2018高中物理二轮复习考前基础回扣练十一带电粒子在组合场复合场中的运动含解析.pdf

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1、.考前基础回扣练考前基础回扣练十一十一带电粒子在组合场、复合场中的运动带电粒子在组合场、复合场中的运动建议用时建议用时 2020 分钟分钟1.回旋加速器的原理如图所示,它由两个铜质 D 形盒 D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大 D 形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能解析选 A、D。回旋加速器通过电场对离子做功获得能量,选项 A 正确;洛伦兹力对离子不做功,选项B错误;电场对离子做功与电势差成正比,增大空隙距离不能增大电场力对离子做的功,选项 C 错误;由 Ekm=

2、知,增大 D 形盒的半径可以使离子加速次数增加,从而增加从回旋加速器中获得的动能,故选项 D 正确。2.如图所示,质量为 m,带电荷量为-q 的微粒以速度 v 与水平方向成 45角进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,如果微粒做匀速直线运动,则下列说法正确的是A.微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B.微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C.匀强电场的电场强度 E=.D.匀强磁场的磁感应强度B=解析选 A。因为微粒做匀速直线运动,所以微粒所受合力为零,受力分析如图所示,微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态,可知,qE=mg,qvB=mg,得电场强度E=,磁感应强度 B=,因此

3、A 正确。3.如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器,然后粒子通过平板 S 上的狭缝 P进入另一匀强磁场,最终打在 A1A2上,下列表述正确的是A.粒子带负电B.所有打在 A1A2上的粒子,在磁感应强度为 B的磁场中的运动时间都相同C.能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于D.粒子打在 A1A2的位置越靠近 P,粒子的比荷越大解析选 C、D。根据粒子在磁感应强度为B的磁场中的运动轨迹可判断粒子带正电,选项A 错误;带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动,则电场力与洛伦兹力等大反向,Eq=Bqv,可得 v=,选项 C 正确;由洛伦兹力充当粒子做圆

4、周运动的向心力可得 r=,则=,越靠近 P,r 越小,粒子的比荷越大,选项 D 正确;所有打在 A1A2上的粒子在磁感应强度为B的磁场中都只运动半个周期,周期 T=,比荷不同,打在 A1A2上的粒子在磁感应强度为.B的磁场中的运动时间不同,选项 B 错误。4.如图所示,无磁场时,一带负电滑块以一定初速度冲上绝缘粗糙斜面,滑块刚好能到达 A点。若加上一个垂直纸面向里的匀强磁场,则滑块以相同初速度冲上斜面时,下列说法正确的是A.刚好能滑到 A 点B.能冲过 A 点C.不能滑到 A 点D.因不知磁感应强度大小,所以不能确定能否滑到 A 点解析选 C。滑块冲上斜面时,由左手定则可知滑块受到垂直斜面向下

5、的洛伦兹力作用,滑块对斜面的正压力增大,斜面对滑块的滑动摩擦力增大,所以滑块不能滑到 A 点,选项 C 正确。5.如图所示,两平行、正对金属板水平放置,使上面金属板带上一定量正电荷,下面金属板带上等量的负电荷,再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以初速度 v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转。若带电粒子所受重力可忽略不计,仍按上述方式将带电粒子射入两板间,为使其向下偏转,下列措施中不可行的是A.仅增大带电粒子射入时的速度B.仅增大两金属板所带的电荷量C.仅减小粒子所带电荷量D.仅改变粒子的电性解析选 C。带电粒子在两板之间受电场力与洛伦兹力,但两者的大小

6、不等,且方向不确定。若仅增大带电粒子射入时的速度,可能因为所受的洛伦兹力变大,而使带电粒子向下偏转,选项A错误;若仅增大两金属板所带的电荷量,因两极板间的电场强度增大,故带电粒子可能向下偏转,选项B错误;若仅减小粒子所带的电荷量,则由于粒子所受电场力与洛伦兹力以相同的倍数变化,故带电粒子仍向上偏转,选项 C 正确;仅改变粒子的电性,则由于两个力的方.向都发生变化,带电粒子将向下偏转,选项 D 错误。6.如图所示,质量为 m、电荷量为e 的质子以某一初动能 Ek从坐标原点 O 沿 x 轴正方向进入场区,若场区仅存在平行于 y 轴向上的匀强电场,质子通过 P点时的动能为 5Ek;若场区仅存在垂直于

7、 xOy 平面的匀强磁场,质子也能通过 P 点,不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为B,下列说法中正确的是A.E=B.E=C.B=D.B=解析选 A、C。质子在只有电场存在时,动能由 Ek变为 5Ek,由动能定理可知电场力做功为:W=eEd=5Ek-Ek,解得:E=,由此可判断,选项A正确,B错误;质子在只有磁场存在时,质子做匀速圆周运动,由题意可知,运动半径为 d,由半径公式有:r=d=,设质子进入磁场时的速度为 v,则速度为:v=,以上两式联立得:B=+,所以选项 C 正确,D 错误。3+7.在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P 和 P,经

8、电压为 U 的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里,有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示。已知离子 P 在磁场中转过=30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P 和 P+3+A.在电场中的加速度之比为11.B.在磁场中运动的半径之比为1C.在磁场中转过的角度之比为12D.离开电场区域时的动能之比为13解析选 B、C、D。P 和 P 的电荷量分别是+q 和+3q,质量相同,加速度之比+3+=,A 错误;在 电 场 中 由 动 能 定 理,qU=mv,解 得v=2,在 磁 场 中 的 半 径r=,=,B 正确;粒子在磁场中的偏转角为,由题意 sin30=,sin=,有=,sin=,P 的偏转角=60,=,C 正确;3+离开电场区域时的动能之比=,D 正确。.