2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題質(zhì)量評(píng)估（五） 新人教版.doc

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2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題質(zhì)量評(píng)估（五） 新人教版 一、選擇題 1、 （xx濟(jì)南市三模）如圖所示，一帶正電的質(zhì)點(diǎn)在固定的負(fù)的點(diǎn)電荷作用下繞該負(fù)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示。現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知軌道半徑并不因此而改變，則 （ ） A．若磁場(chǎng)方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0 B．若磁場(chǎng)方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于T0 C．若磁場(chǎng)方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0 D．若磁場(chǎng)方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于T0 2、 （xx安徽質(zhì)量檢測(cè)）由中國(guó)提供水磁體的阿爾法磁潛儀如圖所示，它曾由航天飛機(jī)攜帶升空，將來安裝在阿爾法國(guó)際空間站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物質(zhì)。所謂的反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電量與正粒子相等但電性相反，例如反質(zhì)子即為，假若使一束質(zhì)子、反質(zhì)子、粒子和反粒子組成的射線，以相同的速度通過進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2而形成的4條徑跡，則 （ ） A．1、3是反粒子徑跡 B．2、4為反粒子徑跡 C．l、2為反粒子徑跡 D．4為反粒子徑跡 3、 （xx寧波模擬） 光滑水平面上有一個(gè)帶負(fù)電的小球A和一個(gè)帶正電的小球B，空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。給小球B一個(gè)合適的初速度，B將在水平面上按圖示的軌跡做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，由于B內(nèi)部的因素，從B中分離出一小塊不帶電的物質(zhì)C（可認(rèn)為剛分離時(shí)二者的速度相同），則此后 A．B會(huì)向圓外飛去，C做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．B會(huì)向圓外飛去，C做勻速圓周運(yùn)動(dòng) C．B會(huì)向圓內(nèi)飛去，C做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．B會(huì)向圓內(nèi)飛去，C做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 4.如圖1所示，有一混合正離子束先后通過正交的電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的（ ） A.速度 B.質(zhì)量 C.電荷量 D.比荷 5.如圖2所示,在真空區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)線方向都豎直向下,在區(qū)域Ⅰ中有一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子沿電場(chǎng)線以速度v0勻速下落,并進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ(電場(chǎng)范圍足夠大).能描述粒子在兩個(gè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況的速度—時(shí)間圖象是(以v0方向?yàn)檎较?（ ） 6.虛線間空間存在著如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，有一個(gè)帶正電小球（電量為+q,質(zhì)量為m）從電場(chǎng)、磁場(chǎng)上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域的是（ ） 7.水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，如圖3所示，將一帶正電的小球自磁場(chǎng)中M點(diǎn)由靜止釋放,它的運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A.如圖（a） B.如圖（b）往復(fù) C.如圖（c）向右延續(xù) D.如圖（d） 8.如圖7所示，水平放置的兩個(gè)平行金屬板MN、PQ間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).MN板帶正電，PQ板帶負(fù)電，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶電微粒只在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下，從I點(diǎn)由靜止開始沿曲線IJK運(yùn)動(dòng)，到達(dá)K點(diǎn)時(shí)速度為零，J是曲線上離MN板最遠(yuǎn)的點(diǎn).有以下幾種說法： ①在I點(diǎn)和K點(diǎn)的加速度大小相等，方向相同； ②在I點(diǎn)和K點(diǎn)的加速度大小相等，方向不同； ③在J點(diǎn)微粒受到的電場(chǎng)力小于洛倫茲力； ④在J點(diǎn)微粒受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力. 其中正確的是（ ） A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 9.真空區(qū)域中存在如圖8所示形式變化的均勻磁場(chǎng),該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變、方向隨時(shí)間做周期性變化.一電荷量q=5π10-7 C,質(zhì)量m=510-10 kg的帶電粒子，位于該真空區(qū)域中某點(diǎn)處，在t=0時(shí)刻以初速度v0=π m/s沿垂直于磁場(chǎng)的方向開始運(yùn)動(dòng).不計(jì)粒子重力的作用,不計(jì)磁場(chǎng)的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響.則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)N個(gè)(N為整數(shù))周期的時(shí)間內(nèi)的平均速度的大小等于（ ） A.π m/s B. m/s C.2 m/s D. m/s 10.如圖9甲所示,在空間存在一個(gè)變化的電場(chǎng)和一個(gè)變化的磁場(chǎng),電場(chǎng)的方向水平向右(圖甲中由B到C),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的情況如圖丙所示.在t=1 s時(shí),從A點(diǎn)沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一個(gè)粒子(不計(jì)重力),并在此之后,每隔2 s有一個(gè)相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,射出的粒子均能擊中C點(diǎn).若AB=BC=l,且粒子由A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間均小于1 s.不計(jì)空氣阻力及電場(chǎng)、磁場(chǎng)變化帶來的影響,則以下說法正確的是（ ） A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B.電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的比值E0/B0=2v0 C.第一個(gè)粒子由A運(yùn)動(dòng)到C所經(jīng)歷的時(shí)間t1= D.第二個(gè)粒子到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能等于第一個(gè)粒子到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能 二、計(jì)算題 11.(10分)如圖10所示,平行于直角坐標(biāo)系Y軸的PQ是用特殊材料制成的,只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過.其左側(cè)有一直角三角形區(qū)域,分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其右側(cè)有豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿不同方向射到三角形區(qū)域,不考慮電子間的相互作用.已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,在△OAC中,OA=a,θ=60.求: (1)能通過PQ界面的電子所具有的最大速度是多少; (2)在PQ右側(cè)X軸上什么范圍內(nèi)能接收到電子. 12.（14分)如圖11所示,在直角坐標(biāo)系第Ⅰ、Ⅳ象限存在著與y軸正方向成30角的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在第Ⅱ象限存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在第Ⅲ象限電子槍中的燈絲加熱逸出的電子(初速度為0)經(jīng)加速電場(chǎng)U0加速后進(jìn)入粒子速度選擇器,(速度選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度與第Ⅱ象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同均為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1)沿直線運(yùn)動(dòng)后在x軸上的a(-L,0)點(diǎn)以一定的速度垂直于x軸射入第Ⅱ象限的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),然后經(jīng)過y軸上的某點(diǎn)b,與y軸方向成60角垂直電場(chǎng)E方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)過y軸上的c點(diǎn)(0,- L).已知電子的電量為e,質(zhì)量為m(不計(jì)重力),加速電場(chǎng)的電壓為U0.求: (1)經(jīng)加速電場(chǎng)U0加速后進(jìn)入粒子速度選擇器時(shí),電子的速度大小. (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小. (3)速度選擇器的電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小. (4)Ⅰ、Ⅳ象限中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小. 13. (16分)如圖12所示,位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xOy,在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、場(chǎng)強(qiáng)為E′=E的勻強(qiáng)電場(chǎng),并在y>h區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點(diǎn)得到一初速度,恰好能沿PO做勻速直線運(yùn)動(dòng)(PO與x軸負(fù)方向的夾角為θ=37),并從原點(diǎn)O進(jìn)入第一象限，已知重力加速度為g, sin37=0.6,cos37=0.8,問: (1)油滴的電性; (2)油滴在P點(diǎn)得到的初速度大小; (3)油滴在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和離開第一象限處的坐標(biāo)值. 答案及解析 一、選擇題 1.BC 2.C 3.C 4. 【解析】選A、D.離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，一定是qE=qvB,v=，A正確.進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，由r=知，因v、B相同，只能是比荷相同，故D正確，B、C錯(cuò)誤. 5. 【解析】選C.依題意可知粒子在區(qū)域Ⅰ中所受的重力與電場(chǎng)力是一對(duì)平衡力,進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后,電場(chǎng)力大于重力,做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,當(dāng)速度為0時(shí),反向做勻加速運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)正確. 6. 7. 【解析】 選C.帶電小球在磁場(chǎng)中受重力和洛倫茲力，合外力無法提供向心力，不能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò).帶電小球釋放后，在豎直方向先做加速運(yùn)動(dòng)，在洛倫茲力的作用下將向右下方運(yùn)動(dòng)，受力如圖所示,開始階段，F(xiàn)1mg后，在豎直方向?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)豎直速度為零時(shí)，到達(dá)P點(diǎn)，F(xiàn)1足夠大，在F1的作用下，小球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，與M到P的運(yùn)動(dòng)對(duì)稱，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)v=0，以后重復(fù)MPN的過程，故C正確. 8. 【解析】選A.電荷所受的洛倫茲力F=qvB,當(dāng)電荷的速度為零時(shí)，洛倫茲力為零，故電荷在I點(diǎn)和K點(diǎn)只受到電場(chǎng)力的作用，故在這兩點(diǎn)的加速度大小相等，方向相同，①是正確的，②是錯(cuò)誤的；由于J點(diǎn)是曲線上離MN板最遠(yuǎn)的點(diǎn)，說明電荷在J點(diǎn)具有與MN平行的速度，帶電粒子在J點(diǎn)受到兩個(gè)力的作用，即電場(chǎng)力和洛倫茲力，軌跡能夠向上偏折，則說明洛倫茲力大于電場(chǎng)力，故③正確，④錯(cuò)誤.綜上所述，選項(xiàng)A是正確的. 9. 10. 【解析】選A、B、C.粒子在電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右,粒子向右偏轉(zhuǎn)可判斷出粒子帶正電荷.粒子在磁場(chǎng)中向右偏轉(zhuǎn)可判斷出磁場(chǎng)方向向外,粒子在磁場(chǎng)中有R=l=,在電場(chǎng)中有y=l=,解得E0/B0=2v0,A、B正確.第一個(gè)粒子由A運(yùn)動(dòng)到C所經(jīng)歷的時(shí)間為t1=,第二個(gè)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于第一個(gè)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,因?yàn)榈诙€(gè)粒子所受的電場(chǎng)力做正功,C對(duì),D錯(cuò)誤. 二、計(jì)算題 11. 12. 13. 【解析】(1)油滴帶負(fù)電 (2分) (2)油滴受三個(gè)力作用(如圖),從P到O沿直線做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)油滴質(zhì)量為m: