2020年高考物理二轮复习 模块三专题六随堂反馈练习

1(2020年高考全国卷)关于静电场，下列结论普遍成立的是()A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零解析：选C.电势的高低与电场强度的大小无关，A错；电场中任意两点间的电势差不仅与这两点的场强有关，还与这两点沿电场线方向的距离有关，B错；在D项中，初、末位置场强为零，中间某段场强可能不为零，电场力做功不一定为零，D错；只有C项正确2(2020年高考上海卷)三个点电荷电场的电场线分布如图69所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为a、b，则()图69AEaEb，ab BEaEb，abCEaEb，ab DEaEb，ab解析：选C.由图可以看出a处电场线更密，所以EaEb，根据对称性，a处的电势应与右侧负电荷附近某一对称点相等，再根据沿电场线方向电势降低可以判定ba，故C项正确3.图610如图610所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的粒子，P是与金属板M平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d.现在P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的粒子刚好垂直打在荧光屏上若粒子的质量为m，电荷量为2e.则()A磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为B磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为C在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d解析：选BC.粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，粒子的轨道半径为d，由2eBvm得B；亮斑区的上边界是沿M板向上射出的粒子，经1/4圆弧到达的a点；亮斑区的下边界是垂直M板射出的粒子，经1/4圆弧轨迹与屏相切的b点，如图所示，所以亮斑区的长度为2d.4(2020年押题卷)环形对撞机是研究高能粒子的重要装置正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿环状空腔切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞，为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是()图611A对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大B对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小C对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变解析：选BC.带电粒子在直线加速器中运动，由动能定理可知qUmv2，带电粒子经直线加速器加速后，沿环状空腔切线方向注入环形空腔里，受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知Bqvm，整理两式可得，由此可知，当带电粒子的比荷越大，则磁感应强度B越小，故选项A错误，B正确；由于环形空腔的半径R不变，当加速电压U变大时，要维持带电粒子运动半径R不变，则磁感应强度B应变大，由带电粒子在匀强磁场中运动的周期公式T可知，粒子运动周期T变小，故C正确，D错误5.图612(2020年高考大纲全国卷)如图612所示，在0xa区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0180范围内已知沿y轴正方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场边界上P(a，a)点离开磁场求：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m；(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；(3)从离子发射到全部粒子离开磁场所用的时间解析：(1)初速度与y轴正方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如右图中的弧所示，其圆心为C.由题给条件可以得出OCP此粒子飞出磁场所用的时间为t0式中T为粒子做圆周运动的周期设粒子运动速度的大小为v，半径为R，由几何关系可得Raa由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qvBmT联立式，得.(2)依题意，同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧M上，如上图所示设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为vP、vM、vN.由对称性可知vP与OP、vM与OM、vN与ON的夹角均为/3.设vM、vN与y轴正方向的夹角分别为M、N，由几何关系有MN对于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与y轴正方向所成的夹角应满足.(3)在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切，其轨迹如图所示由几何关系可知OO由对称性可知MO从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间tm2t0.答案：(1)a(2)(3)2t0