(chǎn)在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近 圖8－13 3．在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里．現(xiàn)將一個(gè)帶正電的金屬小球從M點(diǎn)以初速度v0水平拋出，小球著地時(shí)的速度為v1，在空中的飛行時(shí)間為t1.若將磁場(chǎng)撤除，其他條件均不變，那么小球著地時(shí)的速度為v2，在空中飛行的時(shí)間為t2.小球所受空氣阻力可忽略不計(jì)，則關(guān)于v1和v2、t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是(　　) A．v1＞v2，t1＞t2　　　　B．v1

10、＜v2，t1＜t2 C．v1＝v2，t1＜t2 D．v1＝v2，t1＞t2 圖8－14 4．(雙選)如圖8－14所示，長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與定值電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過(guò)專用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．發(fā)電導(dǎo)管的內(nèi)阻為ρ B．流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閎→a C．發(fā)電導(dǎo)管產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bdv D．電阻R消耗的電

11、功率為 5．(雙選)用回旋加速器來(lái)加速帶電粒子，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖8－15 A．圖中加速器出口射出的是帶正電的粒子 B．D形盒的狹縫間所加的電壓必是交變電壓 C．強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子做功，使其動(dòng)能增大 D．粒子在加速器的半徑越大，周期越長(zhǎng) 6．(雙選)如圖8－16所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內(nèi)三個(gè)相同的半圓形光滑軌道，k為軌道最低點(diǎn)，Ⅰ處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，Ⅱ和Ⅲ處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，三個(gè)完全相同的帶正電小球a、b、c從軌道最高點(diǎn)自由下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)k的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有(　　) Ⅰ　 　　　　　Ⅱ　　　　 　?、? 圖8－16 A．在k處小球b速度最大 B．

12、在k處小球c對(duì)軌道壓力最大 C．小球b需時(shí)最長(zhǎng) D．小球c機(jī)械能損失最多 7．如圖8－17所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)線與水平方向成α角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運(yùn)動(dòng)，l與水平方向成β角，且α＞β，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) 圖8－17 A．液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．液滴一定帶正電 C．電場(chǎng)線方向一定斜向上 D．液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 8．兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖8－18所示．若不計(jì)粒子的重力，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

13、 圖8－18 A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電 B．a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大 C．b粒子動(dòng)能較大 D．b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng) 9．如圖8－19所示，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的兩個(gè)平行金屬板相距為d，O、O′為兩金屬板中心處正對(duì)的兩個(gè)小孔，兩平行金屬板接有電壓恒為U的電源．緊靠右金屬板右側(cè)的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形MQPN的左下半空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與右金屬板重合．一質(zhì)量為m、帶電荷量為－q(q＞0)的帶電粒子(重力不計(jì))從O點(diǎn)以可忽略的初速度進(jìn)入金屬板間的電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，恰好垂直MP而離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)，試求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。? (2)帶電粒子從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到最后從MP離開(kāi)磁

14、場(chǎng)的時(shí)間t. 圖8－19 10．如圖8－20甲所示，兩平行金屬板A、B的板長(zhǎng)l＝0.20 m，板間距d＝0.20 m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略其邊緣邊緣效應(yīng)．在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左右寬度D＝0.40 m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10－2T.現(xiàn)從t＝0開(kāi)始，從兩極板左端的中點(diǎn)O處以每秒鐘1000個(gè)的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以v0＝2.0×105 m

15、/s的速度沿兩板間的中線射入電場(chǎng)，已知帶電粒子的比荷＝1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計(jì)，在粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變． (1)求t＝0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)時(shí)兩點(diǎn)間的距離． (2)當(dāng)兩金屬板間的電壓至少為多少時(shí)，帶電粒子不能進(jìn)入磁場(chǎng)？ (3)在電壓變化的第一個(gè)周期內(nèi)，有多少個(gè)帶電粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)？ 　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙 圖8－20 專題限時(shí)集訓(xùn)(八)A 1．AC　[解析] 由左手定則，電子的洛倫茲力垂直v向上，電子向右上方偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

16、增大速度v，則半徑r＝增大，電子運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)變大，但圓心角θ不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T＝不變，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．A　[解析] 由左手定則判斷知，A正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有qvB＝m，半徑r＝，在質(zhì)量與電荷量相同的情況下，半徑大說(shuō)明速率大，即M的速率大于N的速率，B錯(cuò)誤；洛倫茲力不做功，C錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行半周，即運(yùn)行時(shí)間為周期的一半，而周期為T＝，故M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，D錯(cuò)誤． 3．BC　[解析] 沿徑向入射的粒子，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線一定都過(guò)圓心，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由圖可得b粒子的半徑大，根據(jù)r＝，b粒子速度大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；b粒子運(yùn)動(dòng)軌

17、跡的圓心角小，由t＝·， b粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間小，選項(xiàng)B 正確． 4．B　[解析] 帶電微粒在A、B間的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，mg＝Eq，電場(chǎng)力向上，微粒帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；僅改變R3阻值，電場(chǎng)力不變，微粒將繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；僅改變A、B極板之間的距離，由E＝可知，電場(chǎng)強(qiáng)度變化，微粒將做螺旋線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；僅改變A、B極板之間的正對(duì)面積，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，微粒將繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．D　[解析] 若只增大U，粒子速度增大，粒子可以從Pc之間或cb之間某處穿出磁場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若只減小B，粒子軌道半徑增大，粒子可以從Pc之間或cb之間某處穿出磁場(chǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若同時(shí)

18、減小U和增加B，粒子軌道半徑減小，粒子可以從od之間或dP之間穿出磁場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若只增加k，粒子軌道半徑減小，粒子可以從cd之間或dP之間某位置穿出磁場(chǎng)，選項(xiàng)D正確． 6．CD　[解析] 由左手定則判斷，粒子帶正電，A錯(cuò)；所有打在A1A2上的粒子，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均等于半周期，但不同的粒子周期并不相同，由T＝?jīng)Q定，即與比荷有關(guān)，B錯(cuò)；能通過(guò)狹縫P的帶電粒子，其速率是相同的，它們?cè)谒俣冗x擇器中有：qE＝qvB，即：v＝，C對(duì)；打在A1A2上的位置由它們?cè)谄D(zhuǎn)場(chǎng)的半徑?jīng)Q定，由r＝＝知，越大，粒子打在A1A2上的位置越靠近P，D對(duì)． 7．BD　[解析] 由Ek＝mv及qvB＝得：Ekm＝，與U無(wú)關(guān)，

19、A錯(cuò)；增大交變電壓，則質(zhì)子的加速次數(shù)變少，故質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，B對(duì)；若改變回旋加速器內(nèi)交變電壓的周期，則交變電壓的周期與質(zhì)子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的周期不再相同，不能加速質(zhì)子，C錯(cuò)；質(zhì)子被第n次被加速前后的軌道半徑為Rn－1、Rn，則(n－1)qU＝mv、nqU＝mv，解得：vn－1＝，vn＝，則vn－1∶vn＝∶，由R＝得：Rn－1∶Rn＝∶，D對(duì)． 8．AC　[解析] 粒子穿過(guò)鉛板時(shí)，速率應(yīng)越來(lái)越小，半徑也越來(lái)越小，故粒子應(yīng)從下向上穿過(guò)鉛板，C對(duì)，D錯(cuò)；由圖可知，粒子所受的洛倫茲力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，再由左手定則可判斷，該粒子帶正電，A對(duì)，B錯(cuò)． 9．(1)　(2)·　(3)B≥

20、· [解析] (1)設(shè)離子從N板小孔射出進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的速率為v，由動(dòng)能定理有 qU＝mv2 解得v＝. (2)離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，由洛倫茲力提供向心力有 qvB＝m 聯(lián)立解得：R＝·. (3)要使離子不進(jìn)入小圓區(qū)域，其軌道半徑時(shí)只能與小圓相切，此時(shí)軌道半徑為R0，則由圖可知 (R0＋r)2＝R＋(2r)2 解得：R0＝r 離子不進(jìn)入小圓區(qū)域的條件是：R≤R0， 聯(lián)立解得：B≥·. 10．(1)E＝，方向豎直向下　(2)v＝v0，與水平方向的夾角為45°，斜向右上　(3)B＝ [解析] (1)由于上板帶正電，下板帶負(fù)電，故板間電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下．

21、 －q粒子在水平方向上勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上勻加速運(yùn)動(dòng)， L＝v0t ＝at2 其中a＝ 解得：E＝. (2)設(shè)粒子飛出板時(shí)水平速度為vx，豎直速度為vy，水平偏轉(zhuǎn)角為θ. vx＝v0，vy＝at＝·，tan θ＝，v＝ 可得θ＝45°，v＝v0. (3)由幾何關(guān)系易知R＝L 洛倫茲力提供向心力，有 qvB＝ 解得B＝. 專題限時(shí)集訓(xùn)(八)B 1．BC　[解析] 帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的圓心角θ越小，軌道半徑越大，其速率也越大，即從a點(diǎn)離開(kāi)的電子速度最大，A、D錯(cuò)，C對(duì)；而運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝，θ越小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短，故從a點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，

22、B對(duì)． 2．AD　[解析] 由左手定則可知A正確；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有Bvq＝，解得r＝，由于同種粒子且速度相同，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同，示意圖如圖所示，從圖中可以看出b離子軌跡為半圓，a離子軌跡超過(guò)半圓，B、C錯(cuò)誤，D正確． 3．D　[解析] 洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理，可知v1＝v2，粒子下落的時(shí)間由下落高度和沿豎直方向上的加速度決定，有磁場(chǎng)時(shí)，粒子受到的洛倫茲力對(duì)粒子產(chǎn)生了沿豎直向上方向的分力，該分力使粒子下落的加速度比沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)小，所以下落得慢，時(shí)間長(zhǎng)，即t1>t2.本題答案為D. 4．AC　[解析] 由電阻的決定式可知選項(xiàng)A正確；由左手定則可知電離氣體中的正

23、離子向上側(cè)面聚集，上側(cè)面相當(dāng)于電源的正極，故流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→b，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)于某個(gè)氣體離子受力分析，由電場(chǎng)力等于洛倫茲力可知，q＝Bqv，解得發(fā)電導(dǎo)管產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝Bdv，選項(xiàng)C正確；由于發(fā)電導(dǎo)管有內(nèi)阻，故電阻R消耗的電功率一定小于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．AB　[解析] 磁場(chǎng)方向豎直向上，帶電粒子受指向圓心的洛倫茲力，由左手定則可判斷，加速器出口射出的是帶正電的粒子，A正確；D形盒電場(chǎng)的方向隨時(shí)間變化，使得帶電粒子不斷地在電場(chǎng)中得到加速，B正確；洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，在磁場(chǎng)中帶電粒子的動(dòng)能不發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；由T＝知，粒子在D形盒中的周期由磁感應(yīng)強(qiáng)度、粒子的比荷決定，與加速器

24、的半徑無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤． 6．BC　[解析] 三個(gè)小球的重力做功相同，a小球的洛倫茲力不做功，b小球的電場(chǎng)力做負(fù)功，c小球電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，在k處c小球速度最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)小球在k處的速度大小為v，則小球?qū)壍赖膲毫Υ笮镕－mg＝，因?yàn)樵趉處c小球速度最大，所以在k處c小球?qū)壍缐毫ψ畲?，選項(xiàng)B正確；三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的路程相等，根據(jù)動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)到相同位置處時(shí)b小球的速率最小，故b小球需時(shí)最長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確；除重力之外，其他力所做的功等于機(jī)械能的改變量，顯然，a小球的機(jī)械能守恒，b小球的機(jī)械能減小，c小球的機(jī)械能增加，故b小球機(jī)械能損失最多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．D　[解析] 液滴共

25、受到三個(gè)力的作用：重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力，其中重力和電場(chǎng)力都是恒力，洛倫茲力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，假如液滴做變速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力就是變力，液滴的合外力方向一定會(huì)發(fā)生變化，液滴將做曲線運(yùn)動(dòng)，故液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；液滴處于平衡狀態(tài)，合力為零，據(jù)此判斷出，液滴一定帶正電，電場(chǎng)線方向一定斜向上，選項(xiàng)B、C正確．本題答案為D. 8．C　[解析] 由左手定則判斷，a粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電，A錯(cuò)；粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力為f＝qvB，在電荷量、磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的情況下，速度越大，洛倫茲力越大，偏轉(zhuǎn)越小，即b粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大，B錯(cuò)；質(zhì)量相同時(shí)，速度大，則動(dòng)能大，C對(duì)；粒子在

26、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝，a粒子對(duì)應(yīng)的圓心角大，故a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，D錯(cuò)． 9．(1)　(2) [解析] (1)粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)，有 qU＝mv2 解得v＝ 而軌道半徑R＝ 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)： qvB＝ 聯(lián)立可得：B＝. (2)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，有 d＝vt1 解得：t1＝＝d. 在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為T，T＝＝πL 運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2＝＝ 所以運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t＝t1＋t2＝(d＋). 10．(1)0.4 m　(2)400 V　(3)3200 [解析] (1)t＝0時(shí)刻電壓為零，粒子勻速通過(guò)平行金屬板的時(shí)間極短，由牛頓第二定律，有 Bqv0＝ 解得：r＝＝0.2 m＜D. 粒子做半個(gè)圓周的運(yùn)動(dòng)，故射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)時(shí)兩點(diǎn)間的距離s＝2r＝0.4 m. (2)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子從金屬板邊緣射出時(shí)，有 ＝at2，l＝v0t 其中a＝ 聯(lián)立解得U0＝＝400 V. (3)當(dāng)∣uAB∣＜U0時(shí)，粒子可以射出電場(chǎng)，根據(jù)比例關(guān)系得 第一個(gè)周期能夠出射的粒子數(shù)為n＝×1000×4＝3200個(gè)．