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备考2018年高考物理一轮基础复习: 专题38 带电粒子在复...

更新时间:2018-01-20 浏览次数:283 类型:一轮复习
一、单选题
  • 1. 关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是(       )

    A . 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B . 电荷在电场中一定受电场力作用 C . 电荷在电场中不一定受电场力 D . 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
  • 2. (2016高二上·温州期中)

    电磁流量计广泛应用于测量可导电液体(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.其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接(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应强度B的匀强磁场,磁场方向垂直前后两面.当导电流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. (2017高二上·玉溪期末)

    设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,下述说法中错误的是(   )

    A . 该离子必带正电荷 B . A点和B点位于同一高度 C . 离子在C点时速度最大 D . 离子到达B点后,将沿原曲线返回A点
  • 4. (2017高二上·泰州期末)

    如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同,处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B.一个质量为m,电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑,下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是(   )

    A . B . C . D .
  • 5. (2017高二上·嘉峪关期末)

    场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交.如图质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内,做半径为R的匀速圆周运动,设重力加速度为g,则下列结论不正确的是(   )

    A . 粒子带负电,且q= B . 粒子顺时针方向转动 C . 粒子速度大小v= D . 粒子的机械能守恒
  • 6. (2017高二下·漳州期末)

    如图所示,abcd为水平放置的平行“⊂”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计,已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则(   )

    A . 电路中感应电动势的大小为 B . 电路中感应电流的大小为 C . 金属杆所受安培力的大小为 D . 金属杆的热功率为
  • 7.

    如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上运动情况不可能的是(  )

    A . 始终做匀速运动 B . 始终做减速运动,最后静止于杆上 C . 先做加速运动,最后做匀速运动 D . 先做减速运动,最后做匀速运动
  • 8. (2017·丰台模拟)

    如图所示,两平行金属板P、Q水平放置,上极板带正电,下极板带负电;板间存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出).一个带电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动.粒子通过两平行板后从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中,粒子做匀速圆周运动,经过半个周期后打在挡板MN上的A点.不计粒子重力.则下列说法不正确的是(  )

    A . 此粒子一定带正电 B . P、Q间的磁场一定垂直纸面向里 C . 若另一个带电粒子也能做匀速直线运动,则它一定与该粒子具有相同的荷质比 D . 若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动,则它一定与该粒子具有相同的荷质比
二、多选题
  • 9. (2017·晋中模拟)

    如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变成水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小等于 ,重力加速度为g,则下列关于粒子运动的有关说法中正确的是(   )

    A . 粒子在ab区域中做匀变速运动,运动时间为 B . 粒子在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d C . 粒子在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为 D . 粒子在ab、bc区域中运动的总时间为
  • 10. (2015高二下·淇县期中)

    如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH , 与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH= ,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离,电阻R远大于RL , 霍尔元件的电阻可以忽略,则(   )

    A . 霍尔元件前表面的电势高于后表面 B . IH与I成正比 C . 若电源的正负极对调,电压表将反偏 D . 电压表的示数与RL消耗的电功率成正比
  • 11. (2016高三上·定州期中)

    如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是(   )

    A . D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大 B . 磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大、质子的能量E将越大 C . D形盒半径R,磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长 D . D形盒半径R,磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短
  • 12. (2016高二上·青海期中)

    如图所示,匀强电场方向竖直向上,质量相同的两个小球A、B以相同的初速度水平抛出,它们最后落在同一点上,它们中有一个带电,则(   )

    A . 它们下落的时间tA>tB B . 如果是A球带电,则A球带正电 C . 如果是A球带电,A球下落时电势能减少 D . 如果是B球带电,则B球只能带正电
三、综合题
  • 13. (2017高二下·汉中期中)

    如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,从两平行金属板的中间水平进入偏转电场中,微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.微粒重力忽略不计.求:

    1. (1) 带电微粒进入偏转电场时的速率v1

    2. (2) 偏转电场中两金属板间的电压U2

    3. (3) 为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

  • 14. (2016高三上·黑龙江期中)

    在如图所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种带正电粒子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场,使该粒子穿过该区域,并使偏转角也为θ(不计粒子的重力),问:

    1. (1) 匀强磁场的磁感应强度是多大?

    2. (2) 粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大?

  • 15. (2016·温州模拟)

    北京正负电子对撞机是国际上唯一高亮度对撞机,它主要由直线加速器、电子分离器、环形储存器和对撞测量区组成,图甲是对撞测量区的结构图,其简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的水平边界,竖直边界EF将整个区域分成左右两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外。调节磁感应强度的大小可以使正负电子在测量区内不同位置进行对撞。经加速和积累后的电子束以相同速率分别从注入口C和D同时入射,入射方向平行EF且垂直磁场。已知注入口C、D到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为 ,正、负电子的质量均为m,所带电荷量分别为+e和 e。


    1. (1) 试判断从注入口C、D入射的分别是哪一种电子;

    2. (2) 若将Ⅱ区域的磁感应强度大小调为B,正负电子以 的速率同时射入,则正负电子经多长时间相撞?

    3. (3) 若电子束以 的速率入射,欲实现正负电子对撞,求Ⅱ区域磁感应强度B的大小。

  • 16. (2017·南通模拟)

    如图所示,虚线FG、MN、CD为在同一平面内的水平直线边界,在MN、CD间有垂直边界的匀强电场,场强的大小E=1.5×105N/C,方向如图,在FG、MN间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2T,已知电场和磁场沿边界方向的长度均足够长,电场在垂直边界方向的宽度d1=0.20m,在CD边界上某点O处有一放射源,沿纸面向电场中各个方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10﹣27kg,电荷量q=3.2×10﹣19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力及相互作用.

    1. (1) 求粒子在磁场中做圆周运动的半径;

    2. (2) 要使所有粒子不从FG边界射出,求磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d;

    3. (3) 若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2m,求边界FG上有粒子射出的长度范围及粒子首次在磁场中运动的最长时间.

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