（課標(biāo)通用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 選擇題提分技巧 熱點9 帶電粒子的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)（含解析）-人教版高三全冊物理試題

熱點9帶電粒子的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)(建議用時：20分鐘)1(2019·河南鄭州模擬)如圖所示，在邊長為L的正方形ABCD陰影區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q<0)的帶電粒子以大小為v0的速度沿紙面垂直AB邊射入正方形，若粒子從AB邊上任意點垂直射入，都只能從C點射出磁場，不計粒子的重力影響下列說法正確的是()A此勻強(qiáng)磁場的方向可能垂直紙面向外B此勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C此勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積為D此勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積為D解析 若保證所有的粒子均從C點離開此區(qū)域，則由左手定則可判斷勻強(qiáng)磁場的方向應(yīng)垂直紙面向里，選項A錯誤；由A點射入磁場的粒子從C點離開磁場，結(jié)合題圖可知該粒子的軌道半徑應(yīng)為RL，則由qBv0m，可解得B，選項B錯誤；由幾何關(guān)系可知勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積應(yīng)為S2(L2L2)，選項C錯誤，D正確2(2019·河北阜平中學(xué)月考)一帶負(fù)電的小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3；若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示不計空氣阻力，則()Ah1h3 Bh1<h4Ch2與h3無法比較 Dh2<h4A解析 甲圖，由豎直上拋運動的規(guī)律得h1；丙圖，當(dāng)加上電場時，在豎直方向上有v2gh3，所以h1h3，選項A正確；乙圖中，洛倫茲力只改變速度的方向，當(dāng)小球在磁場中運動到最高點時，小球有水平速度，設(shè)此時小球的動能為Ek，則由能量守恒得mgh2Ekmv，又mvmgh1，所以h1>h2，h3>h2，選項C錯誤；丁圖，因小球帶負(fù)電，所受電場力向下，則h4一定小于h1，選項B錯誤；由于無法明確電場力做功的多少，故無法確定h2和h4之間的關(guān)系，選項D錯誤3(2019·天津一中月考)如圖所示，整個空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場由絕緣材料制成的光滑軌道AC與水平面的夾角為，C點處于MN邊界上，其延長線為CD一質(zhì)量為m的帶電小球沿軌道AC下滑，至C點后沿直線CD運動則下列說法錯誤的是()A小球帶正電荷B小球在MN左側(cè)做勻加速直線運動C小球在MN右側(cè)做勻速直線運動D小球在MN的右側(cè)所受洛倫茲力為B解析 小球在MN右側(cè)會受到洛倫茲力作用，做直線運動時，因重力、靜電力不變，所以洛倫茲力也不變，由F洛qvB可知v不變，則小球在MN右側(cè)一定做勻速直線運動，選項C正確小球受力如圖所示，由左手定則可知小球帶正電，由圖知小球所受電場力和重力的合力垂直于軌道，故小球在MN的左側(cè)做勻速直線運動，選項A正確，B錯誤由幾何關(guān)系知F洛，選項D正確4(2019·四川瀘州模擬)(多選)如圖所示直角坐標(biāo)系xOy，P(a，b)為第四象限內(nèi)的一點，一質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)電荷(電荷重力不計)從原點O以初速度v0沿y軸正方向射入第一次在整個坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，該電荷恰好能通過P點；第二次保持y>0區(qū)域磁場不變，而將y<0區(qū)域磁場改為沿x方向勻強(qiáng)電場，該電荷仍通過P點()A勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BC電荷從O運動到P，第二次所用時間一定短些D電荷通過P點時的速度，第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定小些AC解析 第一次在整個坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，該電荷恰好能通過P點；粒子做勻速圓周運動如圖所示，由幾何作圖得(aR)2b2R2，解得R，由qvBm解得勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，選項A正確，B錯誤；第二次保持y>0區(qū)域磁場不變，而將y<0區(qū)域磁場改為沿x方向勻強(qiáng)電場，該電荷仍通過P點，粒子先做勻速圓周運動，后做類平拋運動，運動時間t2T；第一次粒子做勻速圓周運動，運動時間t1T，弧長大于b，所以t1>t2，即第二次所用時間一定短些，選項C正確；電荷通過P點時的速度，第一次與x軸負(fù)方向的夾角為，則有tan ；第二次與x軸負(fù)方向的夾角，則有tan ，所以有tan >tan ，電荷通過P點時的速度，第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定大些，選項D錯誤5(2019·福建廈門質(zhì)檢)(多選)在一次南極科考中，科考人員使用磁強(qiáng)計測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度其原理如圖所示，電路中有一段長方體的金屬導(dǎo)體，它長、寬、高分別為a、b、c，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體中電流強(qiáng)度沿x軸正方向，大小為I.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，自由電子做定向移動可視為勻速運動，測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間電壓為U，則()A金屬導(dǎo)體的前側(cè)面電勢較低B金屬導(dǎo)體的電阻為C自由電子定向移動的速度大小為D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為AD解析 根據(jù)左手定則(注意電子帶負(fù)電)可知電子打在前側(cè)面，即前側(cè)面帶負(fù)電，電勢較低，選項A正確；電流方向為從左向右，而題中U表示的是導(dǎo)體前后兩個側(cè)面的電壓，故導(dǎo)體的電阻不等于，選項B錯誤；在t時間內(nèi)通過的電荷量為qn(bcvt)e，又Inbcve，解得v，選項C錯誤；因為當(dāng)金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動時受洛倫茲力作用向前側(cè)面偏轉(zhuǎn)，使得前后兩側(cè)面間產(chǎn)生電勢差，當(dāng)電子所受的電場力與洛倫茲力平衡時，前后兩側(cè)面間產(chǎn)生恒定的電勢差，因而可得Bev，聯(lián)立上述各式可得B，選項D正確6(2019·吉林長春十一中期末)(多選)如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，一帶負(fù)電的粒子從原點O以與x軸成30°角斜向上的速度射入磁場，且在x軸上方運動半徑為R，則(不計重力)()A粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點OB粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為12C粒子完成一次周期性運動的時間為D粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)3RBD解析 根據(jù)左手定則判斷可知，粒子在第一象限沿順時針方向運動，而在第四象限沿逆時針方向運動，不可能回到原點O，故選項A錯誤；由r知粒子做圓周運動的半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比，則粒子在x軸上方和下方磁場中運動的半徑之比為12，故選項B正確；負(fù)電荷在第一象限的軌跡所對應(yīng)的圓心角為60°，在第四象限的軌跡所對應(yīng)的圓心角也為60°，在一個周期內(nèi)，粒子在第一象限運動的時間為t1T1，粒子在第四象限運動的時間為t2T2，完成一次周期性運動的時間為Tt1t2，故選項C錯誤；根據(jù)幾何知識得，粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)距離為xR2R3R，故選項D正確7(2019·云南昭通二模)(多選)磁流體發(fā)電機(jī)是一種把物體內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的低碳環(huán)保發(fā)電機(jī)，如圖所示為其原理示意圖，平行金屬板C、D間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一束等離子體(高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒)水平噴入磁場，兩金屬板間就產(chǎn)生電壓定值電阻R0的阻值是滑動變阻器最大阻值的一半，與開關(guān)S串聯(lián)接在C、D兩端，已知兩金屬板間距離為d，噴入氣流的速度為v，磁流體發(fā)電機(jī)的電阻為r(R0<r<2R0)則滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動的過程中()A電阻R0消耗功率最大值為B滑動變阻器消耗功率最大值為C金屬板C為電源負(fù)極，D為電源正極D發(fā)電機(jī)的輸出功率先增大后減小ACD解析 因等離子體噴入磁場后，由左手定則可知正離子向D板偏，負(fù)離子向C板偏，即金屬板C為電源負(fù)極，D為電源正極，選項C正確；等離子體穩(wěn)定流動時，洛倫茲力與電場力平衡，即Bqvq，所以電源電動勢為EBdv，又R0<r<2R0，所以滑片P由a向b端滑動時，外電路總電阻減小，期間某位置有rR0R，由電源輸出功率與外電阻關(guān)系可知，滑片P由a向b端滑動的過程中，發(fā)電機(jī)的輸出功率先增大后減小，選項D正確；由題圖知當(dāng)滑片P位于b端時，電路中電流最大，電阻R0消耗功率最大，其最大值為P1I2R0，選項A正確；將定值電阻歸為電源內(nèi)阻，由滑動變阻器的最大阻值2R0<rR0，則當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值最大時消耗功率最大，最大值為P，選項B錯誤