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1、高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專(zhuān)題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8題;共16分)
1. (2分) 如圖所示,半徑為r的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力),從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中,并從B點(diǎn)射出,∠AOB=1200 , 則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( )
A . 2πr/3v0
B . 2πr/3v0
C . πr/3v0
D . πr/3v0
2. (2分) 電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電
2、流體(如污水)在管中的流量(在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管內(nèi)橫截面的流體的體積)。為了簡(jiǎn)化,假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道,管道的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c,流量計(jì)的兩端與輸送液體的管道相連接(圖中虛線(xiàn))。圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料,前后兩面是絕緣材料,現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí),在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接,I表示測(cè)得的電流值。已知流體的電阻率為ρ,不計(jì)電流表的內(nèi)阻,則可求得流量為( )
A .
B .
C .
D .
3. (2分) (2016江
3、蘇模擬) 在高能粒子研究中,往往要把一束含有大量質(zhì)子和 粒子的混合粒子分離開(kāi),如圖初速度可忽略的質(zhì)子和 粒子,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入分離區(qū),如果在分離區(qū)使用勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)把粒子進(jìn)行分離,所加磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,所加電場(chǎng)方向豎直向下,則下列可行的方法是( )
A . 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都不可以
B . 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以
C . 只能用電場(chǎng)
D . 只能用磁場(chǎng)
4. (2分) (2017高二上長(zhǎng)春期末) 如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,僅在虛線(xiàn)MN下面的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R,質(zhì)量為m、電阻r的金屬棒兩端各套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上
4、無(wú)摩擦滑動(dòng),導(dǎo)軌的電阻不計(jì),將金屬棒從圖示位置由靜止釋放,則進(jìn)入磁場(chǎng)后( )
A . a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)
B . 金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中可能做勻減速運(yùn)動(dòng)
C . 金屬棒受到的最大安培力大小為mg
D . 金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱小于金屬棒機(jī)械能的減少量
5. (2分) 一帶電小球M在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平且垂直紙面向里,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A . 小球一定帶負(fù)電
B . 由于洛倫茲力不做功,故小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
C . 由于合外力做功等于零,故小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能不變
D . 沿
5、垂直紙面方向向里看,小球的繞行方向既可以是順時(shí)針也可以是逆時(shí)針?lè)较?
6. (2分) (2016高二上西安期中) 在如圖所示的電路中,a、b、c為三個(gè)相同的燈泡,其電阻值均大于電源內(nèi)阻,當(dāng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí),下列判斷中正確的是( )
A . b燈變暗,a、c燈變亮
B . a、b、c燈泡全變亮
C . 電源輸出功率增大
D . 電源的供電效率增大
7. (2分) (2017上饒模擬) 如圖所示,在x軸下方的第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2B2=2B,帶電粒子a、b分別從x軸上的P、Q兩點(diǎn)(圖中沒(méi)有標(biāo)出)以垂直于x軸方向的速度
6、同時(shí)分別進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2中,粒子a第一次經(jīng)過(guò)y軸的速度方向與y軸正方向成60角,此時(shí)b粒子也恰好第一次經(jīng)過(guò)y軸且與a粒子發(fā)生正碰(兩粒子速度方向相反),若兩帶電粒子的比荷分別為k1、k2 , 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小分別為v1、v2 , 不計(jì)較重力和兩粒子間相互作用,則下列關(guān)系正確的是( )
A . k1=2k2
B . 2k1=k2
C . v1=2v2
D . 2v1=v2
8. (2分) (2016高二上盤(pán)錦期中) 如圖所示,質(zhì)量、速度和電量均不完全相同的正離子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向飛入,勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向相互垂直.離子離開(kāi)該區(qū)域時(shí),發(fā)現(xiàn)有些離子保持原
7、來(lái)的速度方向并沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn).如果再讓這些離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)離子束再分裂成幾束.這種分裂的原因是離子束中的離子一定有不同的( )
A . 質(zhì)量
B . 電量
C . 速度
D . 荷質(zhì)比
二、 多選題 (共4題;共12分)
9. (3分) (2016高二上邗江期中) 如圖所示,套在足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電量為q,小球可在棒上滑動(dòng),現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中.設(shè)小球電量不變,小球由靜止下滑的過(guò)程中( )
A . 小球加速度一直增大
B . 小球速度一直增大
C . 桿對(duì)小球的彈力先
8、減小,后增大,最后不變
D . 小球所受洛倫茲力一直增大,直到最后不變
10. (3分) (2017高二下漳州期末) 某交流電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,現(xiàn)用該電源對(duì)標(biāo)稱(chēng)值為“5V 10W”的電動(dòng)機(jī)供電,電源內(nèi)阻不計(jì),下列說(shuō)法正確的是( )
A . 電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻小于2.5Ω
B . 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為10 W
C . 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2 A
D . 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2 A
11. (3分) 如圖所示,有a、b、c、d四個(gè)離子,它們帶等量同種電荷q,質(zhì)量關(guān)系:有ma=mb<mc=md , 速度關(guān)系:va<vb=vc<vd , 進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 , 電場(chǎng)強(qiáng)度
9、為E的速度選擇器后,有兩個(gè)離子從速度選擇器中射出,進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向如圖,四個(gè)離子打在板上的位置分別為A1、A2、A3、A4 , 由此可判定下列說(shuō)法正確的是( )
A . A1處離子是c
B . A2處離子是b
C . A3處離子是a
D . A4處離子是d
12. (3分) 噴墨打印機(jī)的簡(jiǎn)化模型如圖所示,重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后,以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間,最終打在紙上。則微滴在極板間電場(chǎng)中( )
A . 向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)
B . 電勢(shì)能逐漸減小
C . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間與電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)關(guān)
D . 運(yùn)動(dòng)軌跡與所帶電荷量無(wú)關(guān)
三、
10、 綜合題 (共4題;共55分)
13. (15分) (2019高二下溫州期中) 如圖紙面內(nèi)的矩形 ABCD 區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),對(duì)邊 AB∥CD、AD∥BC,電場(chǎng)方向平行紙面,磁場(chǎng)方向垂直紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B.一帶電粒子從AB 上的 P 點(diǎn)平行于紙面射入該區(qū)域,入射方向與 AB 的夾角為 θ(θ<90),粒子恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)并從 CD 射出。若撤去電場(chǎng),粒子以同樣的速度從P 點(diǎn)射入該區(qū)域,恰垂直 CD 射出.已知邊長(zhǎng) AD=BC=d,帶電粒子的質(zhì)量為 m,帶電量為 q,不計(jì)粒子的重力.求:
(1) 帶電粒子入射速度的大?。?
(2) 帶電粒子入射速度的大小
11、;
(3) 帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(4) 帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(5) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
(6) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
14. (10分) (2018高二上白城月考) 水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,兩板間電壓為U且上板為正.一電子沿水平方向以速度2v0從兩板中間射入,如圖所示,求:(電子電荷量為e,質(zhì)量為me)
(1) 電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的偏移量;
(2) 電子離開(kāi)電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若屏距板右邊緣距離為s,求OP的長(zhǎng).
15. (15分) (2017高二上鹽城期末) 如圖所示,在空
12、間中存在垂直紙面向外,寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子自下邊界的P點(diǎn)處以速度v沿與下邊界成θ=30角的方向垂直射入磁場(chǎng),恰能垂直于上邊界射出,不計(jì)粒子重力,題中d、m、q、v均為已知量.則
(1)
粒子帶何種電荷?
(2)
磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
16. (15分) (2017高二上薌城期末) 如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖,電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后,進(jìn)入粒子速度選擇器,選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,方向水平向右.帶電粒子能夠沿直線(xiàn)穿過(guò)速度選擇器,從G點(diǎn)既垂直直線(xiàn)MN又垂直于磁場(chǎng)的方
13、向射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng).偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線(xiàn)MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后,最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn).已知偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 , 帶電粒子的重力可忽略不計(jì).求:
(1)
粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)速度的大小;
(2)
粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和方向;
(3)
帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的G點(diǎn)到照相底片H點(diǎn)的距離L.
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參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13-1、
13-2、
13-3、
13-4、
13-5、
13-6、
14-1、答案:略
14-2、答案:略
15-1、
15-2、
16-1、
16-2、
16-3、