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1、高考物理一輪基礎復習: 專題37 洛倫茲力 帶電粒子在磁場中的運動
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共8題;共16分)
1. (2分) 下列四幅圖表示的工具或裝置,利用地磁場工作的是( )
A . 磁卡
B . 指南針
C . 磁性黑板
D . 電磁起重機
2. (2分) (2017高二下寧波期中) 下面四幅圖表示了磁感應強度B,電荷速度v和洛倫茲力F三者方向之間的關系,其中正確的是( )
A .
B .
C .
D .
3. (2分) (
2、2017洛陽模擬) 如圖所示為研究某未知元素放射性的實驗裝置,實驗開始時在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強電場E,通過顯微鏡可以觀察到,在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點數(shù).若撤去電場后繼續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)每分鐘閃爍的亮點數(shù)沒有變化;如果再將薄鋁片移開,觀察到每分鐘閃爍的亮點數(shù)大大增加,由此可以判斷,放射源發(fā)出的射線可能為( )
A . β射線和γ射線
B . α射線和β射線
C . β射線和X射線
D . α射線和γ射線
4. (2分) MN板兩側都是磁感強度為B的勻強磁場,方向如圖,帶電粒子(不計重力)從a位置以垂直B方向的速度V開始運動,依次通過小孔b、c、d,已知ab
3、 =" bc" = cd,粒子從a運動到d的時間為t,則粒子的荷質比為( )
A .
B .
C .
D .
5. (2分) (2018高二上懷仁月考) 如圖所示,有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abcd , e是ad的中點,f是cd的中點,如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負電的帶電粒子(帶電粒子重力不計),恰好從e點射出,則 ( )
A . 如果粒子的速度增大為原來的三倍,將從f點射出
B . 如果粒子的速度增大為原來的二倍,將從d點射出
C . 如果粒子的速度不變,磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼亩?,將從d點射出
D . 只改變粒子的速度使其分別
4、從e、d、f點射出時,從e點射出所用時間最短
6. (2分) (2016高二上沈陽期中) 一圓筒處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與筒的軸平行,筒的橫截面如圖所示.圖中直徑MN的兩端分別開有小孔,筒繞其中心軸以角速度ω順時針轉動.在該截面內,一帶電粒子從小孔M射入筒內,射入時的運動方向與MN成30角.當筒轉過90時,該粒子恰好從小孔N飛出圓筒.不計重力.若粒子在筒內未與筒壁發(fā)生碰撞,則帶電粒子的比荷為( )
A .
B .
C .
D .
7. (2分) 如圖所示,甲帶正電,乙是不帶電的絕緣物塊,甲、乙疊放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空間有垂直
5、紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)用一水平恒力F拉乙物塊,使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動,在加速運動階段( )
A . 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小
B . 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大
C . 甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變
D . 乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小
8. (2分) 圓形區(qū)域內有垂直于紙面的勻強磁場,三個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c , 以不同的速率沿著AO方向對準圓心O射入磁場,其運動軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是 ( )
A . a粒子速率最大
B . c粒子速率最小
C . a粒子在磁場中運動的時間
6、最長
D . 它們做圓周運動的周期Ta
7、中A點以速度v0垂直磁場射入,速度方向與半徑方向的夾角為30。當該點電荷離開磁場時,速度方向剛好改變了180。下列說法中正確的是( )
A . 該點電荷在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R
B . 該點電荷的比荷為
C . 該點電荷在磁場中的運動時間為
D . 該點電荷在磁場中的運動時間為
11. (3分) (2017高一上荊州期末) 如圖所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉動小車和木塊一起做無相對滑動的加速度運動.小車質量為M,木塊質量為m,加速度大小為a,木塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ,則在這個過程中,木塊受到的摩擦力大小是( )
A . μmg
B
8、.
C . μ(M+m)g
D . ma
12. (3分) (2017高二上全椒期末) 質量為m,電量為q的帶正電小物塊在磁感強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,沿動摩擦因數(shù)為μ的絕緣水平面以初速度v0開始向左運動,如圖所示.物塊經(jīng)時間t移動距離S后停了下來,設此過程中,q不變,則( )
A . S>
B . S<
C . t>
D . t<
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13. (15分) (2019定遠模擬) 如圖所示,直空中有以O為圓心,半徑為R的圓柱形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度方向垂直紙面向外,在虛線范圍內、x軸上方足夠大的范圍內有寬度為d
9、,方向沿y軸負向、大小為E的勻強電場。圓形磁場區(qū)域的右端與電場左邊界相切,現(xiàn)從坐標原點O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質子,已知質子的電荷量為e,質量為m,不計質子的重力。求
(1) 要使質子不出磁場區(qū)域,磁感應強度B要滿足什么條件?
(2) 要使質子不出磁場區(qū)域,磁感應強度B要滿足什么條件?
(3) P、N兩點在圓周上,M是OP的中點,MN平行于x軸,若質子從N點平行于x軸出磁場,求磁感應強度的大小和粒子從O點出射時的方向。
(4) P、N兩點在圓周上,M是OP的中點,MN平行于x軸,若質子從N點平行于x軸出磁場,求磁感應強度的大小和粒子從O點出射時的方向。
(5)
10、求質子從N點平行于x軸出磁場后與x軸的交點坐標。
(6) 求質子從N點平行于x軸出磁場后與x軸的交點坐標。
14. (10分) (2018浙江選考) 小明受回旋加速器的啟發(fā),設計了如圖1所示的“回旋變速裝置”。兩相距為d的平行金屬柵極板M、N,板M位于x軸上,板N在它的正下方。兩板間加上如圖2所示的幅值為U0的交變電壓,周期 。板M上方和板N下方有磁感應強度大小均為B、方向相反的勻強磁場。粒子探測器位于y軸處,僅能探測到垂直射入的帶電粒子。有一沿x軸可移動、粒子出射初動能可調節(jié)的粒子發(fā)射源,沿y軸正方向射出質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子。t=0時刻,發(fā)射源在(x,0)位置發(fā)射一
11、帶電粒子。忽略粒子的重力和其它阻力,粒子在電場中運動的時間不計。
(1) 若粒子只經(jīng)磁場偏轉并在y=y0處被探測到,求發(fā)射源的位置和粒子的初動能;
(2) 若粒子兩次進出電場區(qū)域后被探測到,求粒子發(fā)射源的位置x與被探測到的位置y之間的關系
15. (15分) (2018高二上中山期末) 如圖所示,足夠長的矩形區(qū)域abcd內充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)從ad邊的中心O點處,垂直磁場方向射入一速度為v0的帶正電粒子,v0與ad邊的夾角為30.已知粒子質量為m,帶電量為q,ad邊長為L,不計粒子的重力.
(1) 求要使粒子能從ab邊射出磁場,v0的大小范圍
12、.
(2) 粒子在磁場中運動的最長時間是多少?在這種情況下,粒子將從什么范圍射出磁場?
16. (15分) (2017高二上紹興期末) 如圖所示為一金屬筒的橫截面,該圓筒的半徑為R,內有勻強磁場,方向為垂直紙面向里,磁感強度為B,在相互平行的金屬板AA′和CC′之間有勻強電場,一個質量為m(重力不計),帶電量為q的電荷,在電場力的作用下,沿圖示軌跡從P點無初速運動經(jīng)電場加速進入圓筒內,在筒中它的速度方向偏轉了60,
求:
(1)
該粒子帶何種電荷?
(2)
粒子在筒內運動的時間.
(3)
兩金屬板間的加速電壓.
第 14 頁 共 14 頁
參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13-1、
13-2、
13-3、
14-1、
14-2、
15-1、答案:略
15-2、答案:略
16-1、
16-2、
16-3、