高考物理一輪復習：38 帶電粒子在復合場中的運動

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1、高考物理一輪復習：38 帶電粒子在復合場中的運動 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，使它帶負

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C點 B . 若H＞R，則小球一定能到達B點 C . 若小球到達C點時對軌道壓力為6

3、mg，則 D . 若H=3R，則小球到達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，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，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、負帶電粒子)噴入磁場。A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。設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相當于電源的負極 B . 負載電阻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 . 該微粒帶負電,電荷量q= B . 若該微粒在運動中突然分成荷質比相同的兩個粒子,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的絕緣細線，細線一端固定在O點，另一端系一質量為m的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成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) 質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具,它的構造原理如圖所示,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入有界勻強磁場,到達記錄它的照相底片P上,設離子在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,離子質量越大 B . 若離子束是同位素,則x越大,離子質量越小 C . 只要x相同,則離子質量一定相同 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譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關說法中正確的是（ ） 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州開學考) 如圖所示，磁流體發(fā)電機的長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導電電極，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。在垂直前后側面的方向上有一勻強磁場，磁感應強度大小為

10、B。發(fā)電導管內有電阻率為ρ的高溫電離氣體——等離子體，等離子體以速度v向右流動，并通過專用通道導出。不計等離子體流動時的阻力，調節(jié)可變電阻的阻值，則 A . 運動的等離子體產(chǎn)生的感應電動勢為E=Bav B . 可變電阻R中的感應電流方向是從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) 如圖是質譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器，速度選擇器內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，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉半徑R相同，則它們具有相同的（ ） A . 電荷量 B . 質量 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，直角坐標系xO

13、y位于豎直平面內，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質量為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，磁感應強度為B1 ， 板間距離為d；c為偏轉分離器，磁感應強度為B2.今有一質量為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內勻強電場電場強度E的值； （2） 求圓弧虛線對應的半徑R的大??； （3） 若離子恰好能打在NQ的中點上，求矩形區(qū)域QNCD內勻強電場電場強度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） 磁感應強度B的大小及運動過程中小球對軌道最低點的最大壓力； （2） 若要小球在圓形軌道內作完整的圓周運動，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，一內壁光滑的絕緣圓管A加固定在豎直平面內。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點有一質量為m、電荷量為 ( >0)的絕緣小物體(視 為質點)，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入圓管內，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(圖中未標出N點)，則N點距離C點多遠? （4） 小物體由P點運動到N點的總時間為多少? 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、