【優(yōu)化方案】高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 專題三第1講 帶電粒子在電、磁場中的運(yùn)動(dòng)知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版（安徽專用）

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1、《優(yōu)化方案》高三專題復(fù)習(xí)攻略（新課標(biāo)）物理安徽專用專題三第1講　帶電粒子在電、磁場中的運(yùn)動(dòng)知能優(yōu)化訓(xùn)練 1．(2020年高考重慶卷)如圖3－1－8所示，電量為＋q和－q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)有(　　) 圖3－1－8 A．體中心、各面中心和各邊中點(diǎn) B．體中心和各邊中點(diǎn) C．各面中心和各邊中點(diǎn) D．體中心和各面中心 解析：選D.利用點(diǎn)電荷產(chǎn)生場強(qiáng)的公式E＝k和場強(qiáng)疊加原理，對某邊中點(diǎn)處的場強(qiáng)進(jìn)行分析求合場強(qiáng)可知其大小并不是零，排除選項(xiàng)A、B、C，選項(xiàng)D正確． 2．(2020年山西重點(diǎn)中學(xué)第二次聯(lián)考)如圖3－1－9所示，兩個(gè)帶等量正

2、電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)，被固定在光滑的絕緣水平面上．P、N是小球連線的中垂線上的兩點(diǎn)，且PO＝ON.現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，下列關(guān)于小球C的速度、加速度的圖象中，可能正確的是(　　) 圖3－1－9 圖3－1－10 解析：選BC.小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，受到的電場力是變力，在中點(diǎn)O時(shí)受力為零，所以速度—時(shí)間圖象不是直線，A項(xiàng)錯(cuò)、B項(xiàng)可能正確；由牛頓第二定律結(jié)合庫侖定律可知C項(xiàng)可能正確，D項(xiàng)錯(cuò)． 3．(2020年高三押題卷)如圖3－1－11所示，兩極板間距為d的平行板電容器與電源連接，電鍵S閉合．電

3、容器兩極板間有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng)．下列敘述中正確的是(　　) 圖3－1－11 A．微粒帶的是正電 B．電源電動(dòng)勢大小為 C．?dāng)嚅_電鍵S，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng) D．保持電鍵S閉合，把電容器兩極板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng) 解析：選BD.因重力向下，故微粒受的電場力向上，在場強(qiáng)方向向下時(shí)，微粒帶的是負(fù)電，A錯(cuò)．帶電微粒在電容器中受力平衡，則有mg＝qE＝q＝q，因此，電源的電動(dòng)勢ε＝，B對．?dāng)嚅_S時(shí)，因電容器極板上已有電荷量，并且此時(shí)兩極板間電勢差仍為U＝ε，故微粒仍受力平衡，C錯(cuò)．若保持S閉合，兩極板距離變大，此時(shí)極板間電勢差U＝ε不變，則E＝＝變小，

4、mg＞qE，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)，D對．答案為BD. 4．(2020年試題調(diào)研)如圖3－1－12所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)．一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場力的作用下，從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場．現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是(　　) 圖3－1－12 A．若該帶電粒子從cd邊射出磁場，在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間一定是t0 B．若該帶電粒子從ad邊射出磁場，在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間可能是t0 C．若該帶電粒子從bc邊射出磁場

5、，在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間可能是t0 D．若該帶電粒子從ab邊射出磁場，在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間可能是t0 解析：選AC.挖掘題目中“經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出”的隱含條件是帶電粒子在磁場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)周期為2t0.根據(jù)以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，作出剛好從ab邊射出的軌跡①、剛好從bc邊射出的軌跡②、從cd邊射出的軌跡③和從ad邊射出的軌跡④.已推知帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是2t0.如圖可知，從ab邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定不大于2t0/3；從bc邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定不大于4t0/3；從cd邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定是5t0/3；從ad邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定不大于t0/3. 5．(2020年江蘇四市六校

6、高三聯(lián)考)如圖3－1－13甲所示的真空管中，電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計(jì))，經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后沿中心線進(jìn)入兩平行金屬板M、N間的勻強(qiáng)電場中，通過電場后打到熒光屏上的P點(diǎn)處，設(shè)M、N板間電壓為U2，兩板距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，已知U1＝576 V，U2＝168 V，L1＝6 cm，d＝3 cm，L2＝21 cm，電子的比荷＝1.8×1011 C/kg，求： 圖3－1－13 (1)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏角θ(即電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度與進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的夾角)； (2)電子打到熒光屏上的位置P偏離熒光屏中心O的距離OP； (3)若撤去M、N間的電壓U

7、2，而在兩平行板中的圓形區(qū)域內(nèi)(如圖乙所示)加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.001 T的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的中心正好就是兩平行板空間部分的中心， 要使電子通過磁場后仍打在熒光屏上的P點(diǎn)處，圓形區(qū)域的半徑r為多少？(結(jié)果中可含有反三角函數(shù)) 解析：(1)電子在加速電場中，由動(dòng)能定理得 eU1＝mv 在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：＝ma 又有vy＝at，tanθ＝ 解得θ＝arctan. (2)由幾何關(guān)系得 OP＝(＋L2)tanθ＝24× cm＝7 cm. (3)在磁場中以洛倫茲力為向心力，有 eBv0＝m 由幾何關(guān)系解得R＝＝8×10－2 m＝8 cm 由幾何關(guān)系得tan＝，r＝Rtan. 解得r＝1.14 cm. 答案：(1)arctan　(2)7 cm　(3)1.14 cm