《(全國通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題65 磁場對帶電物體的作用加練半小時(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題65 磁場對帶電物體的作用加練半小時(含解析)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、磁場對帶電物體的作用方法點撥洛倫茲力大小與速度大小有關(guān),物體做變速率運動時,洛倫茲力大小相應(yīng)變化,從而引起物體受力變化.1.(多選)如圖1,在豎直平面內(nèi)有兩固定點a、b,勻強磁場垂直該平面向里,重力不計的帶電小球在a點以不同速率向不同方向運動,運動過程中除磁場力外,還受到一個大小恒定、方向始終跟速度方向垂直的力F的作用,對過b點的帶電小球()圖1A.如果沿ab直線運動,速率是唯一的B.如果沿ab直線運動,速率可取不同值C.如果沿同一圓弧ab運動,速率是唯一的D.如果沿同一圓弧ab運動,速率可取不同值2.(多選)(2018湖南師大附中質(zhì)檢)如圖2所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的圓環(huán),套在與水平面成
2、角的足夠長的絕緣粗糙細桿上,圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑,細桿處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.現(xiàn)給圓環(huán)一沿桿向上方向的初速度(取初速度方向為正方向),以后的運動過程中,圓環(huán)運動的速度圖象可能是()圖23.(多選)如圖3所示,在沿水平方向向里的勻強磁場中,帶電小球A與B在同一豎直線上,其中小球B帶正電荷并被固定,小球A與一水平放置的光滑絕緣板C接觸而處于靜止狀態(tài).若將絕緣板C沿水平方向抽去后,以下說法正確的是()圖3A.小球A仍可能處于靜止狀態(tài)B.小球A將可能沿軌跡1運動C.小球A將可能沿軌跡2運動D.小球A將可能沿軌跡3運動4.(多選)如圖4所示,兩個傾角分別為30和60的光滑絕緣斜面固定于水平地
3、面上,并處于方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,兩個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小滑塊甲和乙分別從兩個斜面頂端由靜止釋放,運動一段時間后,兩小滑塊都將飛離斜面,在此過程中()圖4A.甲滑塊飛離斜面瞬間的速度比乙滑塊飛離斜面瞬間的速度大B.甲滑塊在斜面上運動的時間比乙滑塊在斜面上運動的時間短C.兩滑塊在斜面上運動的位移大小相同D.兩滑塊在斜面上運動的過程中,重力的平均功率相等5.(多選)(2018黑龍江省齊齊哈爾市模擬)如圖5所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為q的三個相同的帶電小球A、B、C,從同一高度以初速度v0水平拋出,B球處于豎直向下的勻強磁場B0中,C球處于垂直紙面向里的勻強電場中,它們落
4、地的時間分別為tA、tB、tC,落地時的速度大小分別為vA、vB、vC,則以下判斷正確的是()圖5A.tAtBtCB.tBtAtCC.vCvAvBD.vAvB0)的小球由軌道左端A處無初速度滑下,當小球滑至軌道最低點C時,給小球再施加一始終水平向右的外力F,使小球能保持不變的速率滑過軌道右側(cè)的D點.若小球始終與軌道接觸,重力加速度為g,則下列判斷正確的是()圖7A.小球在C點受到的洛倫茲力大小為qBB.小球在C點對軌道的壓力大小為3mgqBC.小球從C到D的過程中,外力F大小保持不變D.小球從C到D的過程中,外力F的功率不變答案精析1.AD小球如果沿ab直線運動,由于已知力F與洛倫茲力都與速度
5、方向垂直,則洛倫茲力與已知力的合力為零,小球做勻速直線運動,F(xiàn)qvB,小球的速度v,小球的速率是一定的,故A正確,B錯誤;由牛頓第二定律得FqvB,則R,若F取不同值時,v可取不同值使小球沿同一圓弧ab運動,則小球的速率可以取不同值,故C錯誤,D正確.2.ABD當qBv0mgcos時,圓環(huán)受到的彈力FN先變小后變大,摩擦力FfFN也先變小后變大,圓環(huán)減速的加速度a也先變小后變大;當速度減小到零時,若tan時,圓環(huán)將靜止;若tan時,圓環(huán)將做加速度減小的加速運動直到平衡后做勻速運動.當qBv0mgcos時,圓環(huán)受到的彈力FN變大,摩擦力FfFN變大,圓環(huán)減速的加速度a變大;速度減小到零時,若ta
6、n時,圓環(huán)將靜止;若tan時,圓環(huán)將做加速度減小的加速運動直到平衡后做勻速運動.故A、B、D圖象可能正確,C圖象不可能正確.3.AB小球A最初處于靜止狀態(tài),對其受力分析,受重力、彈力(可能為零)、庫侖力,因重力豎直向下,故庫侖力向上,可知小球A帶正電.若絕緣板對小球的彈力為零,則抽去絕緣板后,重力和庫侖力仍大小相等而方向相反,故小球A仍處于靜止狀態(tài),A正確;若庫侖力大于重力,小球A會向上做加速運動,則可由左手定則判斷將可能沿軌跡1運動,B正確.4.AD小滑塊飛離斜面時,洛倫茲力與重力垂直斜面的分力平衡,故:mgcosqvmB,解得vm,所以斜面角度越小,飛離斜面瞬間的速度越大,故甲滑塊飛離時速
7、度較大,A正確;滑塊在斜面上運動的加速度恒定不變,由受力分析和牛頓第二定律可得加速度agsin,所以甲的加速度小于乙的加速度,因為甲的最大速度大于乙的最大速度,由vmat得,甲在斜面上運動的時間大于乙在斜面上運動的時間,故B錯誤;由以上分析和x得,甲在斜面上的位移大于乙在斜面上的位移,故C錯誤;由平均功率的公式PFmgsin,因sin30cos60,故重力的平均功率一定相等,故D正確.5.AD根據(jù)題意可知:A球只有重力做功,豎直方向上做自由落體運動;B球除受重力之外還受到洛倫茲力作用,但B受的洛倫茲力總是水平方向的,不影響豎直方向的分運動,所以豎直方向也做自由落體運動,且洛倫茲力不做功,故只有
8、重力做功;C球除重力做功外,還受到垂直紙面向里的電場力作用,豎直方向做自由落體運動,但電場力對其做正功.所以三個球豎直方向都做自由落體運動,下落的高度又相同,故下落時間相同,則有tAtBtC,故A正確,B錯誤;根據(jù)動能定理可知:A、B兩球合力做的功相等,初速度又相同,所以末速度大小相等,而C球合外力做的功比A、B兩球合外力做的功大,而初速度與A、B球的初速度相等,故C球的末速度比A、B兩球的末速度大,即vAvBvC,故C錯誤,D正確.6.BD據(jù)題意,由于通過M和N的導(dǎo)線電流方向都向上且大小相等,在M、N周圍產(chǎn)生逆時針方向磁場,由于磁場的疊加,從a到b合磁場的磁感應(yīng)強度方向先向桌面內(nèi)側(cè)后向桌面外
9、側(cè)且大小先減小后增大,帶電小球受到的洛倫茲力據(jù)FqvB可知先向上后向下且先減小后增大,受力分析可知帶電小球?qū)ψ烂娴膲毫Υ笮∫恢痹龃螅挥捎诼鍌惼澚Ψ较蚺c帶電小球運動方向垂直,小球運動速度不變,故選項B、D正確.7.B小球從A到C,洛倫茲力不做功,由動能定理得mgRmvC2,則vC,在C點,F(xiàn)洛qvCBqB選項A錯誤;在C點,F(xiàn)CmgF洛,解得FC3mgqB,選項B正確;小球從C到D的過程中,所受合力指向圓心,對小球進行受力分析如圖所示,則mgsinFcos,增大,則F增大,選項C錯誤;小球從C到D的過程中,動能不變,合外力做功為零,洛倫茲力與支持力不做功,外力F做正功,重力做負功,外力的功率與重力的功率大小相等,運動過程中,速度在豎直方向的分量增加,重力的功率增加,所以外力F的功率也增大,選項D錯誤.6