2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課堂練習(xí)二 新人教版選修3-1

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1、2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課堂練習(xí)二 選修3-1. 1．(2020·福建理綜)如下圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場(chǎng)垂直的方向，立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片D上．已知同位素離子的電荷量為q(q>0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L(zhǎng)，忽略重力的影響． (1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大?。? (2)若打在照相底片上

2、的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)． 解析：　(1)能從速度選擇器射出的離子滿足 qE0＝qv0BO① v0＝.② (2)離子進(jìn)入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E后做類平拋運(yùn)動(dòng)，則 x＝v0t③ L＝at2④ 由牛頓第二定律得qE＝ma⑤ 由②③④⑤解得x＝. 答案：　(1)　(2) 1．(2020·黑龍江適應(yīng)性測(cè)試) 在如右圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個(gè)半徑R＝0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，方向垂直紙面向外，該磁場(chǎng)區(qū)域的右邊緣與坐標(biāo)原點(diǎn)O相切．y軸右側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝1.0

3、×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向，電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萳＝0.1m．現(xiàn)從坐標(biāo)為(－0.2m，－0.2m)的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10－9kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，速度大小v0＝5.0×103m/s.重力不計(jì)． (1)求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)； (2)為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為(0.1m，－0.05m)的點(diǎn)回到電場(chǎng)后，可在緊鄰電場(chǎng)的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，試求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和正方形區(qū)域的最小面積． 解析：　(1)帶正電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有qv0B＝m 解得r＝0.20m＝R 根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子恰從O點(diǎn)沿x軸進(jìn)入電場(chǎng)，帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)．設(shè)粒子到達(dá)電場(chǎng)邊緣時(shí)，豎直方向的位移為y，有l(wèi)＝v0t，y＝·t2 聯(lián)立解得y＝0.05m 所以粒子射出電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為(0.1m,0.05m)． (2)粒子飛離電場(chǎng)時(shí)，沿電場(chǎng)方向速度 vy＝at＝5.0×103m/s＝v0 粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度v＝v0 由幾何關(guān)系可知，粒子在正方形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)半徑 r′＝0.05m 由qvB′＝m，解得B′＝4T 正方形區(qū)域最小面積S＝(2r′)2 解得S＝0.02m2. 答案：　(1)(0.1m,0.05m)　(2)0.02m2