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京津鲁琼专用2020版高考物理大三轮复习选择题热点巧练热点9带电粒子的电偏转和磁偏转含解析

1、热点9带电粒子的电偏转和磁偏转(建议用时:20分钟)1(2019河南郑州高三模拟)如图所示,在边长为L的正方形ABCD阴影区域内存在垂直纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子以大小为v0的速度沿纸面垂直AB边射入正方形,若粒子从AB边上任意点垂直射入,都只能从C点射出磁场,不计粒子重力的影响下列说法正确的是()A此匀强磁场的方向可能垂直纸面向外B此匀强磁场的磁感应强度大小为C此匀强磁场区域的面积为D此匀强磁场区域的面积为2.(多选)如图所示,矩形的四个顶点分别固定有带电荷量均为q的正、负点电荷,水平直线AC将矩形分成面积相等的两部分,B为矩形的重心一质量为m的带正电微粒(重力

2、不计)沿直线AC从左向右运动,到A点时的速度为v0,到B点时的速度为 v0.取无穷远处的电势为零,则()A微粒在A、C两点的加速度相同B微粒从A点到C点的过程中,电势能先减小后增大CA、C两点间的电势差为UACD微粒最终可以返回B点,其速度大小为 v03.(多选)如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,现有比荷大小相等的甲、乙两粒子,甲以速度v1从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过t1时间射出磁场,射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60;乙以速度v2从距离直径AOB为的C点平行于直径AOB方向射入磁场,经过t2时间射出磁场,其轨迹恰好通过磁场的圆心不计粒子受到的重力

3、,则()A两个粒子带异种电荷Bt1t2Cv1v21D两粒子在磁场中轨迹长度之比l1l214(多选)(2019威海高三质量检测)在一次南极科考中,科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度其原理如图所示,电路中有一段长方体的金属导体,它长、宽、高分别为a、b、c,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中电流沿x轴正方向,大小为I.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e,自由电子做定向移动可视为匀速运动,测得金属导体前后两个侧面间电压为U,则()A金属导体的前侧面电势较低B金属导体的电阻为C自由电子定向移动的速度大小为D磁感应强度的大小为5一带负电的小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,达

4、到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3;若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h4,如图所示不计空气阻力,则()Ah1h3B.h1h4Ch2与h3无法比较 D.h20区域磁场不变,而将y0区域磁场改为沿x轴方向的匀强电场,该电荷仍通过P点()A匀强磁场的磁感应强度BB匀强磁场的磁感应强度BC电荷从O运动到P,第二次所用时间一定短些D电荷通过P点时的速度,第二次与x轴负方向的夹角一定小些7(多选)(2019德州二模)磁流体发电机是一种把物体

5、内能直接转化为电能的低碳环保发电机,如图所示为其原理示意图,平行金属板C、D间有匀强磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)水平喷入磁场,两金属板间就产生电压定值电阻R0的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半,与开关S串联接在C、D两端,已知两金属板间距离为d,喷入气流的速度为v,磁流体发电机的电阻为r(R0rh2,h3h2,C项错误;丁图,因小球带负电,所受电场力方向向下,则h4一定小于h1,B项错误;由于无法明确电场力做功的多少,故无法确定h2和h4之间的关系,D项错误6.解析:选AC.第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场,该电荷恰好能通过P

6、点;粒子做匀速圆周运动,由几何作图得(aR)2b2R2,解得R,由qvBm解得匀强磁场的磁感应强度B,故A正确,B错误;第二次保持y0区域磁场不变,而将yt2,即第二次所用时间一定短些,故C正确;电荷通过P点时的速度,第一次与x轴负方向的夹角为,则有tan ;第二次与x轴负方向的夹角为,则有tan ,所以有tan tan ,电荷通过P点时的速度,第二次与x轴负方向的夹角一定大些,故D错误7解析:选ACD.根据左手定则判断两金属板的极性,离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力,二力平衡时两板间的电压稳定由题图知当滑片P位于b端时,电路中电流最大,电阻R0消耗功率最大,其最大值为P1I2R0,故A

7、正确;将定值电阻归为电源内阻,由滑动变阻器的最大阻值2R0rR0,则当滑动变阻器连入电路的阻值最大时消耗功率最大,最大值为P,故B错误;因等离子体喷入磁场后,由左手定则可知正离子向D板偏,负离子向C板偏,即金属板C为电源负极,D为电源正极,故C正确;等离子体稳定流动时,洛伦兹力与电场力平衡,即Bqvq,所以电源电动势为EBdv,又R0r2R0,所以滑片P由a向b端滑动时,外电路总电阻减小,期间某位置有rR0R,由电源输出功率与外电阻关系可知,滑片P由a向b端滑动的过程中,发电机的输出功率先增大后减小,故D正确8解析:选D.正离子在电场中加速,可以判断高压电源A端应接负极,同时根据左手定则知,磁场室的磁场方向应垂直纸面向外,A、B均错误;设离子通过高压电源后的速度为v,由动能定理可得qUmv2,离子在磁场中偏转,则qvBm,联立计算得出r ,由此可见,质量大的离子的运动轨迹半径大,即轨迹 一定对应X1,C错误;离子在磁场中偏转轨迹如图所示,由几何关系可知r,可解得,D正确- 6 -