高考物理知识点复习题28

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1、江苏高考物理小一轮复习（假期之友）--带电粒子在复合场中的运动【知识梳理】带电粒子在复合场中的运动情况1．当带电粒子所受合力为零时，将做匀速直线运动或处于静止状态。合外力恒定且与初速度同向时做匀变速直线运动。常见情况有：（1）洛伦兹力与速度垂直，且与重力和电场力平衡，做匀速直线运动，或重力与电场力的合力恒定做匀变速运动。（2）洛伦兹力与速度v垂直，且与重力和电场力的合力（或其中一种力）平衡，做匀速直线运动。2．当带电粒子所受合外力充当向心力，带电粒子做匀速圆周运动。由于通常情况下，重力和电场力是恒力，故不能充当向心力，所以一般情

2、况下是重力恰好与电场力相平衡，洛伦兹力充当向心力。3．当带电微粒所受的合力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将作非匀变速的曲线运动。【典型例题】例1：如图（甲）所示，两平行金属板间接有图（乙）所示的随时间变化的电压u，板长L=0.4m，板间距离d=0.2m，在金属板右侧有一边界为MN的匀强磁场，磁感应强度B=5.0×10－3T，方向垂直纸面向里。现有带电粒子以速度v0=1.0×105m/s，沿两板中线方向平行金属板射入电场中，磁场边界MN与中线垂直，已知带电粒子的荷质比为=1.0×108C/kg.，粒子的重力不计。求：（1）若粒

3、子在t=0时刻射入O点，则粒子在磁场中的入射点和出射点间的距离d为多少？（2）若粒子在任意时刻射入O点，试讨论粒子在虚线MN上的射入点和射出点之间的距离d将如何变化？【分析与解】本题涉及到带电粒在交变电场中的运动，处理这类问题，一般而言，因带电粒子穿过极板的时间s=4.0×10－6s，而交变电压的周期T=0.02s，两者相比，t<

4、v0的速度射入磁场，则粒子在磁场中的入射点和出射点间的距离d=2R==0.4m。（2）设其进入磁场中时的速度为v，偏向角为。则有。粒子进入磁场后做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，设其半径为r。则粒子在虚线MN上的射入点和射出点之间的距离，又由qBv=m得，r=；综合以上各式即得，即射出点与射入点的距离不变。【解题策略】本题考查了带电粒子的磁偏转和电偏转的区别，并涉及到了带电粒子在交变电场中的运动。一般而言，带电粒子所受的重力远小于电子在板间受到的电场力，可忽略；而且，虽然极板间电压为交变电压，但因带电粒子穿过极板的时间远小于交变电

5、压的周期T，因此带电粒子在任一个时候穿过电场的过程中，电场的变化微乎其微，故可忽略这种变化而认为电场力恒定，带电粒子在交变电场中的运动可视为匀变速运动，这是解决交变电场问题的关键。【单元限时练习】一、单项选择题：本题共6小题，每小题只有一个选项符合题意。1．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（A）dyszplg图6

6、（a）（b）A、0B、0.5BC、BD、2B答案:A2.如图所示，水平导线中有稳恒电流通过，导线正下方电子初速度方向与电流方向相同，其后电子将()(A)沿a运动，轨迹为圆；(B)沿a运动，曲率半径越来越小；(C)沿a运动，曲率半径越来越大；(D)沿b运动，曲率半径越来越小.答案:C[说明]由受力分析可判断运动轨迹，由半径公式可知曲率半径变大。3.一带电微粒M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向下，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法中正确的是()(A)沿垂直纸面方向望去，微粒M绕行方向为逆时针

7、方向(B)运动过程中外力对微粒做功的代数和为零，故机械能守恒(C)在微粒运动一周的时间内重力做功为零(D)沿垂直纸面方向望去，微粒M的绕行方向可以是顺时针方向，也可以是逆时针方向答案:C[说明]由于带电微粒作匀速圆周运动，说明电场力与重力平衡。4．一长方形金属块放在匀强磁场中，金属块通有电流（如图所示），则　（　　　）A．UM＞UNB．UM=UNC．UM＜UND．无法比较上下表面的电势差高低答案为C．[说明]解析　洛仑兹力方向的判断极易搞错，如果掌握洛仑兹力的方向与F安方向一致，就不会错．5．如图所示，是一正方形塑料盒的截面，a

8、处开有小孔，正离子由a孔沿ab方向以一定的速度射入盒内。这时如果加上一个沿a→d方向的匀强电场E。正离子会击中c点；若不是加电场，若不是加电场而是加上一个垂直于纸面向外磁感应强度为的匀强磁场，正离子也会击中c点，则正离子的入射速度与E、之间有的关系是（）A．B．