2019-2020學(xué)年人教版高中物理 選修3-1 3.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動 同步練習(xí)

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1、2019-2020學(xué)年人教版高中物理 選修3-1 3.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動 同步練習(xí) 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共9題；共20分) 1. （2分） (2020高二上齊齊哈爾期末) 如圖5所示，MN為兩個勻強磁場的分界面，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小的關(guān)系為B1＝2B2 ， 一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從O點垂直MN進(jìn)入B1磁場，則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點（ ） A . B . C . D . 2. （2分） (2018高一下長清期末)

2、 如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場線。在電場力的作用下，一帶負(fù)電的粒子（不計重力）經(jīng) 點飛向 點，徑跡如圖中虛線所示， 、 兩點相比，下列說法正確的是（ ） A . 粒子在 點的加速度大 B . 點電勢較高 C . 粒子在 點動能大 D . 粒子在 點的電勢能較高 3. （2分） 關(guān)于回旋加速器加速帶電粒子使其所獲得的能量，下列說法正確的是（ ） ①與加速器的半徑有關(guān)，半徑越大，能量越大 ②與加速器的磁場有關(guān)，磁感應(yīng)強度越大，能量越大 ③與加速器的電場有關(guān)，電場強度越大，能量越大 ④與帶電粒子的質(zhì)量、電量均有關(guān)，質(zhì)量和電量越大，能量越大．

3、A . ①② B . ①③ C . ①②④ D . ①②③④ 4. （2分） (2019高二上武邑月考) 現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（ ） A . 11 B . 12 C . 121 D . 144 5. （2分） (2015高二上沙河期末) 在如圖所示的四幅圖中，標(biāo)明了帶正電的粒子在磁感應(yīng)

4、強度為B的勻強磁場中以速度v運動時所受洛倫茲力F的方向，其中正確的是（ ） A . B . C . D . 6. （2分） (2017高三上清城期末) 如圖所示，在一平面正方形MNPQ區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從Q點沿著與邊QP夾角為30的方向垂直進(jìn)入磁場，從QP邊界射出．已知QP邊長為a，不計粒子的重力，下列說法正確的是（ ） A . 該粒子帶正電 B . 運動過程中粒子的速度不變 C . 粒子在磁場中運動的時間為 D . 粒子的速度v的最大值為 7. （2分） (2017高二下上饒期

5、中) 在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖中a、b所示，由圖可以判定（ ） A . 該核發(fā)生的是α衰變 B . 該核發(fā)生的是β衰變 C . a表示反沖核的運動軌跡 D . 磁場方向一定垂直紙面向里 8. （3分） 回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略），它們在兩盒之間被電場加速．當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動能Ek后，再將它們引出．忽略質(zhì)子在電場中

6、的運動時間，則下列說法中正確的是（ ） A . 若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動能Ek會變大 B . 若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運行時間會變短 C . 若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，仍可用此裝置加速質(zhì)子 D . 質(zhì)子第n次被加速前后的軌道半徑之比為 （n﹣1）：n 9. （3分） (2018高二下玉溪期末) 如圖1所示，一個帶正電的物塊m ， 由靜止開始從斜面上A點下滑，滑到水平面BC上的D點停下來.已知物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相同，且不計物塊經(jīng)過B處時的機械能損失，現(xiàn)在ABC所在空間加豎直向下的勻強電場，如圖2，第二次讓物塊m從A點由靜止開始下滑

7、，結(jié)果物塊在水平面上的D′點停下.后又撤去電場，在ABC所在空間加水平向里的勻強磁場，如圖3，再次讓物塊從A點由靜止開始下滑，結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點停下來.則下列說法中正確的是（ ） A . D′點一定在D點左側(cè) B . D′點一定與D點重合 C . D″點一定在D點右側(cè) D . D″點一定與D點重合 二、 多選題 (共3題；共9分) 10. （3分） (2019高二上邢臺月考) 如圖所示為磁流體發(fā)電機的原理圖，將一束等離子體(帶有等量正、負(fù)離子的高速離子流)噴射入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度

8、為v，兩金屬板間距離d，板的正對面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與速度方向垂直，負(fù)載電阻為R.當(dāng)發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時電動勢為E，電流為I，則下列說法正確的是（ ） A . A板為發(fā)電機的正極 B . 其他條件一定時，v越大，發(fā)電機的電動勢E越大 C . 其他條件一定時，S越大，發(fā)電機的電動勢E越大 D . 板間等離子體的電阻率為 11. （3分） (2017高二上池州期末) 如圖所示電路中，平行板電容器極板水平放置，板間有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩板間靜止不 動．要使油滴向上運動，可采用的方法是（ ） A . 只把電阻R1阻值調(diào)大 B . 只把電阻R

9、2阻值調(diào)大 C . 只把電阻R3阻值調(diào)大 D . 只把電阻R4阻值調(diào)大 12. （3分） (2016高二上廣平期中) 質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對氫元素進(jìn)行測量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場．加速后垂直進(jìn)入磁感強度為B的勻強磁場中．氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a，b，c三條“質(zhì)譜線”．關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場時速度的排列順序以及a，b，c三條“質(zhì)譜線”的排列順序，下列判斷正確的是（ ） A . 進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚 B . 進(jìn)入磁

10、場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕 C . a，b，c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氕，氘、氚 D . a，b，c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕 三、 解答題 (共3題；共35分) 13. （10分） (2016深圳模擬) 如圖所示，在光滑絕緣的水平面內(nèi)，對角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個區(qū)域，ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強磁場，ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強電場．質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點沿AB方向以v的速度射入磁場區(qū)域，從對角線AC的中點O進(jìn)入電場區(qū)域． （1） 判斷磁場的方向并求出磁感應(yīng)強度B的大?。? （2） 討論電場強度E

11、在不同取值時，帶電粒子在電場中運動的時間t． 14. （10分） 對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^和微觀兩個不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)，一段橫截面積為s ， 長為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子量為e ， 該導(dǎo)線通有電流時，假設(shè)自由電子定向移動的速率均為v ． （1） 證明導(dǎo)線中的電流I=nevs （2） 將該導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，電流方向垂直于磁場方向，導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F，證明F安=F． 15. （15分） (2017包頭模擬) 如圖所示，xOy是位于足夠大的絕緣光滑

12、水平桌面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系，虛線MN是∠xOy的角平分線．在MN的左側(cè)區(qū)域，存在著沿x軸負(fù)方向、場強為E的勻強電場；在MN的右側(cè)區(qū)域，存在著方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．現(xiàn)有一帶負(fù)電的小球a從y軸上的P（0，l）點，在電場力作用下由靜止開始運動，a球到達(dá)虛線MN上的Q點時與另一個不帶電的靜止小球b發(fā)生碰撞，碰后兩小球粘合在一起進(jìn)入磁場，它們穿出磁場的位置恰好在O點．若a、b兩小球的質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點，a、b碰撞過程中無電荷量損失．求： （1） a、b兩球碰撞合在一起進(jìn)入磁場中的速度大小． （2） a球的比荷k（即電荷量與質(zhì)量之比）． （3） 過O點后，粘在一起的兩個小球再次到達(dá)虛線MN上的位置坐標(biāo)（結(jié)果用E、B、l表示）． 第 11 頁 共 11 頁 參考答案 一、 選擇題 (共9題；共20分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 二、 多選題 (共3題；共9分) 10-1、 11-1、 12-1、 三、 解答題 (共3題；共35分) 13-1、 13-2、 14-1、 14-2、 15-1、 15-2、 15-3、