|试卷下载
终身会员
搜索
    上传资料 赚现金
    2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析)
    立即下载
    加入资料篮
    2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析)01
    2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析)02
    2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析)03
    还剩8页未读, 继续阅读
    下载需要5学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析)

    展开
    这是一份2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析),共11页。

    专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动

    A

    1.(2022广西桂林二模)电场强度为E的匀强电场水平向右,匀强磁场与匀强电场垂直,磁感应强度大小为B,方向如图所示。一带电小球M斜向右上方做匀速直线运动,速度与水平方向的夹角为30°,该小球运动的速度大小为(  )

    A. B.

    C. D.

    2.(2022四川绵阳模拟)重力不计、初速度可忽略的带电粒子XY,经电压为U的电场加速后,F(F为磁场左边界AB的中点)垂直AB和磁场方向进入足够长的边界平行的匀强磁场区域,如图所示。已知X在磁场中转过90°后从磁场上边界射出,Y在磁场中转过53°后也从磁场上边界射出(sin 53°=0.8)。则XY在电场和磁场中运动时,下列说法正确的是(  )

    A.在电场中的加速度大小之比为52

    B.比荷之比为25

    C.在磁场中运动的速度大小之比为52

    D.刚离开磁场区域时的动能之比为14

    3.(多选)(2022贵州遵义模拟)如图甲所示,足够长的竖直边界MNPQ之间有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场(电场未画出),电场强度E随时间t的变化规律如图乙所示。A点在MN,D点在PQ,AD连线与边界MN垂直,C点是线段AD的中点。现有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从A点以速率v水平射入电磁场区域,粒子沿直线运动到C点后做一个完整的圆周运动,然后从C点继续向右沿直线运动,最后从D点射出电磁场区域。不计粒子重力,(  )

    A.磁场的磁感应强度大小为

    B.粒子做圆周运动的半径为

    C.电场的变化周期为

    D.MNPQ之间的距离应满足d

    4.(2022福建龙岩一模)如图所示,xOy平面(纸面),x>0区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),以大小为v、方向与y轴正方向夹角θ=60°的速度沿纸面从坐标为(0,L)P1点进入磁场中,然后从坐标为(0,-L)P2点进入电场区域,最后从x轴上的P3(图中未画出)垂直于x轴射出电场。求:

    (1)磁场的磁感应强度大小B;

    (2)粒子从P1点运动到P2点所用的时间t;

    (3)电场强度的大小E

     

    5.(2022湖北广水模拟)如图所示,水平正对固定的MN两长直平行金属板间距离为d,板间匀强电场的电场强度大小为E,N板下方足够大的空间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,贴近M板的左端以大小为v0的初速度水平射入匀强电场,从狭缝P穿过N板后垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动。不计粒子受到的重力。求:

    (1)粒子在两板间运动的时间t;

    (2)粒子在磁场中圆周运动的半径r

     

    6.(2022河北唐山一模)平面直角坐标系xOy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,如图所示。质量为m、电荷量为q的带正电粒子,y轴上的M,以垂直于y轴的初速度v0射入电场,经由x轴上的N点进入磁场,最终粒子在P点垂直y轴离开磁场。已知MN两点到原点的距离分别为y1=,x=L,不计粒子重力。求:

    (1)匀强电场的电场强度E的大小;

    (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

     

    B

    7.如图所示,在第一、第四象限的y0.8 m区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E=4×103 N/C;在第一象限的0.8 m<y1.0 m区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个质量m=1×10-10 kg、电荷量q=1×10-6 C的带正电粒子,v0=6×103 m/s的速率从坐标原点O沿x轴正方向进入电场。不计粒子的重力。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8

    (1)求粒子第一次离开电场时的速度;

    (2)为使粒子能再次进入电场,求磁感应强度B的最小值。

    8.(2022广东普通高中一模)双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪,其模型图如图甲所示。其原理图如图乙所示,电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场,磁场分析器中有垂直纸面的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的离子被加速后,进入辐射电场,恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场区域,垂直边界从P点进入圆形磁场区域,PO1=d。之后垂直磁场下边界射出并从K点进入检测器,检测器可在O1MO2N之间左右移动且与磁场下边界距离恒等于0.5d。已知圆弧轨迹处的电场强度为E,离子重力不计。

    (1)求磁场区域的磁感应强度B;

    (2)由不同离子组成的粒子束,以不同速度进入电场分析器后能沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场并从P点垂直进入磁场,离子离开O1O2时与O1O2所夹锐角相同,若检测器能接收到的离子中比荷的最大值与最小值之比为λ,λ的值。

     

    9.(2022山东淄博二模)如图所示,一线状粒子源发出大量质量为m、电荷量为+q的带电粒子(初速度可视为0),经过电场加速后,粒子以相同的水平速度从MS段垂直MF进入边长为L的正方体电磁修正区FMPQ-AGRN,底面AGRN水平。已知MS段的长度为L,电磁修正区内部有垂直于平面MPRG的磁感应强度为B的匀强磁场、电场强度为E的匀强电场,M点射入的粒子在正方体电磁修正区中运动时间为,且从底面AGRN射出。距离正方体电磁修正区底面L处有一与底面平行的足够大平板,能吸收所有出射粒子。现以正方体电磁修正区底面中心O在平板上的垂直投影点O'为原点,在平板内建立直角坐标系(其中x轴与GR平行)。忽略粒子间相互作用,不计重力。

    (1)求加速电场的电压U;

    (2)求从M点射入的粒子射出正方体电磁修正区后速度v的大小;

    (3)E=,求从S点入射的粒子打到平板上的位置坐标;

    (4)满足(3)问条件下,求所有粒子落到平板上的落点离O'的最小距离。

     

    答案:

    1.B 解析 带电小球M斜向右上方做匀速直线运动,由力的平衡可知qvB=,Eq=mgtan θ,解得v=,B正确。

    2.C 解析 带电粒子XY在磁场中的运动轨迹如图所示,O1O2分别为它们在磁场中运动的轨迹圆的圆心,v1v2分别为它们离开电场即进入磁场的速度大小,r1r2分别为它们在磁场中做圆周运动的轨迹半径;AB的距离为d,由几何关系可知r1=,r2cos 53°=r2-,解得r2=d,;在电场中,根据动能定理有qU=mv2,v=,磁场中,由牛顿第二定律有qvB=m,解得r=,,得两粒子的比荷之比,在电场中由牛顿第二定律有qE=ma,a=,在电场中的加速度大小之比等于比荷之比,AB错误。在磁场中运动的速度大小之比为,C正确。刚离开磁场区域时的动能和两粒子进入磁场时的动能相同,由动能定理得qU=Ek,两粒子动能之比等于两粒子电荷量之比,因电荷量之比无法求出,故动能之比也无法求出,D错误。

    3.ABD 解析 0~时间内粒子做匀速直线运动,可得qvB=qE0,求得B=,A正确;根据qvB=,r=,B正确;粒子沿直线运动到C点后做一个完整的圆周运动,可得,求得T=,C错误;当圆形轨迹与条形磁场相切时,MNPQ之间的距离最小,d2r,求得d,粒子沿直线运动到C,可得d×v×2=,MNPQ之间的距离应满足d,D正确。

    4.答案 (1) (2) (3)

    解析 (1)带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示

    其圆心为O1,对应轨道半径为R,由几何关系可得Rsin θ=L

    由牛顿第二定律和向心力公式有qvB=

    联立可得B=

    (2)带电粒子在磁场中运动的时间t=T

    T=

    联立可得t=

    (3)设带电粒子在电场中运动时间为t',由运动的合成与分解有vcos θ·t'=L

    vsin θ-at'=0

    由牛顿第二定律有qE=ma

    联立可得E=

    5.答案 (1)

    (2)

    解析 (1)设粒子在两板间运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有qE=ma

    根据匀变速直线运动的规律有d=at2

    解得t=

    (2)设粒子到达P点时的速度大小为v,根据动能定理有qEd=mv2-

    洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力,qvB=m

    解得r=

    6.答案 (1)

    (2)

    解析 (1)粒子在电场中运动时,y轴方向上做匀加速运动,at2

    a=

    x轴方向上有L=v0t

    解得E=

    (2)离开电场时,vy=at=v0

    粒子在N点的速度v==2v0

    设速度方向与x轴方向夹角为θ,tan θ=,θ=60°

    粒子在磁场中做圆周运动,轨迹如图所示,根据牛顿第二定律有qBv=

    由几何关系知R=

    解得B=

    7.答案 (1)1×104 m/s,x轴正方向成53°角斜向右上 (2)2 T

    解析 (1)粒子在电场中做类平抛运动,所受静电力为F=qE

    由牛顿第二定律有a=

    y轴方向,由运动学规律有=2asy

    代入数据(其中sy=0.8 m)vy=8×103 m/s

    粒子离开电场时的速度大小为v=

    代入数据得v=1×104 m/s

    tan θ=

    故所求速度方向与x轴正方向成53°角斜向右上。

    (2)如图所示,在宽度d=1.0 m-0.8 m=0.2 m的磁场中粒子做匀速圆周运动,满足条件下B最小时,轨迹与磁场上边界相切,设轨迹半径为R

    由几何关系有

    R=Rcos θ+d

    代入数据得R=0.5 m

    由牛顿第二定律有qvB=m

    代入数据解得所求最小值B=2 T

    8.答案 (1) (2)25

    解析 (1)设离子的速度为v0,离子在电场和磁场中分别做匀速圆周运动

    在电场中,静电力提供向心力,qE=

    在磁场中,洛伦兹力提供向心力,qv0B=

    联立解得磁感应强度为B=

    (2)设在某处被检测到的离子在磁场中的轨道半径为r,

    在磁场中有qvB=

    在电场中有qE=

    可得

    由此可知当离子运动半径最小时,比荷最大;当离子运动半径最大时,比荷最小

    a(q1,m1)b(q2,m2)离子分别在MN处被检测到,在磁场中的轨迹半径分别为r1r2,如图所示,易知在所有被检测到的离子中,运动半径最小为r1,最大为r2。由于两离子到达O1O2,O1O2夹角相等,均设为θ,由此可得O1FMO2GN均为θ

    由几何关系知O3F=r1

    O1O3=d-r1

    O3M=-r1

    MF=

    由几何关系

    解得r1=d

    sin O1GO4=

    sin O1GO4=sin FMO3=

    解得r2=3d

    因为

    可得λ==25

    9.答案 (1)

    (2)

    (3)

    (4)L

    解析 (1)粒子在加速电场中有Uq=

    分析可知粒子进入修正区后在与磁场垂直的方向上做匀速圆周运动,在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动,在磁场中有qv0B=m

    t1=T

    则圆周运动半径为r=L

    联立解得U=

    (2)M点射入的粒子射出修正区时沿PR方向的分速度为v1=v0

    沿y轴正方向的分速度为v2=at1

    a=

    则粒子射出修正区时的速度为v=

    (3)若从S点射入的粒子在沿电场方向做匀加速直线运动的时间为t1=,

    则其在该方向上运动的分位移为y1=

    已知E=

    解得y1=

    即从S点射入的粒子恰好从底面N点射出。粒子在出修正区后沿电场方向做匀速直线运动的分位移为y2=v2t2

    竖直方向有t2=

    则由几何关系知从S点入射的粒子打在平板上的纵坐标为y=y2+

    联立解得y=

    S点入射的粒子打在平板上的横坐标为x=

    S点入射的粒子打在平板上的坐标为

    (4)y=y1+y2->0

    相关试卷

    适用于新高考新教材广西专版2024届高考物理二轮总复习专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动: 这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考物理二轮总复习专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动,共11页。试卷主要包含了8m)得vy=8×103m/s等内容,欢迎下载使用。

    适用于新高考新教材2024版高考物理二轮复习专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动(附解析): 这是一份适用于新高考新教材2024版高考物理二轮复习专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动(附解析),共11页。

    适用于老高考旧教材2024版高考物理二轮复习专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动(附解析): 这是一份适用于老高考旧教材2024版高考物理二轮复习专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动(附解析),共13页。

    • 精品推荐
    • 所属专辑

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        即将下载

        2023届高考物理二轮总复习试题(老高考旧教材)专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动(Word版附解析)
        该资料来自成套资源,打包下载更省心 该专辑正在参与特惠活动,低至4折起
        [共10份]
        浏览全套
          立即下载(共1份)
          返回
          顶部
          Baidu
          map