版高考物理一轮复习 精选题辑 课练28 带电粒子在复合场中的运动Word文件下载.docx

版高考物理一轮复习 精选题辑 课练28 带电粒子在复合场中的运动Word文件下载.docx

《版高考物理一轮复习 精选题辑 课练28 带电粒子在复合场中的运动Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考物理一轮复习 精选题辑 课练28 带电粒子在复合场中的运动Word文件下载.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

ABD

解析：

根据左手定则可知，正电荷向下偏转，负电荷向上偏转，则A板带负电，故A正确．因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为从b经用电器流向a，故B正确．因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上，故C错误．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力，故D正确．

2．（2018·

广东珠海一模）如图所示，从S处发出的电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转．设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（　　）

A．适当减小电场强度E

B．适当减小磁感应强度B

C．适当增大加速电压U

D．适当增大加速电场极板之间的距离

B

根据左手定则可知，电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向下极板偏转的原因是电场力小于洛伦兹力，要想使电子沿直线从电磁复合场区域通过，则必须有Eq＝qvB，所以可以适当增大电场强度或适当减小磁感应强度，A错误，B正确；

由Ue＝

mv2得v＝

，可以适当减小加速电压来减小电子进入电磁复合场的速度v，从而使得Eq＝qvB，C错误；

适当增大加速电场极板间的距离，但只要两板间电压不变，电子进入磁场的速度就不变，则电子受到的电场力仍小于它受到的洛伦兹力，电子向下偏转，D错误．

3．（2018·

浙江杭州期末）利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域．霍尔元件一般由半导体材料制成，有的半导体中的载流子（即自由电荷）是电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）．如图所示，将扁平长方体形状的霍尔元件水平放置接入电路，匀强磁场垂直于霍尔元件的水平面竖直向下，闭合开关，让电流从霍尔元件的水平面竖直向下，闭合开关，让电流从霍尔元件的左侧流向右侧，则其前、后两表面会形成电势差．现有载流子是电子的霍尔元件1和载流子是空穴的霍尔元件2，两元件均按图示方式接入电路（闭合开关），则关于前、后两表面电势高低的判断，下列说法中正确的是（　　）

A．若接入元件1时，前表面电势高；

若接入元件2时，前表面电势低

B．若接入元件1时，前表面电势低；

若接入元件2时，前表面电势高

C．不论接入哪个元件，都是前表面电势高

D．不论接入哪个元件，都是前表面电势低

A

若接入元件1，载流子是电子，根据左手定则可知，电子向后表面偏转，故前表面电势高；

若接入元件2，载流子是空穴，根据左手定则可知，正电荷向后表面偏转，故前表面电势低，后表面电势高，A正确．

4．（2018·

陕西渭南一模）质谱仪是一种测定带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．粒子源S产生一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子的初速度很小，可以看成是静止的，粒子经过电压U加速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆运动轨迹打到底片P上，测得它在P上的位置到入口处S1的距离为x，则下列说法正确的是（　　）

A．对于给定的带电粒子，当磁感应强度B不变时，加速电压U越大，粒子在磁场中运动的时间越长

B．对于给定的带电粒子，当磁感应强度B不变时，加速电压U越大，粒子在磁场中运动的时间越短

C．当加速电压U和磁感应强度B一定时，x越大，带电粒子的比荷

越大

D．当加速电压U和磁感应强度B一定时，x越大，带电粒子的比荷

越小

D

在加速电场中由Uq＝

，在匀强磁场中由qvB＝

得R＝

，且R＝

，联立解得

＝

，所以当加速电压U和磁感应强度B一定时，x越大，带电粒子的比荷

越小，C错误，D正确．粒子在磁场中运动的时间t＝

，与加速电压U无关，A、B错误．

5．（2018·

江苏宜兴模拟）（多选）回旋加速器的工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过其的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（　　）

A．若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大

B．若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运动的时间会变短

C．若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大，回旋加速器才能正常工作

D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

BC

当质子从D形盒中射出时速度最大，根据qvmB＝m

，得vm＝

，则质子获得的最大功能Ekm＝

，质子的最大动能与交流电压U无关，故A错误；

根据T＝

，可知若只增大交流电压U，不会改变质子在回旋加速器中运动的周期，但加速次数会减少，则质子在回旋加速器中运动的时间变短，故B正确；

，可知若磁感应强度B增大，则T减小，只有当交流电频率f适当增大，回旋加速器才能正常工作，故C正确；

带电粒子在磁场中运动的周期与在加速电场中运动的周期相等，根据T＝

知，换用α粒子，粒子的比荷变化，在磁场中运动的周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能用于加速α粒子，故D错误．

6．（2018·

北京海淀区期末）（多选）将一块长方体形状的半导体材料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中，当此半导体材料中通有与磁场方向垂直的电流时，在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现一定的电压，这种现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压，相应的将具有这样性质的半导体材料样品称为霍尔元件．如图所示，利用电磁铁产生磁场，毫安表检测输入霍尔元件的电流，毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压．已知图中的霍尔元件是P型半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子）．图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端．当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是（　　）

A．电表B为毫伏表，电表C为毫安表

B．接线端2的电势高于接线端4的电势

C．若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则毫伏表的示数将保持不变

D．若减小R1、增大R2，则毫伏表示数一定增大

电表B测量的是输入霍尔元件的电流，电表C测量的是霍尔元件输出的电压，所以电表B为毫安表，电表C为毫伏表，A错误；

由铁芯上的线圈绕向可知，霍尔元件处的磁场方向为自上而下，输入霍尔元件的电流方向为由1到3，由左手定则可知，载流子（空穴）受到洛伦兹力的作用将会偏向接线端2，所以接线端2的电势高于接线端4的电势，B正确；

若使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则产生的霍尔电压的大小和方向均不变，毫伏表的示数将保持不变，C正确；

若减小R1，则通过霍尔元件的磁感应强度B变大，增大R2，通过霍尔元件的电流I减小，对于霍尔元件有

q＝Bvq，I＝nqSv，联立得UH＝

，因不知B和I的具体变化量，无法确定毫伏表示数的变化，D错误．

7．（多选）如图甲所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来．已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失．先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D′点停下来，如图乙．后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D″点停下来，如图丙．则以下说法中正确的是（　　）

A．D′点一定在D点左侧　B．D′点一定与D点重合

C．D″点一定在D点右侧　D．D″点一定与D点重合

设AB斜面与水平面的夹角为α，从A点至D点过程中，以物块为研究对象进行受力分析，由动能定理有mgh－μmgs1cosα－μmgs2＝0，化简解得h－μs1cosα－μs2＝0.由题意知，A点距水平面的高度h、物块与斜面及水平面间的动摩擦因数μ、斜面倾角α、斜面长度s1为定值，所以s2与重力大小无关，而在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场后，相当于把重力增大了，s2不变，D′点一定与D点重合，选项A错误、B正确．在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场后，洛伦兹力垂直于接触面向上，正压力变小，摩擦力变小，重力做的功不变，所以D″点一定在D点右侧，选项C正确、D错误．

8.

（多选）如图所示为一个质量为m、带电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的v－t图象可能是下图中的（　　）

AD

由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环还受到竖直向下的重力、垂直于细杆的弹力及向左的摩擦力．当Bqv0＝mg时，圆环做匀速直线运动，选项A正确．当Bqv0<

mg时，N＝mg－Bqv0，此时μN＝ma，所以圆环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，其v－t图象的斜率应该逐渐增大，选项B、C错误．当Bqv0>

mg时，N＝Bqv0－mg，此时μN＝ma，所以圆环做加速度逐渐减小的减速运动，直到Bqv＝mg时，圆环开始做匀速运动，选项D正确．

9．（多选）如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球（电荷量为＋q、质量为m）从电、磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过电、磁复合场的是（　　）

CD

A图中小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定增大，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误．B图中小球受重力、向上的电场力、垂直纸面向外的洛伦兹力，合力与速度方向一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误．C图中小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则小球做匀速直线运动，故C正确．D图中小球受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故小球一定做直线运动，故D正确．

10．如图甲，一带电物块无初速度地放在皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针转动，该装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其v－t图象如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是（　　）

A．该物块带负电

B．皮带轮的传动速度大小一定为1m/s

C．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移

D．在2～4.5s内，物块与皮带仍可能有相对运动

对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为μ，沿斜面的方向有

μFN－mgsinθ＝ma①

物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，由①式可知，一定是FN逐渐减小，而开始时FN＝mgcosθ，后来F′N＝mgcosθ－f洛，即洛伦兹力的方向是向上的．物块沿皮带向上运动，由左手定则可知物块带正电，故A错误．物块向上运动的过程中，洛伦兹力越来越大，则受到的支持力越来越小，结合①式可知，物块的加速度也越来越小，当加速度等于0时，物块达到最大速度，此时

mgsinθ＝μ（mgcosθ－f洛）②