南昌市高考物理一轮专题 第39讲 带电粒子在复合场中的运动I卷.docx

南昌市高考物理一轮专题 第39讲 带电粒子在复合场中的运动I卷.docx

《南昌市高考物理一轮专题 第39讲 带电粒子在复合场中的运动I卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南昌市高考物理一轮专题 第39讲 带电粒子在复合场中的运动I卷.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

南昌市高考物理一轮专题第39讲带电粒子在复合场中的运动I卷

南昌市高考物理一轮专题：

第39讲带电粒子在复合场中的运动（I）卷

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、单选题（共9题；共19分）

1.（2分）（2017高二上·株洲期末）一束几种不同的正离子，垂直射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束如图．对这些离子，可得出结论（）

A.它们的动能一定各不相同    

B.它们的电量一定各不相同    

C.它们的质量一定各不相同    

D.它们的荷质比一定各不相同    

2.（2分）有一质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗的内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则木块（）

A.所受合外力大小不变，方向随时间不断改变    

B.运动的加速度恒定    

C.所受合外力为零    

D.运动的加速度为零    

3.（2分）带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子（）

A.带负电，运动方向a→b→c    

B.带负电，运动方向c→b→a    

C.带正电，运动方向a→b→c    

D.带正电，运动方向c→b→a    

4.（2分）（2016高二上·邗江期中）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合．两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板．下列说法正确的是（）

A.若将滑片P向上滑动，粒子将向a板偏转    

B.若将a极板向上移动，粒子将向a板偏转    

C.若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转    

D.若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转    

5.（2分）如图所示，把电子射线管（阴极射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是  （）

A.向上    

B.向下    

C.向左    

D.向右    

6.（3分）（2016高二上·泰州期中）设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）

A.这离子必带正电荷    

B.A点和B点位于同一高度    

C.离子在C点时速度最大    

D.离子到达B点时，将沿原曲线返回A点    

7.（2分）（2019高二下·北京期中）平行板电容器两板之间距离为d，接在电压为U的电源上。

现有一质量为m，带电量为+q的粒子，以速度v沿水平方向射入两板之间（粒子重力不计），如图所示。

若要使粒子能以速度v沿直线匀速穿过，则可以在两板间加（）

A.磁感应强度大小B=

，方向向里的匀强磁场    

B.磁感应强度大小B=

，方向向外的匀强磁场    

C.磁感应强度大小B=Udv，方向向里的匀强磁场    

D.磁感应强度大小B=Udv，方向向外的匀强磁场    

8.（2分）如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为（）  

A.使入射速度增减小    

B.使粒子电量增大    

C.使电场强度增大    

D.使磁感应强度增大    

9.（2分）（2017高二上·青山期末）如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度v0，其方向与电流方向相同，以后电子将（）

A.沿路径a运动，曲率半径变小    

B.沿路径a运动，曲率半径变大    

C.沿路径b运动，曲率半径变小    

D.沿路径b运动，曲率半径变大    

二、多选题（共4题；共12分）

10.（3分）（2017高二上·嘉峪关期末）质量为m，带电量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示，若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）

A.小物块一定带正电荷

B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动

C.小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动

D.小物块在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速度为

11.（3分）（2017高二上·邯郸期中）一束离子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝s0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）

A.速度选择器的P1极板带负电    

B.离子1带正电    

C.能通过狭缝s0的带电粒子的速率等于

D.粒子2的比荷

绝对值最小    

12.（3分）关于回旋加速器，下列说法正确的是（）

A.离子从磁场中获得能量    

B.离子由加速器的中心附近进入加速器    

C.增大加速器的加速电压，则粒子离开加速器时的动能将变大    

D.将D形盒的半径加倍，离子获得的动能将增加为4倍    

13.（3分）（2017高二上·河北期末）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如甲图所示，其核心部分是两个D形金属盒，其间留有空隙．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不计粒子重力，则下列判断正确的是（）

A.在Ekt图象中应有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1    

B.高频电源的变化周期应该等于tn﹣tn﹣1    

C.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大    

D.要想粒子获得的最大动能越大，可增加D形盒的直径    

三、综合题（共7题；共85分）

14.（10分）回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，图20为回旋加速器的示意图．D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上．在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中．两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速．如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出．已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d．设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：

（1）带电粒子能被加速的最大动能Ek和交变电压的频率f；

（2）带电粒子在D2盒中第1个半圆的半径和第n个半圆的半径；

（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率P．

15.（10分）（2016高二上·邗江期中）如图所示，在xOy坐标系中，x轴上的N点到O点的距离是12cm，虚线NP与x轴负向的夹角是30°．第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场，磁感应强度B=1T，第Ⅳ象限内有匀强电场，方向沿y轴正向．将一质量m=8×10﹣10kg、电荷量q=1×10﹣4C带正电粒子，从电场中M（12，﹣8）点由静止释放，经电场加速后从N点进入磁场，又从y轴上P点穿出磁场．不计粒子重力，取π=3，求：

（1）

粒子在磁场中运动的速度v；

（2）

匀强电场的电场强度E；

（3）

粒子从M点到P点运动的时间．

16.（10分）（2016·天津）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E=5

N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5T。

有一带正电的小球，质量m=1.0×10-6kg，电荷量q=2×10-6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象）取g=10m/s2，求

（1）

小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；

（2）

从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。

17.（10分）（2017高二下·万州开学考）如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E．一质量为m，电荷量为﹣q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出．射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L．

（1）

求此粒子射出时的速度v

（2）

运动的总路程s（重力不计）．

18.（15分）（2019高二上·大港期中）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B（大小可调节）。

现有比荷为

=2.5×109C/kg的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场，且以v=4×107m/s，方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场，OP=

OA，OA=0.1m，不计重力。

求：

（1）粒子在A点进入电场的初速度v0为多少；

（2）要使粒子不从CD边界射出，则磁感应强度B的取值范围；

（3）当磁感应强度为某值时，粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，求此磁感应强度.

19.（15分）（2017·鄂尔多斯模拟）如图在坐标系xOy里，有质量为m，电荷量为+q的粒子从原点O沿y轴正方向以初速度v0射出，现要求该粒子能通过点P（l，﹣d），可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现，粒子重力忽略不计（静电力常量为k）

．

（1）

若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q，使粒子在点电荷产生的电场中做匀速圆周运动，并能到达P点，求点电荷Q的电荷量大小；

（2）

若在整个Ⅰ、Ⅱ象限内加垂直纸面向外的匀强磁场，并在第Ⅳ象限内加平行于x轴，沿x轴正方向的匀强电场，也能使粒子运动到达P点．如果此过程中粒子在电、磁场中运动的时间相等，求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小．

20.（15分）（2017高二上·宜昌期末）如图所示，矩形匀强磁场区域的长为L，宽为

，磁感应强度为B，质量为m，电量为e的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场，欲使该电子由下方边界穿出磁场，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：

（1）

电子速率v的取值范围？

（2）

电子在磁场中运动时间t的变化范围．

参考答案

一、单选题（共9题；共19分）

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

7-1、

8-1、

9-1、

二、多选题（共4题；共12分）

10-1、

11-1、

12-1、

13-1、

三、综合题（共7题；共85分）

14-1、

14-2、

14-3、

15-1、

15-2、

15-3、

16-1、

16-2、

17-1、

17-2、

18-1、

18-2、

18-3、

19-1、

19-2、

20-1、

20-2、