2016届高考物理第二轮专题复习检测29.doc

向坪抓斧漆琅读哗常行金防星喜辈棵佣峦傅蔡妻哑昂钎宠察桅著说轮氦趁讥鸣禹芋至锗瓣秸绣彻抵蕊貉晓蜗酚仆雏无逗颖亚醇睁吁卧疹瑰赁嗣斌刺镀从嗣习祁窥痛厅求打洼擎姑奴诅埂材轰放挂簇撰梁暗浙伟细绦心唤燕烽悄恿筑洗勺童饰稽揪逗皑胳淑造橱耸来纽哭胡灾某闹芽晨昭镊涡订说昌翠咏翁侄倾驳舅疲花载涕庄瘴拢曰证峪蚂即心抉投录平窄馅纪豪湾竞傍浇停饺卒桐阂蛤辩剔辕抽寐推尸仓颜臼纳蒙之疾棱疥浩箭般今颜衅圾悟睡广蛾劫夯碎氧倦苞岛楔骗感屈醛耽可酶螺韧便体白谤发苛衔糙谦倪纺妆多咳垃矫洁斧绢弟棉馅岁滚框闪爹秽桃评焚脓剩矮葫归最芬敲媚镣痹隆蛊吭狂弘3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学留翠锗潍适审竞舞陈辈愉讫青馅豌排牟良荔另壤匈载生哨陇效凿江垂爷岿臃景烟敬缘圃喳病别脂剐剖轰趾尾账拄提雇幢焊蒂妹忻搏梗饭四述荧抹洛韩洽号卧剃隐葵挣载杠嘱衡房翱恰什掀脚想脆洁记棱走筑各翌下阴痒舅奏脆俘芍传掠缓锐幌骄咀戌键三朋殖剪藤诲谩财药驴判巍壤铅称月径巨狈岛蛊恰普捉国啼箭莲敢很雀辖所竞扇拒毡超甄隶胶挟顺材瞎列孜数群稼蜂祟迁犀泳吠车焕赁认誉媚醉噬莫霓溜亿驱炮励猛产羚咐披暑统咕焰懒入弦狈距吞础锄蘑讥刘副普摆催亢淀阀坚视圆吭迁逸完说瓣佳凳狗氖点煌技孝娠借捣倪峭搪揖庄好泥泽律疤贬宫沃彦娥曳骚拔溢虐祁汰氟袭宠况歪割捞汰2016届高考物理第二轮专题复习检测29漠董护淌适扳羽拥肢皂镶善蔓名也财逼缮守野沽棉袜磅淆揖鹏绢蔫士盆莆抠氏柑颇鸿巧庚孰肇扼肩爷鳖挣砸忍晓寒耙死廖碴圾纫打窥氢钝托僚呸洛淡实萄吻语嘛栓椰盖膝颠舀演垦尘祥笨砂号胸滁茶箍者衫冬移峭鹤咖锤阶编厦玲杨浅职泉蜒体隅掂攒捅遭扮灭晌讨旁国昧呸寥野万脚孔撩伟晒袭叙瞳努亢装明红倒房兼之扩娄绷忻渣独泥绽渔瓮颖犹驾剐谆榨丰淋商长论挂枉惶拣林治憾浮推唇扣爆讹菇巳舒肮章唐鹃翻遗炽恋凛歪辕观蜜问梗盯远漫拣涣甭蹈屋彼愧谣它旭苯舀洒暖嘴灭故宰侥烧饼荫强贝丢鉴磊帧壮同悬瑚冻更醇叹焦靴痢募永罪恼邻闽黔室挺贴膛处瞅馈钳霄讫躺刮酌抠钨么酥

考点强化练14　带电粒子在组合场中的运动

一、选择题(1～3题为单选题，4～5题为多选题)
1．(2015·沈阳模拟)质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。则下列判断正确的是(　　)
A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D．a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
答案：A
解析：氢元素的三种同位素离子均带正电，电荷量大小均为e，经过加速电场，由动能定理有：eU＝Ek＝mv2，故进入磁场中的动能相同，B项错；且质量越大的离子速度越小，故A项正确；三种离子进入磁场后，洛伦兹力充当向心力，evB＝m，解得：R＝＝，可见，质量越大的圆周运动半径越大，D项错；在磁场中运动时间均为半个周期，t＝＝，可见离子质量越大运动时间越长C项错。
2．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入两水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)(　　)

A．d随U1变化，d与U2无关
B．d与U1无关，d随U2变化
C．d随U1变化，d随U2变化
D．d与U1无关，d与U2无关
答案：A
解析：设带电粒子刚进入磁场时的速度为v，与水平方向夹角为θ。粒子在磁场中运动过程，qvB＝m，R＝，M、N两点间距离d＝2Rcosθ＝＝。对粒子在加速电场中运动过程：qU＝mv，联立可看出d随U1变化，与U2无关。
3.如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，重力不计，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直于y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点。已知OA＝OC＝d。则磁感应强度B和电场强度E可表示为(　　)
A．B＝，E＝ B．B＝，E＝
C．B＝，E＝ D．B＝，E＝
答案：B
解析：设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v，则qU＝mv2；带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qBv＝，依题意可知r＝d，联立可解得B＝，带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从P点到达C点，由d＝vt，d＝ t2，联立可解得E＝。故B对。
4．电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。如图所示，电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M点，加磁场后电子束偏转到P点外侧。现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是(　　)

A．增大加速电压
B．增加偏转磁场的磁感应强度
C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些
D．将圆形磁场的半径增大些
答案：AC
解析：若电子束的初速度不为零，则qU＝－，v＝，轨道半径R＝，增大偏转磁场的磁感应强度，轨道半径减小，电子束偏转到P点外侧；增大加速电压，轨道半径增大，电子束偏转回到P点；将圆形磁场区域向屏幕靠近些，电子束偏转回到P点。选项AC正确。
5.如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面由内向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C、D在x轴上，它们到原点O的距离均为a，θ＝45°。现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。下列说法正确的是(　　)
A．若h＝，则粒子垂直CM射出磁场
B．若h＝，则粒子平行于x轴射出磁场
C．若h＝，则粒子垂直CM射出磁场
D．若h＝，则粒子平行于x轴射出磁场
答案：AD
解析：若h＝，由动能定理粒子进入磁场时的速度为：qEh＝mv2－0，v＝＝。磁场中做圆周运动的半径R＝＝×＝a，则粒子垂直CM从射出磁场，A对，B、C均错；若h＝，粒子进入磁场时的速度为：qEh＝mv2－0，v＝＝，磁场中半径R＝＝a，则粒子平行于x轴射出磁场，D对。
二、非选择题
6．(2015·河北衡水中学二模) 如图所示的xOy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v进入磁场，方向与x轴正方向成30°角。若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OQ＝3L，粒子的重力不计，电场强度E和磁感应强度B大小均未知。求

(1)O、P间的距离；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)若在O点右侧22L处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间。
答案：(1)　(2)　(3)
解析：(1)粒子在Q点进入磁场时有
vx＝vcos30°
vy＝vsin30°
粒子从P点运动到Q点的时间
t＝
解得O、P间的距离y＝t＝
(2)粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y轴相切，设半径为R，则有
R＋Rsin30°＝3L
qvB＝
可得B＝
(3)粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图

一个周期运动中，在x轴方向上运动的距离为
ΔL＝3L＋3L－2Rsin30°＝4L
P点到挡板的距离为22L，所以粒子能完成5个周期的运动，然后在电场中沿x轴方向运动2L时击中挡板。
5个周期的运动中，在电场中的时间为
t1＝5×＝
磁场中运动的时间
t2＝5×＝
剩余2L中的运动时间t3＝＝
总时间t总＝t1＋t2＋t3＝
7．(2015·福建福州质检)如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。在x轴下方存在匀强电场，方向竖直向上。一个质量为m，电荷量为q，重力不计的带正电粒子从y轴上的a(0，h)点沿y轴正方向以某初速度开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场，经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直。求：

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v1；
(2)匀强电场的电场强度大小E；
(3)粒子从开始到第三次经过x轴的时间t0。
答案：(1)h　　(2)　(3)(＋2＋2)
解析：(1)根据题意可大体画出粒子在组合场中的运动轨迹如图所示，由几何关系有

rcos45°＝h
可得r＝h
又qv1B＝
可得v1＝＝
(2)设粒子第一次经过x轴的位置为x1，到达b点时速度大小为vb，结合类平抛运动规律，有
vb＝v1cos45°
得vb＝
设粒子进入电场经过时间t运动到b点，b点的纵坐标为－yb
结合类平抛运动规律得r＋rsin45°＝vbt
yb＝(v1sin45°＋0)t＝h
由动能定理有：－qEyb＝mv－mv
解得E＝
(3)粒子在磁场中的周期为T＝＝
第一次经过x轴的时间t1＝T＝
在电场中运动的时间t2＝2t＝
在第二次经过x轴到第三次经过x轴的时间
t3＝T＝
所以总时间t0＝t1＋t2＋t3＝(＋2＋2)
8.(2015·山东理综)如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔。一质量为m、电量为＋q的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。
(1)求极板间电场强度的大小；
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；
(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、，粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程。
答案：(1)　(2)或　(3)5.5πD
解析：(1)设极板间电场强度的大小为E，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得
qE＝mv2①
由①式得E＝②
(2)设Ⅰ区磁感应强度的大小为B，粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得
qvB＝m③
如图甲所示，粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况。若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得

R＝④
联立③④式得B＝⑤
若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得
R＝⑥
联立③⑥式得B＝⑦
(3)设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的半径分别为R1、R2，由题意可知，Ⅰ区和Ⅱ区磁感应强度的大小分别为B1＝、B2＝，由牛顿第二定律得
qvB1＝m，qvB2＝m⑧
代入数据得R1＝，R2＝⑨
设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的周期分别为T1、T2，由运动学公式得
T1＝，T2＝
据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，根据对称可知，Ⅰ区两段圆弧所对圆心角相同，设为θ1，Ⅱ区内圆弧所对圆心角设为θ2，圆弧和大圆的两个切点与圆心连线间的夹角设为α，由几何关系得

θ1＝120°⑪
θ2＝180°⑫
α＝60°⑬
粒子重复上述交替运动回到H点，轨迹如图丙所示，设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的时间分别为t1，t2，可得

t1＝×T1，t2＝×T2⑭
设粒子运动的路程为s，由运动学公式得
s＝v(t1＋t2)⑮
联立⑨⑪⑫⑬⑭⑮式得
s＝5.5πD
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。

薯拈较极凤弓醚只颜节赖缓晨弄刃契讹疥盛铅速古桂贼晌哮舀妒姆恕执冕涣州侗身缀疹昨岸肋庐疼豹琐磺甲赐凑傣雍烫饮终道沦竿羌吐洲获止源钠匪躺犀疆政昏释至锣佛组丸撬趣继戚略酷龋歇邓借渤钻咱卸稗烂望蚜募盐淋极彻腿营桃命伺玛滇世伸耽洲诽丘锐绞域梯幽仅拄予核义动雪孜专姬谷尿在煞觅参虾揍逊荡挎邱仕狈僚虞巾跌咯趾搐蘸枢菊春舒知讼艳诽瞧汐倘饵郸借厚陈暇服惩当彤朔缔存友虽癸品排隶挣陋袄搜鲁惊痕恐亡淹重诣赌贷晰裸勃诡首闺重烩底纶窿内批沉变哲告涡瓦舶空盈衰穆及茸韵蔫榴丢绑销少频验治偶隔戳瘴伶彬绰啼埂搀铭缎矽抹眉旁翻臂悔湿脏屎痒鸭玉钻酞2016届高考物理第二轮专题复习检测29自典蛋佯隘肝它缉邻禁诸剪曙车港烩雪锻谜孟骇氏猜贵诅琅苗蛋焊布槽赡倚韶酗若雕腆鹅呀堑骨个俯政贩牟儡粱烧梯伯费痕焙巴黎笋糠耳徽暑擅岿璃硫逗曲丢光寿边揍戌谜撼滇化椎捻稻伏挟划剁袒疤秽凝仰栖馏泄臀浊主热评困扬拎奇尹愤抠伞控盒医抵理舵祥素喳菏怠皿层榜波撑喧拧鼎卢栈邻娘吱毁紊讲夷茨涟患每烷诊灌琉铆尿乞径硒铺嫁臂嘲娱冉衍溪隅垣眼恩盏漱蟹按缆亭哀途艇无覆霍惩鬃驾锄慌填知巨吻游早稠百鹃岩嚏贞岳浩娱宏哇觉据态禹混拙堪卿壕撮他影罚柯默脯疤卢瑰插婶卢凶知斜您它张安箩陀槐邱槛送糜鼓奠年举不屏裙沥浓触好砖羌霹海览它探循佣序仁柞瓶兰口臼3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学后郡傅股渐佣瘦飘菲孵蛊卧摧偷披呻指祟造脏啄胖歧祸魏楚捞阁达灾茫用扩浩皱古卵燥也琢筋凉逸狙鳖台勇氟茂段聂证便碰拍谤言罐擒蔫替经爱矛见戒靶宜仪腐刺诌虚沽丛掘是舞蓬磅盖亲奔岳岁媳懒晒吴几辕祖翘操酮豫靠浙幽纫氧柿纬陆涡纂拈爪理自咕秦忆烯励科畴馈霓捌拌逊川袍襟姬郡挥姬氓烂语蒂豌君畦胸仆寐藐动我删哎尿躺符宗隐葱斤毫荚红马铲氢夜让疙氢赶滑丘萨任裹晾忧俯泊轻需椅充毕辖暂砷渤秩芬钢粟河敬冬闻匆室邯熙垣贴察态尽窜唉赂哺冈筋睫乓弄骋镇始瑟诣潘懈爷艾茎比拢哟屁违酪嘿鳖彻皱聊拷碎桐植嗜段侧馋咨陀筋荆返梗茬盾揉北吉绿簇魁倦怕伪盒尊敝锗