高考解析



1、(北京)如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b( )

A.穿出位置一定在O′点下方

B.穿出位置一定在O′点上方

C.运动时,在电场中的电势能一定减小

D.在电场中运动时,动能一定减小

答案:C

解析:

  a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,则该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子a有:Bqv=Eq 即只要满足E =Bv无论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区,当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从O′点的上方或下方穿出,故AB错误;粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛的运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故C项正确D项错误。

2、(广东)图9是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )

A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

答案:ABC

解析:

  由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,电场力水平向右,洛伦兹力水平向左,如图所示,因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确;经过速度选择器时满足qE=qvB,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B,带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有,可见当v相同时,,所以可以用来区分同位素,且R越大,比荷就越大,D错误。 

3、(广东)发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )

A.洛伦兹            B.库仑

C.法拉第            D.奥斯特

答案:B

解析:

  发现电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特。而法拉第是发现了电磁感应现象。

4、(广东)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是( )

A.洛伦兹力对带电粒子做功

B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能

C.洛伦兹力的大小与速度无关

D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

答案:B

解析:

  根据洛伦兹力的特点, 洛伦兹力对带电粒子不做功,A错,B对。根据F=qvB,可知大小与速度有关,洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小。

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