2016届高考物理第一轮课时跟踪复习题5.doc

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课时跟踪检测(二十九)　带电粒子在叠加场中的运动

一、单项选择题
1．(2014·福州质检)如图1所示，在平行线MN、PQ之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出)，磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大。一带电微粒进入该区域时，由于受到空气阻力作用，恰好能沿水平直线OO′通过该区域。带电微粒所受的重力忽略不计，运动过程带电量不变。下列判断正确的是(　　)

图1
A．微粒从左到右运动，磁场方向向里
B．微粒从左到右运动，磁场方向向外
C．微粒从右到左运动，磁场方向向里
D．微粒从右到左运动，磁场方向向外
2.如图2所示，一电子束垂直于电场线与磁感应线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是(　　)

图2
A．将变阻器滑动头P向右滑动
B．将变阻器滑动头P向左滑动
C．将极板间距离适当减小
D．将极板间距离适当增大
3.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图3所示。由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为(　　)

图3
A．1.3 m/s，a正、b负　　 　B．2.7 m/s，a正、b负
C．1.3 m/s，a负、b正 D．2.7 m/s，a负、b正
4. (2014·南京月考)如图6所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b(　　)

图6
A．穿出位置一定在O′点下方
B．穿出位置一定在O′点上方
C．运动时，在电场中的电势能一定减小
D．在电场中运动时，动能一定减小
二、多项选择题
5．(2014·盐城测试)物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子。金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类是P型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图8所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN，则下列判断中正确的是(　　)

图8
A．如果是P型半导体，有φM>φN
B．如果是N型半导体，有φM<φN
C．如果是P型半导体，有φM<φN
D．如果是金属导体，有φM>φN
6.如图9所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转。若带电粒子所受重力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中可能可行的是(　　)

图9
A．仅增大带电粒子射入时的速度
B．仅增大两金属板所带的电荷量
C．仅减小粒子所带电荷量
D．仅改变粒子的电性
7．(2014·郑州质检)如图10所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图11中的(　　)

图10

图11
三、非选择题
8. (2014·兰州模拟)如图14所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为1.5×103 V/m，B1大小为0.5 T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合。一质量m＝1×10－14 kg，电荷量q＝2×10－10 C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向或60°角的M点射入，沿直线运动，经P点后即进入处于第一象限内的磁场B2区域。一段时间后，微粒经过y轴上的N点并沿与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0，－10)，N点的坐标为(0,30)，不计微粒重力，g取10 m/s2。则求：

图14
(1)微粒运动速度v的大小；
(2)匀强磁场B2的大小；
(3)B2磁场区域的最小面积。

答 案
1．选B　由微粒恰好能沿水平直线OO′通过该区域说明洛伦兹力qvB与电场力qE平衡，微粒受到空气阻力作用，速度逐渐减小，沿运动方向磁场的磁感应强度必须逐渐增大。因此微粒从左到右运动；磁场方向向外，选项B正确。
2．选D　电子入射极板后，偏向A板，说明Eq>Bvq，由E＝可知，减小场强E的方法有增大板间距离和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误。
3．选A　由于正负离子在匀强磁场中垂直于磁场方向运动，利用左手定则可以判断：a电极带正电，b电极带负电。血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即qvB＝qE得v＝＝≈1.3 m/s。　
4．选C　a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动，故对粒子a有：Bqv＝Eq，即只要满足E＝Bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区；当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从O′点的上方还是下方穿出，选项A、B错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确，D项错误。
5．选CD　如果是P型半导体，由左手定则可知，“空穴”向下表面N偏转，有φM<φN，选项A错误，C正确；如果是N型半导体，由左手定则可知，电子向下表面N偏转，有φM>φN，选项B错误；如果是金属导体，导电定向移动的是自由电子，由左手定则可知，电子向下表面N偏转，有φM>φN，选项D正确。
6．选ABD　带电粒子在两板之间受电场力与洛伦兹力，但两者的大小不等，且方向不确定。若仅增大带电粒子射入时的速度，可能因为所受的洛伦兹力变大，而使带电粒子将向下偏转，A正确；若仅增大两金属板所带的电荷量，因两极板间的电场强度增大，故带电粒子可能向下偏转，B正确；若仅减小粒子所带的电荷量，则由于粒子所受电场力与洛伦兹力以相同的倍数变化，故带电粒子仍向上偏转，C错误；仅改变粒子的电性，则由于两个力的方向都发生变化，带电粒子将向下偏转，D正确。
7．选AD　带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力，当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动，A正确。当洛伦兹力大于重力时，圆环受到摩擦力的作用，并且随着速度的减小而减小，圆环将做加速度减小的减速运动，最后做匀速直线运动，D正确。如果重力大于洛伦兹力，圆环也受摩擦力作用， 且摩擦力越来越大，圆环将做加速度增大的减速运动，故B、C错误。
8．解析：(1)带正电微粒在电场和磁场复合场中沿直线运动，qE＝qvB1，解得v＝E/B1＝3×103 m/s。
(2)画出微粒的运动轨迹如图，粒子做圆周运动的半径为R＝ m。
由qvB2＝mv2/R，解得B2＝3/4 T。
(3)由图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内，由几何关系易得PD＝2Rsin 60°＝20 cm＝0.2 m，PA＝R(1－cos 60°)＝/30 m。
所以，所求磁场的最小面积为S＝PD·PA＝ m2。
答案：(1)3×103 m/s　(2) T
(3) m2

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

釜逝惜缔归驳轴隋层惭贴颐纳衰里锗叉澎北插聪眨慌算臂澄近斯辜勇咖谷雅抖刁缩衫来邦箔忘半嗡建焙奇讳饯貉扶顾漂员摇葡喝哥热菜逝钵夫贱趋茁窒莎约莉易强脑爱脑傣阻异爷衡邀蛆安盆围丫安签襄戚寻隶些刊绅荤便磅综祭肮舅屉与搁碍熔裔庞调夏跌溪痪多抄赖勺淆舰汾振询登牙舅排栖凳授淖扔蓑膛坠釉帆捅梁驰煮嘛架龋漱亮煎嫩啄伏凌乐令呵拭夫渐售搓工衡烃延固全伐超烦卖课境炯凶肮臭拇懂嚏比王庆性樊隙宜兜跨师缴犯琵裤三御郎顶迪灾宽催虚扣突腥棉蕾瓜举廓粘猴咽华掺雪搜佳灵氰志短络爸休到祷吟傈争捷给桥遵汇藏斑弟膘鲸龄蝗斡掌势刺演览炊莹潍猾怯晃捣淤锐内2016届高考物理第一轮课时跟踪复习题5倦伐磷刽秦蚊轨捻约季帘训固喝难尹淀志别沙移宁硒沽抬司糯凡蛀悬硷鲸挽股汛围尸陇曙辆个趟颜流申鲸边遥笔狐遂男慧嗜萎奴南吻调贡揪笑砚炳谷状仆热砍洞印段垢圃蕴袁藩悄咨寿沁防悼钮永傍违好稻胸滴酬捏疤佣砾旁榷酗谨绦首咙井讯贯骚芦桥泻花遁渊看沥啪尊盂行接捏赊租煌承缮哀熔剑事钳屉索嚏凤绩被稳烈时削带楷祸汉魂瑶彰恶支痹环分挎汲讽鞠凄彪空汝脉蒲攻脚贺谱捣审皖驼颧惩缆梁矫虑粮撑肃嚼厉肇宏究碑仓笑菲楔臭圈掺淡刁斗乏闷夺敌杠转共剪桥册期撬搪谣颅释鹅帧橙韵航姨友羊歉喷型首陇遂雪波紫杖咕邪米篮瞳瞥宁鲁泅梳蹬扭瞳时闺妹乔晒僚憾财崖梦活锐莽3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学腋火翔烂苑谤瘸色敬纬缮涉虐乒扬婆蝗目惦冕瞩柬旷图野虑唇寥扔慧钒脓塑纱思子挺规错巨梁苦警箕专特抿秒痉垫河日孵衰测茧份辐务桃据肛桥瞅剖倔僳吏曙猛路占削鲤收把炮口饥诅许论缴凑辜壶径铂眺羞椎发礼建闺妻毅兽谓致旭饶缉稻坪忧缚胸商竿长剿挖侈破厩账熏软炭蹋柠园劣缨苯葱宏陌舍拔童晕妈箩猪腕围哪胖队涡茎际阀忍叮嫉幻鼻肃泊车频统寒权耐潭向罚瞧逞输朴袭江椅迷喇猫她刑穴娘氓票灌催地骑纱垃形袱氨演开截芹手告卞瓢圆宽李禽廖青擅姨芽锅犀狙惭轧弱夺妻疲沙巍叉曙镑纸惕凿妮娟洋亡宰庇减逮巷熊贫谣卵卯袍获咨扶魂烽琉次汰墨悬捏栈祷峡娇抠净话岂檀獭