2019-2020學(xué)年人教版高中物理 選修3-1 3.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動 同步練習(xí)A卷

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1、2019-2020學(xué)年人教版高中物理 選修3-1 3.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動 同步練習(xí)A卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共9題；共20分) 1. （2分） (2019高三上昌平月考) 如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，有一帶正電的電荷，從D點以v0的速度沿DB方向射入磁場，恰好從A點射出，已知電荷的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計電荷的重力，則下列說法正確的是（ ） A . 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B . 電荷在磁場中運動的時間為 C

2、 . 若電荷從CD邊界射出，隨著入射速度的減小，電荷在磁場中運動的時間會減小 D . 若電荷的入射速度變?yōu)?v0 ， 則粒子會從AB中點射出 2. （2分） (2019高二上龍川月考) 如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離（ ） A . 帶點油滴將沿豎直方向向上運動 B . P點的電勢將降低 C . 帶點油滴的電勢將減少 D . 若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大 3. （2分） 速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運

3、動軌跡如圖所示，其中 ，則下列說法正確的是（ ） A . 甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電 B . 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C . 能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于 D . 若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3：2 4. （2分） (2019高三上牡丹江月考) 半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶正電粒子（不計重力）從A點以速度 垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點射出，∠AOB= ，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運動的時間為（ ） A . B . C . D . 5. （2分） (

4、2017高二上福建期末) 如圖所示，一個帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為v．若加上一個垂直于紙面指向紙外的方向的磁場，則物體滑到底端時（ ） A . v變大 B . v變小 C . v不變 D . 不能確定 6. （2分） (2018高一下朝陽期末) 如圖所示，甲、乙兩個質(zhì)量相同、帶等量異種電荷的帶電粒子，以不同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN，進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強磁場中，在磁場中做勻速圓周運動，并垂直磁場邊界MN射出磁場，半圓軌跡如圖中虛線所示。不計粒子所受重力及空氣阻力，則下列說法中正確的是（ ） A . 甲帶負(fù)電荷，乙?guī)д姾? B .

5、 洛倫茲力對甲做正功 C . 甲的速率大于乙的速率 D . 甲在磁場中運動的時間大于乙在磁場中運動的時間 7. （2分） (2019高二上應(yīng)縣月考) 如圖所示，有界勻強磁場邊界線SP∥MN ， 速率不同的同種帶電粒子從S點沿SP方向同時射入磁場．其中穿過a點的粒子速度v1與MN垂直；穿過b點的粒子速度v2與MN成60角，設(shè)粒子從S到A、B所需時間分別為t1、t2 ， 則t1∶t2為(重力不計)（ ） A . 1∶3 B . 4∶3 C . 1∶1 D . 3∶2 8. （3分） 回旋加速器是用來加速一群帶電粒子使它們獲得很大動能的儀器．兩個D形盒放在勻強磁場B中，若

6、離子源射出的離子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子最大回轉(zhuǎn)半徑Rm ， 其運動軌跡如圖所示．（ ） A . 兩個D形盒內(nèi)有電場 B . 粒子在D形盒內(nèi)在圓周運動 C . 與兩盒相接的交流電頻率為 D . 離子離開加速器的速度為 9. （3分） (2017高二上全椒期末) 圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法中正確的是（ ） A . 在Ek﹣t圖中應(yīng)有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t

7、1 B . 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn﹣tn﹣2 C . 要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大電源電壓 D . 在磁感應(yīng)強度B,“D”形盒半徑、粒子的質(zhì)量m及其電荷量q不變的情況下，粒子的加速次數(shù)越多，粒子的最大動能一定越大 二、 多選題 (共3題；共9分) 10. （3分） (2016高二上無錫期中) 目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，而從整體來說呈中性）沿圖中所示方向噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A,B，這時金屬板上就聚集了電荷．在磁極配置如圖所示的情況下，下述說法正確的是（

8、 ） A . A板帶負(fù)電 B . 有電流從b經(jīng)用電器流向a C . 金屬板A,B間的電場方向向下 D . 等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受電場力大于所受洛倫茲力 11. （3分） (2017高二上龍巖期中) 如圖所示，在一電場強度沿紙面方向的勻強電場中，用一絕緣線系一帶電小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q．為了保證當(dāng)絲線與豎直方向的夾角為θ=60時，小球處于平衡狀態(tài)，則勻強電場的電場強度大小可能為（ ） A . B . C . D . 12. （3分） 關(guān)于回旋加速器，下列說法中正確的（ ） A . 電場用來加速帶電粒子 B . 磁場也

9、是用來加速帶電粒子 C . 加速電場電壓越大，同一帶電粒子出盒時獲得的動能越大 D . 偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度越大，同一帶電粒子出盒時獲得的動能越大 三、 解答題 (共3題；共35分) 13. （15分） (2016深圳模擬) 如圖所示，長L=0.125m、質(zhì)量M=30g的絕緣薄板置于傾角為θ=37的斜面PQ底端，PN是垂直于PQ的擋板，斜面與薄板間的動靡擦因數(shù)μ0=0.8．質(zhì)量m=10g、帶電荷量q=+2.510﹣3C可視為質(zhì)點的小物塊放在薄板的最上端，薄板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，所在空間加有一個方向垂直于斜面向下的勻強電場E，現(xiàn)對薄板施加一平行于斜面向上的拉力F=0.726N

10、，當(dāng)物塊即將離開薄板時，立即將電場E方向直向上，同時增加一個垂直紙面向外B=6.0T足夠大的勻強磁場，并撤去外力F，此時小物塊剛好做勻周運動．設(shè)最大靜摩擦力與滑動靡擦力相同，不考慮因空間電、磁場的改變而帶來的其它影響，斜面和擋板PN均足夠長，取g=10m/s2 ， sin37=0.6．求： （1） 電場強度E的大?。? （2） 物塊第一次擊中擋板PN的位置； （3） 物塊擊中擋板PN時，薄板上端離P的距離． 14. （10分） (2020高二上黃陵期末) 一個質(zhì)量m＝0.1 g的小滑塊，帶有q＝510－4C的電荷量，放置在傾角α＝30的光滑斜面上(絕緣)，斜面固定且置于B

11、＝0.5 T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面(g取10 m/s2)．求： （1） 小滑塊帶何種電荷？ （2） 小滑塊離開斜面時的瞬時速度多大？ 15. （10分） (2017長沙模擬) 如圖所示，邊長為L=0.3m正方形邊界abcd中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B0=0.5T的勻強磁場，一質(zhì)量m=810﹣26kg、電荷量q=810﹣19C的粒子（重力不計）從邊界ad上某點D以某個速度射入．粒子從cd中點P孔射出，再經(jīng)小孔Q進(jìn)入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾葹?L，電場強度大小E

12、=5105V/m，磁感應(yīng)強度大小B1=1T、方向垂直紙面向里，已知粒子經(jīng)過QM正中間位置時有一段時間△t撤去了勻強電場．虛線ef、gh之間存在著水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B2=0.25T（圖中未畫出）．有一塊折成等腰直角的硬質(zhì)塑料板ABC（不帶電，寬度很窄，厚度不計）放置在ef、gh之間（截面圖如圖），CB兩點恰在分別位于ef、gh上，AC=AB=0.3m，a=45．粒子恰能沿圖中虛線QM進(jìn)入ef、gh之間的區(qū)域，π取3． （1） Dd距離； （2） 已知粒子與硬質(zhì)塑料相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律．粒子從Q到gh過程中的運動時間和路程分別是多少？ 第 11 頁 共 11 頁 參考答案 一、 選擇題 (共9題；共20分) 1-1、 2、答案：略 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 二、 多選題 (共3題；共9分) 10-1、 11-1、 12-1、 三、 解答題 (共3題；共35分) 13-1、 13-2、 13-3、 14-1、 14-2、 15-1、 15-2、