5.如图1-42所示,电荷量为-5×10-3C的点电荷在匀强电场中沿半径为10㎝的半圆弧由A点运动
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第一篇:《高二物理选修3-1第五章测试题》
第五章单元测试题
姓名:_______________
一、选择题
1、质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场.如图为质谱仪的原理图,设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力),经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中,带电粒子打至底片上的P点,设OP = x,则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是 ( )
2、如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量相同的带电粒
子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场
中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中
只受磁场力的
作用,则在磁场中运动时间较长的带电粒子 ( )
A.速率一定越小
B.速率一定越大
C.在磁场中通过的路程一定越长
D.在磁场中的周期一定越大
3、(多选)带电粒子(不计重力)可能所处的状态是:( )
A、在磁场中处于静止状态 B、在匀强磁场中做匀速圆周运动
C、在匀强磁场中做平抛运动 D、在匀强磁场中做匀速直线运动
4、如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子.自a点沿半圆轨道运动,当它
运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点.已知a、
b、c在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为( )
A.3q/2e B.q/3e C.2q/3e D.q/e
5、如图所示,匀强磁场的边界为直角三角形abc,一束带正电的粒子以不同的速度v沿bc从b点射入磁场,不计粒子的重力,关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是 ( )
A.入射速度越大的粒子,其运动时间越长
B.入射速度越大的粒子,其运动轨迹越长
C.从ab边出射的粒子的运动时间都相等
D.从ac边出射的粒子的运动时间都相等
6、如图所示,Q1、Q2带等量正电荷,固定在绝缘平面上,在其连线上有一光滑的绝
缘杆,杆上巫婆的故事套一带正电的小球,杆所在的区域同时存在一个匀强磁场,方向如图,小
球的重力不计.现将小球从图示位置从静止释放,在小球运动过程中,下列说法中哪
些是正确的
A.小球加速度将不断变化
B.小球速度将一直增大
C.小球所受洛伦兹力将一直增大
关于坚强的作文D.小球所受洛伦兹力大小变化,方向也变化
7、如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是( )
A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B.负点电荷一定位于M点左侧
C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能
D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
五、多项选择
19、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
A.磁场对电子的洛伦兹力大小.方向恒定不变
B.磁场对电子的洛伦兹力始终不做功
C.电子的速度.加速度始终不变
D.电子的动能始终不变
20、如图9-3-5所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动。O为椭圆的中心,M、P、N为椭圆上的三个点,M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点。则以下说法正确的是
A.电子在M点的速率最大 B.电子在N点的电势能最小
C.电子在P点受到的库仑力的方向指向O点
D.椭圆上N点的电势最低
9、(18分)
如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计微粒的重力。求:
(1)微粒在磁场中运动的周期;
(2)从P点到Q点,微粒的运动速度大小及运动时间;
(3)若向里磁场是有界的,分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域,上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出,且微粒仍能到达Q点,求其速度的最大值。
三、填空题
10、 如图3所示,一倾角为α的足够长的绝缘光滑斜面置于磁感应强度为B的匀强
磁场中,一质量为m、电荷量为-q的小物块自斜面顶端由静止释放,则当小物块
在斜面上滑行经多长时间 多长距离时离开斜面
11、如图A-8所示,套在长绝缘直棒上节粮节水节电手抄报的小环质量为m,电荷量为+q,小环可在棒
上滑动.将棒放置在方向水平且正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为E,磁感应强度为
B,小环与棒间的动摩擦因数为μ,求小环由静止开始沿棒下滑过程中的最大加速度
和最大速度
12、如图所示,一束电子电荷量为q,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀
强磁场中,穿过磁场时的速度与原来入射方向的夹角是300,则电子的质量为______,
穿过磁场的时间是 .
13、如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷
量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场,不计重力。若粒子恰好沿BC
方向,从c点离开磁场,则磁感应强度B=________;粒子离开磁场时的动能
为
______________。
15、有电子(),原子(),氘核(),氚(),以同样的速度垂直进入同一匀强磁场中,它们都做匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是_________,周期最大的粒子是_________。
16、电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。实际上,在水平方向和竖直方向都有磁场,它们是水平方向的磁场使电子束产生 方向的分速度,而 方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度。
17、如图所示是一个单摆,摆球带正电,摆线绝缘,衰绖整个单摆放在方向水平的匀强磁场中,
当摆球从左向右摆动时,摆线的拉力要比没有磁场时 (填“大”、“小”、或“相等”),
当摆球从右向左摆动时,摆线的拉力要比没有磁场时 (填“大”、“小”、或“相等”)。
四、计算题
18、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不
计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。求:
(1)该带电粒子的电性;
(2)该带电粒子的比荷。5.如图1-42所示,电荷量为-5×10-3C的点电荷在匀强电场中沿半径为10㎝的半圆弧由A点运动。
二、综合题
8、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。求:
(1)该带电粒子的电性;
(2)该带电粒子的比荷。
14、在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁场,
磁场方向垂直纸面向里,如图所示,一质量为m、电荷量为+q的带正电粒子沿
AB边射入磁场中,为使该粒子能从BC边射出,带电粒子的初速度大小至少
为 。
参考答案
一、选择题
1B 2A 3、ABD 4、B 5、 C
【试题分析】
由于重力的下滑分力的作用,小物块将沿斜面加速下滑,随着速度v从零
开始增加,洛伦兹力F洛也不断增大,但其方向垂直于斜面向上,与物块
的运动方向垂直,因此,虽然洛伦兹力为变力,但由于有斜面支持力FN
的约束,直至离开斜面之前,物块在垂直于斜面方向所受合外力始终为零,
而沿斜面方向的合外力等于mgsinα,故物块做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度为a=gsinα.
当qvB=mgcosα时,物块将离开斜面,即
v=cosα
又v=at=gsinα・t,v2=2as=2gsinα・t
解得 t=
s=
7、小环沿棒开始下滑的一段时间内
竖直方向上 mg-Fμ=ma ①
水平方向上 Bqv+FN=Eq ②
Fμ=μFN ③
显然,a不断增大,而 μ的增大使FN和Fμ都减小.
故当FN=0时,amax=g
之后,FN将反向增大,方程②变为Bqv=Eq+FN ④
这时v增大使FN和Fμ增大,a减小,直到a=0时,v达到最大值,之后小环沿棒匀速运动. 令①式中a=0,将①③式代入④式解方程得vmax=
【试题分析】
8、AD
9、CD
二、综合题
10、(1)据题意,粒子的运动轨迹如图所示。据左手定则知粒子带负电荷 (3分)5.如图1-42所示,电荷量为-5×10-3C的点电荷在匀强电场中沿半径为10㎝的半圆弧由A点运动。
(2)由几何关系: (4分)
洛伦兹力提供向心力:(3分)
则粒子的比荷为:
(2分)
11、解:(1)由
(2分)
(2分)
得 (1分)
(2)粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分(n=2,3,4„„) 由几何知识可得: ; ; (1分)
又
(1分)
得
(n=2,3,4„„) (1分)
当n为偶数时,由对称性可得
(n=2,4,6„„) (1分)
当n为奇数时,t为周期的整数倍加上第一段的运动时间,即
(n=3,5,7„„) (1分)
(3)由几何知识得 ;
(1分
)
第二篇:《2015-2016学年高中物理 第1章 5电势差课时作业(含解析)新人教版选修3-1》
课时作业(五) 电势差
[全员参与·基础练]
1.如图1-5-6所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,电场力做功W,且知a、b间的距离为d,以下说法中正确的是(
)
图1-5-6
A.a、b两点间的电势差为B.a点的电场强度为E=C.b点的电场强度为E=D.a点的电势为
【解析】 由W=qU和U=,且a点的电势比b点的高,所以A项正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,所以B项错,C项错;题中没有指明零电势点,所以D项错.
【答案】 A
2.(多选)如图1-5-7所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、
Wq
WqdWqd
Wq
Wq
B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有(
)
图1-5-7
A.φA>φB>φC C.UAB<UBC
B.EC>EB>EA D.UAB=UBC
B
【解析】 A、B、C三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降低,故φA>φ
>φC,A正确;由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为EC>EB>EA,B对;电场线密集的地方电势降低较快,故UBC<UAB,C对D错.
【答案】 ABC
3.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10 J,在B点的电势能为0.80×10 J.已知A,B两点在同一条电场线上,如图1-5-8所示,该点电荷的电荷
1
-8
-8
量为1.0×10 C,那么(
)
图1-5-8
A.该电荷为负电荷 B.该电荷为正电荷
C.A、B两点的电势差UAB=4.0 V
D.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J
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