高考物理一輪復(fù)習(xí):38 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
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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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 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(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)射入,粒子重力不計(jì),下列說法正確的是( ) A . 若 ,粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 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(shì)能增加 D . 若粒子做直線運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng) 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(gè)端點(diǎn),AC為1/4 圓弧,MPQO為豎直向下的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)(邊界上有電場(chǎng)),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 .一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道,小球運(yùn)動(dòng)過程中電量不變,不計(jì)空氣阻力,已知重力加速度為g.關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)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(diǎn) B . 若H>R,則小球一定能到達(dá)B點(diǎn) C . 若小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為6
3、mg,則 D . 若H=3R,則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)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(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若要使該粒子所受合外力為零(重力不計(jì)),應(yīng)該加的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向左,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向與電場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域,最終能
4、飛出該區(qū)域.則液滴在電磁場(chǎng)中( ) A . 做勻速直線運(yùn)動(dòng) B . 做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C . 運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小 D . 機(jī)械能逐漸減小 5. (2分) (2019浙江模擬) 磁流體發(fā)電機(jī)是一項(xiàng)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(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng),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(chǎng)。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(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,等離子體以速度v沿垂直于B的方向噴入磁場(chǎng),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(jī)的電動(dòng)勢(shì)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(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)重力的帶電粒子沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向射入。有可能做直線運(yùn)動(dòng)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(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向下(與紙面平行);下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里。一個(gè)帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng),第一次穿過MN時(shí)的位置記為P點(diǎn),第二次穿過MN時(shí)的位置記為
6、Q點(diǎn),PQ兩點(diǎn)間的距離記為d,從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間記為t。不計(jì)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(qiáng)電場(chǎng)、水平指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以及重力的共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個(gè)粒子,分裂后只要速度不為零且速度方向仍與
7、磁場(chǎng)方向垂直,它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng) 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(qiáng)電場(chǎng),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長為L的絕緣細(xì)線,細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角,此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。下列說法正確的是( ) A . 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B . 小球動(dòng)能的最小值為 C . 小球運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡的最
8、高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小 D . 小球從初始位置開始,在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周的過程中,其電勢(shì)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(cè)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(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(yùn)動(dòng)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(jī)的長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)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(gè)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(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng),并通過專用通道導(dǎo)出。不計(jì)等離子體流動(dòng)時(shí)的阻力,調(diào)節(jié)可變電阻的阻值,則 A . 運(yùn)動(dòng)的等離子體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)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(shí)的動(dòng)能為Ek。要使該粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)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(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(chǎng)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(chǎng)區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xOy平面向里,電場(chǎng)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(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng),MN之間的距離為L,小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為 .不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求 (1) 電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向; (2) 小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??; (3) A點(diǎn)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(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 , 板間距離為d;c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計(jì)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(yùn)動(dòng).求: (1) 粒子的速度v為多少? (2) 粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),
15、電場(chǎng)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(chǎng),已知圓弧所在處電場(chǎng)強(qiáng)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(jì)。 (1) 若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的值; (2) 求圓弧虛線對(duì)應(yīng)的半徑R的大小; (3) 若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中;下半部分處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為零,求: (1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及運(yùn)動(dòng)過程中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最大壓力; (2) 若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng),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(diǎn)為圓管的最低點(diǎn),AB兩點(diǎn)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(jì)),過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點(diǎn)。在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng);虛線AB的下方存在豎直向
17、下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于 。圓心O正上方的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為 ( >0)的絕緣小物體(視 為質(zhì)點(diǎn)),PC間距為L。現(xiàn)將該小物體無初速釋放,經(jīng)過一段時(shí)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(yùn)動(dòng)。重力加速度用g表示。 (1) 小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間為多少? (2) 虛線AB上方勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大? (3) 小物體從管口B離開后,經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)落到虛線AB上的N點(diǎn)(圖中未標(biāo)出N點(diǎn)),則N點(diǎn)距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)? (4) 小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間為多少? 第 14 頁 共 14 頁 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、
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