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人教版高中物理选修3-1练习:第三章6第二课时复合场问题 word版含答案 .doc

无声飞雪| 2023-03-06| 249次下载| 5页| 100.682KB| 5分
人教版高中物理选修3-1练习:第三章6第二课时复合场问题 word版含答案 .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
INCLUDEPICTURE"分层集训.tif"
A级 抓基础
1.在翻盖手机中,经常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序.如图是霍尔元件示意图,磁场方向垂直于霍尔元件工作面,通入图示方向的电流I,MN两端会形成电势差UMN,下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE"8-1.TIF"
A.电势差UMN仅与材料有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UMN<0
C.仅增大M、N间的宽度,电势差UMN减小
D.通过控制磁感应强度可以改变电势差UMN
答案:D
2.(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平直线OO′运动,由O′射出,不计重力作用.可能达到上述目的办法是(  )
INCLUDEPICTURE"8-2.TIF"
A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外
答案:AD
3.(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.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场.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(  )
INCLUDEPICTURE"8-3.TIF"
A.N板的电势高于M板的电势
B.M板的电势高于N板的电势
C.R中有由b向a方向的电流
D.R中有由a向b方向的电流
答案:BD
4.如图所示,在xOy直角坐标平面内,第一象限匀强电场沿y轴正方向,第四象限匀强磁场垂直于坐标平面向里,质量为m,电量为q的负电粒子,从y轴上的M点(OM=h)以速度v0垂直y轴射入电场,经x轴上的N点(ON=2 h)射出电场,进入磁场,最后从y轴上P点(P点未标出)垂直y轴方向射出磁场,不计粒子的重力,求:
INCLUDEPICTURE"8-4.TIF"
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小.
解析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,
水平方向:2 h=v0t1,
竖直方向:h=eq \f(1,2)ateq \o\al(2,1)=eq \f(qE,2m)teq \o\al(2,1),
解得:t1=eq \f(2h,v0),E=eq \f(mveq \o\al(2,0),2qh).
INCLUDEPICTURE"8-5.TIF"
(2)粒子进入磁场时的速度:
v=eq \f(v0,cos 45°)=eq \r(2) v0,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示,由数学知识可得:r=eq \f(2h,cos 45°)=2eq \r(2)h,
由牛顿第二定律得:
qvB=meq \f(v2,r),
解得:B=eq \f(mv0,2qh).
B级 提能力
5.如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE"8-6.TIF"
A.微粒一定带负电
B.微粒动能一定减小
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能一定减少
答案:A
6.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(  )
INCLUDEPICTURE"8-8.TIF"
A.此粒子带负电
B.下极板S2比上极板S1电势高
C.若只增大加速电压U值,则半径r变大
D.若只增大入射粒子的质量,则半径r变小
答案:C
7.(多选)某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、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,A、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(  )
INCLUDEPICTURE"8-9.TIF"
A.A对B的压力变小  B.B、A间的摩擦力保持不变
C.A对B的摩擦力变大 D.B对地面的压力变大
答案:BD
8.如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界线,图中虚线为磁场区域的右边界,现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,0)处,以初速度v0沿x轴正方向开始运动,当粒子进入磁场时与y轴的夹角为45°(重力不计).试求:
(1)带电粒子在电场中的加速度和初速度v的大小;
(2)带电粒子进入磁场时速度的大小;
(3)若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件.
INCLUDEPICTURE"8-10.TIF"
答案:(1)eq \f(Eq,m) eq \r(\f(ELq,m))
(2) eq \r(\f(2ELq,m))
(3)最大为eq \f((\r(2)+2),2B)eq \r(\f(2ELm,q))