2018届高考物理一轮复习 专题 带电粒子在复合场中的运动检测题.doc
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带电粒子在复合场中的运动
[基础训练]
1.(2017·河南洛阳统考)如图所示,一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力),经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子在磁场中转半个圆后打在P点,设OP=x,能够正确反映x与U之间的函数关系的是( )
2.(2017·浙江宁波期末)如图所示的平行板之间,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子(不计重力)射入后发生偏转的情况不同.这种器件能把具有特定速度的粒子选择出来,所以叫速度选择器.下列关于速度选择器的说法正确的是( )
A.这个特定速度与粒子的质量有关
B.这个特定速度与粒子的比荷有关
C.从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿直线穿出速度选择器
D.从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器
3.(2017·山西四校联考)如图所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,当有稳恒电流沿平行平面C的方向通过时,下列说法正确的是( )
A.金属块上表面M的电势高于下表面N的电势
B.电流增大时,M、N两表面间的电压U增大
C.磁感应强度增大时,M、N两表面间的电压U减小
D.金属块中单位体积内的自由电子数越少,M、N两表面间的电压U越小
4.(2017·浙江名校联考)质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是( )
A.该微粒一定带负电荷
B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C.该磁场的磁感应强度大小为
D.该电场的场强为Bvcos θ
5.(多选)回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间会变短
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子
D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为∶
6.(2017·四川凉山州一诊)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,其构造原理如图所示,离子源S产生质量为m、电荷量为q、初速度为0的某种正离子,离子经过电压U加速后形成离子流,然后从S1处垂直于磁场进入矩形ABCD区域内的匀强磁场中,运动半周到达记录它的照相底片上的P点,已知P与S1的距离为x,离子形成的等效电流为I.求:
(1)磁场的磁感应强度;
(2)在时间t内到达照相底片P上的离子个数.
[能力提升]
7.(2017·辽宁五校联考)(多选)有一个带电荷量为+q、重力为G的小球,从两竖直的带电平行板上方h处自由落下,两极板间另有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时,下列说法正确的是
( )
A.一定做曲线运动
B.不可能做曲线运动
C.有可能做匀加速直线运动
D.有可能做匀速直线运动
8.(2017·山东德州期末)(多选)如图所示是一个回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核(H)和氦核(He),下列说法中正确的是( )
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.两次所接高频电源的频率相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
9.(2017·辽宁五校协作体联考)如图所示,在xOy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xOy平面的匀强磁场,匀强电场的电场强度为E.一带电荷量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x轴正方向的初速度进入第一象限,如果电场和磁场同时存在,小球将做匀速圆周运动,并从x轴上距坐标原点的C点离开磁场.如果只撤去磁场,并且将电场反向,带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上距坐标原点的C点离开电场.求:
(1)小球从A点出发时的初速度大小;
(2)磁感应强度B的大小.
10.(2017·山西大同联考)如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O射入第一象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场.已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:
(1)电场强度的大小;
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