1、2011年高考物理二輪總復習回歸基礎提分課時練習第十一章 第三課時一、選擇題(共10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的四個選項中至少有一項符合題意，全部選對的得6分，漏選的得3分，錯選的得0分)1(·高考北京理綜)如圖所示的虛線區域內，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區域，恰好沿直線由區域右邊界的O點(圖中未標出)穿出若撤去該區域內的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入，從區域右邊界穿出，則粒子b()A穿出位置一定在O點下方B穿出位置一定在O點上方C運動時，

2、在電場中的電勢能一定減小D在電場中運動時，動能一定減小【解析】本題考查帶電粒子在磁場和電場中的運動，意在考查考生發散思維的能力帶電粒子的電性可正也可負，當只有電場作用時，粒子穿出位置可能在O點上方，也可能在O點下方電場力一定對粒子做正功，粒子的電勢能減小，動能一定增加【答案】C2(·廣東)如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強度為B的勻強磁場中質量為m、帶電量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是()A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到達地面時的動能與B的大小無關C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時，滑塊可能靜止于斜面上【解

3、析】本題考查洛倫茲力意在考查考生對帶電物體在磁場中運動的受力分析滑塊受重力、支持力、洛倫茲力、摩擦力，如圖所示由左手定則首先容易判斷洛倫茲力的方向為垂直斜面向下，C正確；由f洛QvB，當速度發生變化時，洛倫茲力變化，由FNf洛mgcos，支持力也隨之變化，由fFN知摩擦力也隨之變化，A錯誤；磁場B的大小最終影響摩擦力的大小，影響滑塊到達地面的過程中摩擦力做功的大小，滑塊到達地面時的動能與B的大小有關，B錯誤；滑塊從斜面頂端由靜止下滑，所以中間不可能靜止在斜面上，D錯誤【答案】C3(·高考遼寧、寧夏理綜)醫生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度電磁血流計由一對電極a

4、和b以及一對磁極N和S構成，磁極間的磁場是均勻的使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差在達到平衡時，血管內部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零在某次監測中，兩觸點間的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160V，磁感應強度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負為()A1.3m/s，a正、b負B2.7m/s，a正、b負C1.3m/s，a負、b正 D2.7m/s，a負、b正【解析】本題考查帶電粒子在復合場

5、中的運動、磁流體發電機、左手定則等知識點，意在考查考生對帶電粒子在復合場中的運動、力的平衡、左手定則的綜合運用能力根據左手定則，可知a正b負，所以CD錯誤；因為離子在場中所受合力為零，Bqvq，所以v1.3m/s，A正確B錯誤【答案】A4(·高考廣東卷)如圖是質譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場下列表述正確的是()A質譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C能通過狹縫P的帶電粒子的速率

6、等于E/BD粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小【解析】本題考查質譜儀的工作原理，意在考查考生分析帶電粒子在電場、磁場中的受力和運動的能力粒子先在電場中加速，進入速度選擇器做勻速直線運動，最后進入磁場做勻速圓周運動在速度選擇器中受力平衡：EqqvB得vE/B，方向由左手定則可知磁場方向垂直紙面向外，BC正確；進入磁場后，洛倫茲力提供向心力，qvB0得，R，所以比荷不同的粒子偏轉半徑不一樣，所以，A正確；D錯誤【答案】ABC5(·江西重點中學聯考)如圖所示，從離子源發射出的正離子，經加速電壓U加速后進入相互垂直的電場(E方向豎直向上)和磁場(B方向垂直紙面向外)中，發現離子

7、向上偏轉要使此離子沿直線通過電磁場，需要()A增加E，減小B B增加E，減小UC適當增加U D適當減小E【解析】離子所受的電場力FqE，洛倫茲力fqvB，qUmv2，離子向上偏轉，電場力大于洛倫茲力，故要使離子沿直線運動，可以適當增加U，增加速度，洛倫茲力增大，C正確；也可適當減小E，電場力減小，D正確【答案】CD6(·武昌區調研)回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都能得到加速兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直盒面向下，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的

8、窄縫時反復被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核(H)和粒子(He)，比較它們所需的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小，下列說法正確的是()A加速氚核的交流電源的周期較大；氚核獲得的最大動能較大B加速氚核的交流電源的周期較大；氚核獲得的最大動能較小C加速氚核的交流電源的周期較小；氚核獲得的最大動能較小D加速氚核的交流電源的周期較小；氚核獲得的最大動能較大【解析】考查回旋加速器相關知識對于粒子在勻強磁場中的運動，由R可知，隨著粒子速度的增大，粒子的運動半徑也逐漸增大，設氚核的質量為3m，電荷量為e，在窄縫間被加速的次數為a，則由3mv2aeU和R

9、(其中R為氚核在D形盒中運動的最大圓周半徑)可得，a，同理，若粒子在D形盒中被加速的次數為b，則b，故ab23，故氚核的加速次數少于粒子的加速次數，獲得的動能較少；由T可知，T與成正比，故加速氚核的交流電源的周期較大，獲得的動能較小，B正確【答案】B7(2010·天津五校聯考)如圖所示，相距為d的兩平行金屬板水平放置，開始開關S1和S2均閉合使平行板電容器帶電板間存在垂直紙面向里的勻強磁場一個帶電粒子恰能以水平速度v向右勻速通過兩板間在以下方法中，有可能使帶電粒子仍能勻速通過兩板的是(不考慮帶電粒子所受重力)(A保持S1和S2均閉合，減小兩板間距離，同時減小粒子射入的速率B保持S1和

10、S2均閉合，將R1、R3均調大一些，同時減小板間的磁感應強度C把開關S2斷開，增大兩板間的距離，同時減小板間的磁感應強度D把開關S1斷開，增大板間的磁感應強度，同時減小粒子入射的速率【解析】帶電粒子恰能以水平速度v向右勻速通過兩板間，說明電場力與洛倫茲力平衡保持S1和S2均閉合，兩板之間電壓不變，減小兩板間距離，由EU/d可知兩板之間的電場強度E增大，帶電粒子所受電場力增大，減小粒子射入的速率，洛倫茲力減小，電場力與洛倫茲力不平衡，粒子不能夠勻速通過兩板，選項A錯誤；保持S1和S2均閉合，將R3調大一些，不影響兩板之間電壓，將R1調大一些，減小了兩板之間電壓，帶電粒子所受電場力減小，同時減小板

11、間的磁感應強度，帶電粒子所受洛倫茲力減小，有可能使帶電粒子仍能勻速通過兩板，選項B正確；把開關S2斷開，平等板電容器極板上帶電荷量不變，增大兩板間的距離，兩板之間的電場強度不變，帶電粒子所受電場力不變，同時減小板間的磁感應強度，洛倫茲力減小，電場力與洛倫茲力不平衡，粒子不能夠勻速通過兩板，選項C錯誤；把開關S1斷開，帶電的平行板電容器放電，帶電粒子所受電場力消失，增大板間的磁感應強度，同時減小粒子入射的速率，不能使帶電粒子勻速通過兩板，選項D錯誤【答案】B8如圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直于紙面向里，一個帶電微粒由a點進入電磁場并剛好能沿ab直線向上

12、運動，下列說法正確的是()A微粒一定帶負電B微粒動能一定減小C微粒的電勢能一定增加D微粒的機械能一定增加【解析】根據做直線運動的條件和受力情況可知，微粒一定帶負電，且做勻速直線運動，A對B錯由于電場力向左對微粒做正功，電勢能一定減小，C錯由能量守恒可知電勢能減小，機械能一定增加，D正確【答案】AD9如圖所示，質量為m、電荷量為q的微粒，在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動，下列說法中正確的是()A該微粒帶負電，電荷量qmg/EB若該微粒在運動中突然分成比荷相同的兩個粒子，分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直，它們均做勻速圓周運動C如果分裂后，

13、它們的比荷相同，而速率不同，那么它們運動的軌道半徑一定不同D只要一分裂，不論它們的比荷如何，它們都不可能再做勻速圓周運動【解析】微粒在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內的勻強磁場以及重力場的共同作用下做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，必有重力與電場力為平衡力，則qmg/E，得q/mg/E，Eq的方向向上，與電場的方向相反，故該微粒帶負電；若該微粒在運動中突然分成比荷相同的兩個粒子，則qq1q2，mm1m2，mvm1v1m2v2，只有粒子分裂后的比荷與分裂前的比荷相同，才能做勻速圓周運動，此時r，半徑一定不同【答案】AC10狄拉克曾經預言，自然界應該存在只有一個磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻

14、輻射狀分布(如圖甲所示)，距離它r處的磁感應強度大小為B(k為常數)，其磁場分布與負點電荷Q的電場(如圖乙所示)分布相似現假設磁單極子S和負點電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運動則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是()A若小球帶正電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示B若小球帶正電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示C若小球帶負電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示D若小球帶負電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示【解析】如圖甲所示，在磁單極子上方平面內的小球，受到垂直磁感線斜向上的洛倫茲力(正電荷逆時針繞向，負電荷順時針繞向都可使洛倫茲力斜向上)

15、和重力的作用，合力提供向心力，故A、C選項正確；在負點電荷下方的平面，帶正電小球受到沿電場線方向斜向上的電場力，可以做圓周運動，但帶負電小球受到與電場線方向相反斜向下的電場的作用，不能做圓周運動，所以B項正確D錯誤【答案】ABC二、論述、計算題(本題共3小題，共40分，解答時應寫出必要的文字說明、計算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數值計算的題，答案中必須明確數值和單位)11.(·遼寧、寧夏理綜)如圖所示，在第一象限有一勻強電場，場強大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一勻強磁場，磁場方向與紙面垂直一質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上

16、的P點處射入電場，在x軸上的Q點處進入磁場，并從坐標原點O離開磁場粒子在磁場中的運動軌跡與y軸交于M點已知OPl，OQ2l.不計重力求：(1)M點與坐標原點O間的距離；(2)粒子從P點運動到M點所用的時間【解析】(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動，沿y軸負方向上做初速度為零的勻加速運動，設加速度的大小為a；在x軸正方向上做勻速直線運動，設速度為v0；粒子從P點運動到Q點所用的時間為t1，進入磁場時速度方向與x軸正方向的夾角為，則at1v0其中x02l，y0l.又有tan聯立式，得30°因為M、O、Q點在圓周上，MOQ90°，所以MQ為直徑從圖中的幾何關系可知，R2lMO6l

17、(2)設粒子在磁場中運動的速度為v，從Q到M點運動的時間為t2，則有vt2帶電粒子自P點出發到M點所用的時間t為tt1t2聯立式，并代入數據得t(1).12(·高考重慶理綜)如圖，離子源A產生的初速度為零、帶電荷量均為e、質量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管，垂直射入勻強偏轉電場，偏轉后通過極板HM上的小孔S離開電場，經過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場已知HOd，HS2d，MNQ90°.(忽略離子所受重力)(1)求偏轉電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角；(2)求質量為4m的離子在磁場中做圓周運動的半徑；(3)若質量為4

18、m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質量為16m的離子打在S2處，S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質量范圍【解析】(1)由得E0U0/d由tan得45°(2)由得R2將4m代入上式得質量為4m的離子在磁場中做圓周運動的半徑為4(3)將4m和16m代入R，得R1、R2，由SR1，將R1、R2代入得S4(1)由R2(2R1)2(RR1)2得RR1由R1<R<R1得m<mx<25m13(2010·南京十三中月考)如圖所示，在直角坐標系的第象限0x4m區域內，分布著電場強度E×106N/C的勻強電場，方向豎直向上；第象限中的兩個直角三角形區域內，分布著磁感應強度大小均為B5.0×102T的勻強磁場，方