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1、高考物理一輪復(fù)習(xí):38 帶電粒子在復(fù)合場中的運動
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共7題;共14分)
1. (2分) (2019浙江模擬) 如圖所示,兩塊豎直放置的平行板間存在相互垂直的勻強電場E和勻強磁場B。一束初速度為v的帶正電粒子從上面豎直往下垂直電場射入,粒子重力不計,下列說法正確的是( )
A . 若 ,粒子做勻加速直線運動
B . 若粒子往左偏,洛倫茲力力做正功
C . 若粒子往右偏,粒子的電勢能增加
D . 若粒子做直線運動,改變粒子的帶電性質(zhì),使它帶負(fù)
2、電,其他條件不變,粒子還是做直線運動
2. (2分) (2019高三上寧波期末) 如圖所示,ACB為固定的光滑半圓形軌道,軌道半徑為R,A、B為水平直徑的兩個端點,AC為1/4 圓弧,MPQO為豎直向下的有界勻強電場(邊界上有電場),電場強度的大小 .一個質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點正上方高為H處由靜止釋放,并從A點沿切線進(jìn)入半圓軌道,小球運動過程中電量不變,不計空氣阻力,已知重力加速度為g.關(guān)于帶電小球的運動情況,下列說法正確的是( )
A . 若H=R,則小球剛好沿軌道到達(dá)C點
B . 若H>R,則小球一定能到達(dá)B點
C . 若小球到達(dá)C點時對軌道壓力為6
3、mg,則
D . 若H=3R,則小球到達(dá)C點時對軌道壓力為5mg
3. (2分) (2017高二上黑龍江期末) 如圖所示,一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入一個垂直紙面向里的勻強磁場中,若要使該粒子所受合外力為零(重力不計),應(yīng)該加的勻強電場的方向是( )
A . +y方向
B . ﹣y方向
C . ﹣x方向
D . 因不知q的正負(fù),無法確定
4. (2分) (2018高三上淮安月考) 如圖所示,兩豎直平行板間同時存在勻強電場和勻強磁場,電場的場強為E、方向水平向左,磁場的磁感應(yīng)強度為B、方向與電場垂直且水平向里.一帶電液滴以豎直向下的初速度v0=E/B進(jìn)入電磁場區(qū)域,最終能
4、飛出該區(qū)域.則液滴在電磁場中( )
A . 做勻速直線運動
B . 做勻變速曲線運動
C . 運動速度逐漸減小
D . 機械能逐漸減小
5. (2分) (2019浙江模擬) 磁流體發(fā)電機是一項新興技術(shù),它的示意圖如圖所示。平行金屬板A、B之間有一個很強的磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量的正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場。A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。設(shè)A、B兩板長均為L、寬均為b,兩板相距為d,板間磁場為勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,等離子體以速度v沿垂直于B的方向噴入磁場,則( )
A . B相當(dāng)于電源的負(fù)極
B . 負(fù)載電阻R兩端的電壓大小為Bdv
5、C . 磁流體發(fā)電機的電動勢為Bbv
D . 若通過負(fù)載電阻R的電流為I,那么兩板間等離子體的電阻率為
6. (2分) (2018高三上龍巖期末) 如圖所示,兩平行金屬板中間有相互垂直的勻強磁場和勻強電場,不計重力的帶電粒子沿垂直于電場和磁場方向射入。有可能做直線運動的是( )
A .
B .
C .
D .
7. (2分) (2019莆田模擬) 如圖,足夠長的水平虛線MN上方有一勻強電場,方向豎直向下(與紙面平行);下方有一勻強磁場,方向垂直紙面向里。一個帶電粒子從電場中的A點以水平初速度v0向右運動,第一次穿過MN時的位置記為P點,第二次穿過MN時的位置記為
6、Q點,PQ兩點間的距離記為d,從P點運動到Q點的時間記為t。不計粒子的重力,若增大v0 , 則( )
A . t 不變,d 不變
B . t 不變,d 變小
C . t 變小,d 變小
D . t 變小,d 不變
二、 多選題 (共8題;共24分)
8. (3分) (2019高二上鶴崗期末) 如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒,在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內(nèi)的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動,下列說法正確的是( )
A . 該微粒帶負(fù)電,電荷量q=
B . 若該微粒在運動中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個粒子,分裂后只要速度不為零且速度方向仍與
7、磁場方向垂直,它們均做勻速圓周運動
C . 如果分裂后,它們的荷質(zhì)比相同,而速率不同,那么它們運動的軌道半徑一定不同
D . 只要一分裂,不論它們的荷質(zhì)比如何,它們都不可能再做勻速圓周運動
9. (3分) (2019瀘縣模擬) 如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場,在勻強電場中有一根長為L的絕緣細(xì)線,細(xì)線一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時細(xì)線與豎直方向成θ角,此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A . 勻強電場的電場強度
B . 小球動能的最小值為
C . 小球運動至圓周軌跡的最
8、高點時機械能最小
D . 小球從初始位置開始,在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中,其電勢能先減小后增大
10. (3分) (2018高二上延安期末) 質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看為零),經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強磁場,到達(dá)記錄它的照相底片P上,設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x,可以判斷 ( )
A . 若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越大
B . 若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越小
C . 只要x相同,則離子質(zhì)量一定相同
D . 只要x相同,則離子的比荷一定相同
1
9、1. (3分) (2018高二上吳忠期末) 速度相同的一束帶電粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示,則下列相關(guān)說法中正確的是( )
A . 該束帶電粒子帶正電
B . 速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
C . 能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB1
D . 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0 , 粒子的比荷越大
12. (3分) (2019高二下?lián)P州開學(xué)考) 如圖所示,磁流體發(fā)電機的長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個側(cè)面是絕緣體,上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)電電極,兩極間距為d,極板長和寬分別為a和b,這兩個電極與可變電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為
10、B。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體——等離子體,等離子體以速度v向右流動,并通過專用通道導(dǎo)出。不計等離子體流動時的阻力,調(diào)節(jié)可變電阻的阻值,則
A . 運動的等離子體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav
B . 可變電阻R中的感應(yīng)電流方向是從Q到P
C . 若可變電阻的阻值為R=ρ ,則其中的電流為I=
D . 若可變電阻的阻值為R=ρ ,則可變電阻消耗的電功率為P=
13. (3分) (2018高二上雅安期末) 如圖所示,已知回旋加速器的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,D形金屬盒的半徑為R,狹縫間的距離為d,加在兩D形金屬盒間電壓為U。一個電荷量為q,質(zhì)量為m的帶電粒子在回旋
11、加速器的中心從速度為O開始加速,當(dāng)它離開回旋加速器時的動能為Ek。要使該粒子離開回旋加速器時的動能大于Ek , 則下列方法中正確的是( )
A . 只增大兩D形金屬盒間的電壓U
B . 只增大狹縫間的距離d
C . 只增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度B
D . 只增大D形金屬盒的半徑R
14. (3分) (2018高二上寧城期末) 如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速后,進(jìn)入速度選擇器,速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E,平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強度為B0的勻強磁場,下列表述正確的是(
12、)
A . 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B . 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C . 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小.
D . 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
15. (3分) (2018高二上銀川期末) 如圖所示,有一混合正離子束先后通過正交電磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ,如果這束正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn),進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑R相同,則它們具有相同的( )
A . 電荷量
B . 質(zhì)量
C . 速度
D . 比荷
三、 綜合題 (共5題;共70分)
16. (15分) (2018高二上大連期中) 如圖所示,直角坐標(biāo)系xO
13、y位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點進(jìn)入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動,從x軸上的N點第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為 .不計空氣阻力,重力加速度為g,求
(1) 電場強度E的大小和方向;
(2) 小球從A點拋出時初速度v0的大??;
(3) A點到x軸的高度h.
17. (15分) (2018高二上撫州期末) 質(zhì)譜儀原理如圖所示,a為粒子加速器,電壓為U1;b
14、為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應(yīng)強度為B1 , 板間距離為d;c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計重力),經(jīng)加速后,該粒子恰能通過速度選擇器,粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運動.求:
(1) 粒子的速度v為多少?
(2) 粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大?
(3) 速度選擇器的電壓U2為多少?
(4) 粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大?
18. (15分) (2019高三上大名期末) 如圖所示,靜止于A處的離子,經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強電場,
15、電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場,已知圓弧所在處電場強度為E0 , 方向如圖所示;離子質(zhì)量為m、電荷量為q;QN=2d,PN=3d,離子重力不計。
(1) 若離子恰好能打在NQ的中點上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場電場強度E的值;
(2) 求圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大小;
(3) 若離子恰好能打在NQ的中點上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場電場強度E的值;
19. (10分) (2019高二上哈爾濱期末) 如圖所示,位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道,其上半部分處于豎直向下、場強為E的勻強電場中;下半部分處于水平向里的勻強磁場中。質(zhì)量為m,帶正電荷
16、量為q的小球,從軌道水平直徑的M端由靜止釋放,若小球第一次通過最低點時對軌道的壓力為零,求:
(1) 磁感應(yīng)強度B的大小及運動過程中小球?qū)壍雷畹忘c的最大壓力;
(2) 若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運動,小球從軌道水平直徑的M端下滑所需的最小速度。
20. (15分) (2018衡水模擬) 如圖所示,一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管A加固定在豎直平面內(nèi)。圓管的圓心為O,D點為圓管的最低點,AB兩點在同一水平線上,AB=2L,圓環(huán)的半徑為r= (圓管的直徑忽略不計),過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點。在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強電場;虛線AB的下方存在豎直向
17、下的、范圍足夠大的勻強電場,電場強度大小等于 。圓心O正上方的P點有一質(zhì)量為m、電荷量為 ( >0)的絕緣小物體(視 為質(zhì)點),PC間距為L?,F(xiàn)將該小物體無初速釋放,經(jīng)過一段時間,小物體剛好沿切線無碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi),并繼續(xù)運動。重力加速度用g表示。
(1) 小物體由P點運動到N點的總時間為多少?
(2) 虛線AB上方勻強電場的電場強度為多大?
(3) 小物體從管口B離開后,經(jīng)過一段時間的運動落到虛線AB上的N點(圖中未標(biāo)出N點),則N點距離C點多遠(yuǎn)?
(4) 小物體由P點運動到N點的總時間為多少?
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參考答案
一、 單選題 (共7題;共14分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
二、 多選題 (共8題;共24分)
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
三、 綜合題 (共5題;共70分)
16-1、
16-2、
16-3、
17-1、
17-2、
17-3、
17-4、
18-1、
18-2、
18-3、
19-1、
19-2、
20-1、
20-2、
20-3、
20-4、