高考物理一轮基础复习 专题38 带电粒子在复合场中的运动.docx
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高考物理一轮基础复习专题38带电粒子在复合场中的运动
高考物理一轮基础复习：
专题38带电粒子在复合场中的运动
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________
一、单选题（共8题；共16分）
1.（2分）如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=1200，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（）
A.2πr/3v0
B.2
πr/3v0
C.πr/3v0
D.
πr/3v0
2.（2分）电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。
为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，管道的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。
图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）
A.
B.
C.
D.
3.（2分）（2016·江苏模拟）在高能粒子研究中，往往要把一束含有大量质子和
粒子的混合粒子分离开，如图初速度可忽略的质子和
粒子，经电压为U的电场加速后，进入分离区，如果在分离区使用匀强电场或匀强磁场把粒子进行分离，所加磁场方向垂直纸面向里，所加电场方向竖直向下，则下列可行的方法是（）
A.电场和磁场都不可以
B.电场和磁场都可以
C.只能用电场
D.只能用磁场
4.（2分）（2017高二上·长春期末）如图所示，平行金属导轨竖直放置，仅在虚线MN下面的空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，导轨上端跨接一定值电阻R，质量为m、电阻r的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动，导轨的电阻不计，将金属棒从图示位置由静止释放，则进入磁场后（）
A.a点的电势高于b点的电势
B.金属棒刚进入磁场过程中可能做匀减速运动
C.金属棒受到的最大安培力大小为mg
D.金属棒中产生的焦耳热小于金属棒机械能的减少量
5.（2分）一带电小球M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是（）
A.小球一定带负电
B.由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
C.由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
D.沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向既可以是顺时针也可以是逆时针方向
6.（2分）（2016高二上·西安期中）在如图所示的电路中，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻值均大于电源内阻，当变阻器R的滑动触头P向上移动时，下列判断中正确的是（）
A.b灯变暗，a、c灯变亮
B.a、b、c灯泡全变亮
C.电源输出功率增大
D.电源的供电效率增大
7.（2分）（2017·上饶模拟）如图所示，在x轴下方的第Ⅲ、Ⅳ象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B1=2B2=2B，带电粒子a、b分别从x轴上的P、Q两点（图中没有标出）以垂直于x轴方向的速度同时分别进入匀强磁场B1、B2中，粒子a第一次经过y轴的速度方向与y轴正方向成60°角，此时b粒子也恰好第一次经过y轴且与a粒子发生正碰（两粒子速度方向相反），若两带电粒子的比荷分别为k1、k2，进入磁场时的速度大小分别为v1、v2，不计较重力和两粒子间相互作用，则下列关系正确的是（）
A.k1=2k2
B.2k1=k2
C.v1=2v2
D.2v1=v2
8.（2分）（2016高二上·盘锦期中）如图所示，质量、速度和电量均不完全相同的正离子垂直于匀强磁场和匀强电场的方向飞入，匀强磁场和匀强电场的方向相互垂直．离子离开该区域时，发现有些离子保持原来的速度方向并没有发生偏转．如果再让这些离子进入另一匀强磁场中，发现离子束再分裂成几束．这种分裂的原因是离子束中的离子一定有不同的（）
A.质量
B.电量
C.速度
D.荷质比
二、多选题（共4题；共12分）
9.（3分）（2016高二上·邗江期中）如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的足够大的匀强磁场和匀强电场中．设小球电量不变，小球由静止下滑的过程中（）
A.小球加速度一直增大
B.小球速度一直增大
C.杆对小球的弹力先减小，后增大，最后不变
D.小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变
10.（3分）（2017高二下·漳州期末）某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示，现用该电源对标称值为“5V 10W”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是（）
A.电动机的内阻小于2.5Ω
B.电动机的发热功率为10W
C.通过电动机的电流为2A
D.通过电动机的电流为2
A
11.（3分）如图所示，有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷q，质量关系：
有ma=mb＜mc=md，速度关系：
va＜vb=vc＜vd，进入磁感应强度为B1，电场强度为E的速度选择器后，有两个离子从速度选择器中射出，进入磁感应强度为B2磁场，磁场方向如图，四个离子打在板上的位置分别为A1、A2、A3、A4，由此可判定下列说法正确的是（）
A.A1处离子是c
B.A2处离子是b
C.A3处离子是a
D.A4处离子是d
12.（3分）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。
则微滴在极板间电场中（）
A.向负极板偏转
B.电势能逐渐减小
C.运动时间与电场强度大小无关
D.运动轨迹与所带电荷量无关
三、综合题（共4题；共55分）
13.（15分）（2019高二下·温州期中）如图纸面内的矩形ABCD区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，对边AB∥CD、AD∥BC，电场方向平行纸面，磁场方向垂直纸面，磁感应强度大小为B.一带电粒子从AB上的P点平行于纸面射入该区域，入射方向与AB的夹角为θ（θ<90°），粒子恰好做匀速直线运动并从CD射出。
若撤去电场，粒子以同样的速度从P点射入该区域，恰垂直CD射出.已知边长AD=BC=d，带电粒子的质量为m，带电量为q，不计粒子的重力.求：
（1）带电粒子入射速度的大小；
（2）带电粒子入射速度的大小；
（3）带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间；
（4）带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间；
（5）匀强电场的电场强度大小。
（6）匀强电场的电场强度大小。
14.（10分）（2018高二上·白城月考）水平放置的两块平行金属板长为L，两板间距为d，两板间电压为U且上板为正．一电子沿水平方向以速度2v0从两板中间射入，如图所示，求：
（电子电荷量为e，质量为me）
（1）电子在板间运动时沿电场方向的偏移量；
（2）电子离开电场后，打在屏上的P点，若屏距板右边缘距离为s，求OP的长．
15.（15分）（2017高二上·盐城期末）如图所示，在空间中存在垂直纸面向外，宽度为d的有界匀强磁场．一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场，恰能垂直于上边界射出，不计粒子重力，题中d、m、q、v均为已知量．则
（1）
粒子带何种电荷？
（2）
磁场磁感应强度为多少？
16.（15分）（2017高二上·芗城期末）如图所示为质谱仪的原理图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右．带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场．偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点．已知偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力可忽略不计．求：
（1）
粒子从加速电场射出时速度的大小；
（2）
粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向；
（3）
带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L．
参考答案
一、单选题（共8题；共16分）
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、多选题（共4题；共12分）
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、综合题（共4题；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、
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