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荆门市龙泉中学2019届高三物理第二轮专题复习
电场和磁场中的曲线运动(解析版)
一、选择题(共10个小题,3、4、7、10为多选,其余为单选,每题5分共50分)
( )1.如图,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在电子能射出平行板间的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是
A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大
C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小
答案 B
解析 设电子质量为m,电荷量为e,经电势差为U1的电场加速后,由动能定理得eU1=mv02.经平行板射出时,其水平速度和竖直速度分别为:vx=v0,vy=at=,由此得tanθ===.当l、d一定时,增大U2或减小U1都能使偏角θ增大.
( )2.如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场;重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场,若粒子射入、射出磁场点间的距离为R,则粒子在磁场中的运动时间为
A. B.
C. D.
答案 D
分析 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,画出轨迹,求解出半径,然后根据牛顿第二定律列式分析即可.
解析 粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,如图所示:
故轨道半径:r=R
根据牛顿第二定律,有:qvB=m
解得:r=
联立解得:v=
故在磁场中的运动时间:
t==,故D项正确,A、B、C项错误,故选D项.
点评 本题关键是结合几何关系得到轨道半径,画出轨迹是基础,根据牛顿第二定律列式可以求解粒子的比荷.
( )3. 如图,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.M为磁场边界上一点,有无数个带电荷量为q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.下列说法正确的是
A.粒子从M点进入磁场时的速率为v=
B.粒子从M点进入磁场时的速率为v=
C.若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
D.若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
答案 BD
解析 边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆