2014届高考物理第二轮复习方案之电学（新课标版）17 1．目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．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，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为(　　)  A.，M正、N负 B.，M正、N负 C.，M负、N正 D.，M负、N正 解析：由左手定则知，金属中的电子在洛仑兹力的作用下将向前侧面聚集，故M负、N正．由F电＝F洛即e＝Bev，I＝nevS＝nevab，得B＝. 答案：C  2.某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电子所受正电荷的电场力恰好是磁场对它的作用力的3倍,若电子电荷量为e,质量为m,磁感应强度为B,那么电子运动的可能角速度是( ) A.  B.  C.  D.  3.如图所示，质量为m，电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过P(d，d)点时的动能为5Ek；若场区仅存在垂直于xOy平面的匀强磁场时，质子也能通过P点.不计质子的重力.设上述匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是( ) A.  B.  C.  D.  4．如图所示，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有偏转电场、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是(　　)  A．E向下，B向上 B．E向下，B向下 C．E向上，B向下 D．E向上，B向上 解析：离子打在第Ⅲ象限，相对于原点O向下运动和向左运动，所以E向下，B向下．所以B正确． 答案：B 5.北半球某处，地磁场水平分量B1=0.8×10-4 T，竖直分量B2=0.5×10-4 T，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距d=20 m，如图所示，与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表)示数为U=0.2 mV，则( )  A.西侧极板电势高，东侧极板电势低 B.西侧极板电势低，东侧极板电势高 C.海水的流速大小为0.125 m/s D.海水的流速大小为0.2 m/s 6.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔.若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动.要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是( ) A.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大 B.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小 C.对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小 D.对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变  7．如图所示，水平向左的匀强电场E＝4 V/m，垂直纸面向里的匀强磁场B＝2 T，质量m＝1 g的带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速滑下，滑行0.8 m到N点时离开竖直壁做曲线运动，在P点时小物块A瞬时受力平衡，此时速度与水平方向成45°.若P与N的高度差为0.8 m，求： (1)A沿壁下滑过程中摩擦力所做的功； (2)P与N的水平距离． 解析：分清运动过程，应用动能定理列式求解． (1)物体在N点时，墙对其弹力为零，水平方向Eq＝qvB， 所以v＝＝2 m/s，由M→N过程据动能定理： mg＋Wf＝mv2－0，所以Wf＝－6×10－3 J. (2)设在P点速度为v′其受力如下图所示，所以Eq＝mg，qv′B＝Eq，得v′＝2 m/s.  设N、P水平距离x，竖直距离y，物体由N→P过程电场力和重力做功，由动能定理 mgy－Eq·x＝mv′2－mv2，得x＝0.6 m. 答案：(1)－6×10－3 J　(2)0.6 m  8．如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．一质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场．粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点．已知OP＝l，OQ＝2l.不计重力．求： (1)M点与坐标原点O间的距离； (2)粒子从P点运动到M点所用的时间． 解析：  (1)带电粒子在电场中做类平抛运动，沿y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a；在x轴正方向上做匀速直线运动，设速度为v0；粒子从P点运动到Q点所用的时间为t1，进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角为θ，则 a＝① t1＝② v0＝③ 其中x0＝2l，y0＝l.又有tanθ＝④ 联立②③④式，得θ＝30°⑤ 因为M、O、Q点在圆周上，∠MOQ＝90°，所以MQ为直径．从图中的几何关系可知， R＝2l⑥ MO＝6l.⑦ (2)设粒子在磁场中运动的速度为v，从Q到M点运动的时间为t2，则有v＝⑧ t2＝⑨ 带电粒子自P点出发到M点所用的时间t为 t＝t1＋t2⑩ 联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得 t＝ . 答案：(1)6l　(2)
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