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【優(yōu)化方案】高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 第一部分專題三第八講知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版(重慶專用)

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1、【優(yōu)化方案】高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 第一部分專題三第八講知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版(重慶專用) 1.(2020年安徽合肥模擬) 圖8-11 帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度方向如圖8-11所示,所受的重力和洛倫茲力的合力恰好與速度方向相反,不計(jì)阻力,則在此后的一小段時(shí)間內(nèi),帶電質(zhì)點(diǎn)將(  ) A.可能做直線運(yùn)動(dòng)    B.可能做勻減速運(yùn)動(dòng) C.一定做曲線運(yùn)動(dòng) D.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 解析:選C.帶電質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中,重力做功,速度大小和方向發(fā)生變化,洛倫茲力的大小和方向也隨之發(fā)生變化,故帶電質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動(dòng),也不可能做勻減速運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng),C正確. 2.

2、 圖8-12 圖8-12是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場加速后,進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場.下列表述正確的是(  ) A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于 D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小 解析:選ABC.由加速電場的方向可判斷出粒子所受電場力向下,即粒子帶正電.在速度選擇器中,電場力水平向右,洛倫茲力水平向左,因此磁場方向垂直紙面向外,

3、B正確;經(jīng)過速度選擇器時(shí)滿足qE=qvB,可知能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于,C正確;帶電粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是R=,可見當(dāng)v相同時(shí),R∝,所以可以用來區(qū)分同位素,且R越小,比荷就越大,A正確,D錯(cuò)誤. 3. 圖8-13 (2020年濟(jì)南模擬)如圖8-13所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場.在該區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),bd沿水平方向.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放.下列判斷正確的是(  )

4、A.小球能越過與O等高的d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng) B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí),洛倫茲力最大 C.小球從a點(diǎn)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大 D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小 解析:選D.因電場力與重力相等,由動(dòng)能定理可求出當(dāng)小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好又減小到零,A錯(cuò)誤;洛倫茲力最大時(shí)物體的速度最大、動(dòng)能最大,而動(dòng)能最大的位置是合外力做功最多的位置,環(huán)所受四個(gè)力中只有電場力與重力做功,此二力的合力方向沿Ob、Oc夾角平分線,即小球運(yùn)動(dòng)到bc弧的中點(diǎn)時(shí)速度、動(dòng)能、洛倫茲力最大,B錯(cuò)誤;從a到b,電場力、重力都做正功、重力勢(shì)能與電勢(shì)能都減小,C錯(cuò)誤;從b到c,電場力做負(fù)功

5、,電勢(shì)能增大,而合外力先做正功后做負(fù)功,故動(dòng)能先增大后減小,D正確. 4.1932年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖8-14所示,這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是(  ) 圖8-14 A.離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器 B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器 C.離子從磁場中獲得能量 D.離子從電場中獲得能量 解析:選AD.離子從加速器的中心位置進(jìn)入加速器,最后由加速器邊緣飛出,所以A對(duì),B錯(cuò).加速器中所加的磁場使離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所加的電場由交流電提供,它用以加速離子.交流電的周期與離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同.故C錯(cuò),D對(duì).

6、 5.(2020年高考安徽卷)如圖8-15所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出. 圖8-15 (1)求電場強(qiáng)度的大小和方向. (2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出.求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大?。? (3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點(diǎn)射入,但速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間. 解析:(1)因?yàn)閹щ娏W舆M(jìn)入復(fù)合場后做勻速直線運(yùn)動(dòng),

7、 則qv0B=qE① R=v0t0② 由①②聯(lián)立解得E= 方向沿x軸正方向. (2)若僅撤去磁場,帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)y=v0·=③ 沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)x=at2④ 由幾何關(guān)系知x= =R⑤ 解得a= (3)僅有磁場時(shí),入射速度v′=4v,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌道半徑為r,由牛頓第二定律有 qv′B=m⑥ 又qE=ma⑦ 可得r=⑧ 由幾何知識(shí)sinα=⑨ 即sinα=,α=⑩ 帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期 T= 則帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t′=T 所以t′=t0.? 答案:見解析 溫馨提示:鞏固復(fù)習(xí)效果,檢驗(yàn)教學(xué)成果.請(qǐng)進(jìn)入“專題針對(duì)訓(xùn)練8”,指導(dǎo)學(xué)生每課一練,成功提升成績.

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