2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)4 電學(xué)中的曲線運(yùn)動(dòng).doc

課時(shí)作業(yè)4電學(xué)中的曲線運(yùn)動(dòng)一、選擇題(15題為單項(xiàng)選擇題，6、7題為多項(xiàng)選擇題)1.如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略在電子能射出平行板間的條件下，下述四種情況下，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()AU1變大，U2變大BU1變小，U2變大CU1變大，U2變小 DU1變小，U2變小解析：設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，經(jīng)電勢(shì)差為U1的電場(chǎng)加速后，由動(dòng)能定理得eU1mv.經(jīng)平行板射出時(shí)，其水平速度和豎直速度分別為：vxv0，vyat，由此得tan.當(dāng)l、d一定時(shí)，增大U2或減小U1都能使偏角增大答案：B2.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面分布在半徑為R的圓內(nèi)，一帶電粒子沿半徑方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向改變了60；若保持入射速度不變，而使粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向改變90，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?)A. B.BC.B D.B解析：偏轉(zhuǎn)60時(shí)，有tan30，rR，偏轉(zhuǎn)90時(shí)rR，由于r，所以BB，故B項(xiàng)正確答案：B3如圖所示，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)，坐標(biāo)原點(diǎn)處有一正離子源，在xOy平面內(nèi)發(fā)出速率均為v的離子，分布在y軸兩側(cè)各為角的范圍內(nèi)，離子的質(zhì)量為m，電荷量為q.在x軸上放置長(zhǎng)度為L(zhǎng)的離子收集板，其右端距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為2L.整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)離子重力，不考慮離子間的碰撞，忽略離子間的相互作用若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，且發(fā)射的離子能夠全部被收集，則的最大值為()A30 B45C60 D22.5解析：離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，有qvBm，可得RL，當(dāng)最大時(shí)，處于最外側(cè)的離子剛好能打到板最左端，則有2RcosmL，解得m45，選項(xiàng)B正確答案：B42018永州二模三個(gè)質(zhì)量相等的帶電微粒(重力不計(jì))以相同的水平速度沿兩極板的中心線方向從O點(diǎn)射入，已知上極板帶正電，下極板接地，三微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中微粒2恰好沿下極板邊緣飛出電場(chǎng)，則()A三微粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有t3>t2>t1B三微粒所帶電荷量有q1>q2q3C三微粒所受電場(chǎng)力有F1F2>F3D飛出電場(chǎng)時(shí)微粒2的動(dòng)能大于微粒3的動(dòng)能解析：粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，水平速度相等而位移x1<x2x3，所以t1<t2t3，故A錯(cuò)誤；豎直方向yat2t2，對(duì)粒子1與2，兩者豎直位移相等，在y、E、m相同的情況下，粒子2的時(shí)間長(zhǎng)，則電荷量小，即q1>q2，而對(duì)粒子2和3，在E、m、t相同的情況下，粒子2的豎直位移大，則q2>q3，故B錯(cuò)誤；由FqE，q1>q2可知，F(xiàn)1>F2，故C錯(cuò)誤；由q2>q3，且y2>y3，則q2Ey2>q3Ey3，電場(chǎng)力做功多，增加的動(dòng)能大，故D正確答案：D5如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v，方向與電場(chǎng)方向的夾角為60；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30.不計(jì)重力若A點(diǎn)電勢(shì)為零，則B點(diǎn)的電勢(shì)為()A B.C D.解析：設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB，又粒子在垂直于電場(chǎng)方向的速度分量不變，則有vBsin30vsin60，得vBv.由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力做的功WABmvmv2，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB，由WABqUAB，得UAB，又UABAB且A0，得B.或者用WABEpAEpB，因?yàn)锳點(diǎn)電勢(shì)為零，所以EpBmv2，又Epq，解得B，選項(xiàng)A正確答案：A6如圖所示，直線MN與水平方向成60角，MN的右上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.一粒子源位于MN上的a點(diǎn)，能水平向右發(fā)射不同速率、質(zhì)量為m(重力不計(jì))、電荷量為q(q>0)的同種粒子，所有粒子均能通過MN上的b點(diǎn)，已知abL，則粒子的速度可能是()A. B.C. D.解析：由題意可知粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示所有圓弧的圓心角均為120，所以粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為r(n1,2,3)，由洛倫茲力提供向心力得qvBm，則v(n1,2,3)，故選項(xiàng)A、B正確答案：AB7在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量相等、帶異種電荷的小球A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn))處在同一水平面上現(xiàn)將兩球以相同的水平速度v0向右拋出，最后落到水平地面上，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，兩球之間的靜電力和空氣阻力均不考慮，則()AA球帶正電，B球帶負(fù)電B. A球比B球先落地C在下落過程中，A球的電勢(shì)能減少，B球的電勢(shì)能增加D兩球從拋出到各自落地的過程中，A球的速率變化量比B球的小解析：兩球均做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上有xv0t，豎直方向上有hat2，得加速度大小a，可見水平距離x越大，加速度a越小，相應(yīng)所用時(shí)間t越長(zhǎng)，即B球先落地，A球的加速度a1小于B球的加速度a2，說明A球帶正電而受到豎直向上的電場(chǎng)力，B球帶負(fù)電而受到豎直向下的電場(chǎng)力，在下落過程中，電場(chǎng)力對(duì)A球做負(fù)功，A球電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力對(duì)B球做正功，B球電勢(shì)能減少，選項(xiàng)A正確；B、C均錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理有mahmv2mv，而vvv0，可見加速度a越大，落地速度v越大，速率變化量v越大，即A球的速率變化量較小，選項(xiàng)D正確答案：AD二、非選擇題82018株洲二模如圖所示，在xOy平面內(nèi)，在0<x<1.5l的范圍內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x1.5l，y>0的區(qū)域內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B.有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以某一初速度沿與x軸正方向成30射入磁場(chǎng)，粒子剛好經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，后經(jīng)過x軸上的M點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)射出磁場(chǎng).已知P點(diǎn)坐標(biāo)為(1.5l，l)，不計(jì)重力的影響，求：(1)粒子的初速度大小(2)M點(diǎn)在x軸上的位置解析：(1)連接OP，過P作y軸垂線交y軸于點(diǎn)A，過O作初速度垂線OO1交PA于點(diǎn)O1，根據(jù)P點(diǎn)的坐標(biāo)值及初速度方向可得APOO1OP30故O1為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，OO1即為圓周半徑r.由幾何關(guān)系可得rrcos601.5l解得rl根據(jù)牛頓第二定律有qvBm解得v.(2)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑與其在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑相同由對(duì)稱性可知OM21.5l3l.答案：(1)(2)3l92018浙大附中模擬如圖所示，某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，x0和xL10 cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且E11.0104 V/m，xL和x3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且E21.0104 V/m，一電子(為了計(jì)算簡(jiǎn)單，比荷取21011 C/kg)從直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O以很小的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，計(jì)算時(shí)不計(jì)此速度且只考慮xOy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)求：(1)電子從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開x3L處的電場(chǎng)所需的時(shí)間；(2)電子離開x3L處的電場(chǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)長(zhǎng)度解析：(1)設(shè)電子離開xL的位置為P點(diǎn)，離開x3L的位置為Q點(diǎn)，則mveE1L代入數(shù)據(jù)得vP2107 m/s電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，所用時(shí)間滿足Lt代入數(shù)據(jù)得t1108 s電子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，所用時(shí)間t2108 s所以總時(shí)間為tt1t22108 s.(2)電子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)yQt代入數(shù)據(jù)得yQ0.1 m.答案：(1)2108 s(2)0.1 m