2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习

2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共9题；共20分)1. （2分） (2020高二上齐齐哈尔期末) 如图5所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B12B2 ， 一带电荷量为q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点（ ） A . B . C . D . 2. （2分） (2018高一下长清期末) 如图所示，带箭头的线表示某一电场线。在电场力的作用下，一带负电的粒子（不计重力）经 点飞向 点，径迹如图中虚线所示， 、 两点相比，下列说法正确的是（ ）A . 粒子在 点的加速度大B . 点电势较高C . 粒子在 点动能大D . 粒子在 点的电势能较高3. （2分） 关于回旋加速器加速带电粒子使其所获得的能量，下列说法正确的是（ ） 与加速器的半径有关，半径越大，能量越大与加速器的磁场有关，磁感应强度越大，能量越大与加速器的电场有关，电场强度越大，能量越大与带电粒子的质量、电量均有关，质量和电量越大，能量越大A . B . C . D . 4. （2分） (2019高二上武邑月考) 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（ ） A . 11B . 12C . 121D . 1445. （2分） (2015高二上沙河期末) 在如图所示的四幅图中，标明了带正电的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v运动时所受洛伦兹力F的方向，其中正确的是（ ）A . B . C . D . 6. （2分） (2017高三上清城期末) 如图所示，在一平面正方形MNPQ区域内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从Q点沿着与边QP夹角为30的方向垂直进入磁场，从QP边界射出已知QP边长为a，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）A . 该粒子带正电B . 运动过程中粒子的速度不变C . 粒子在磁场中运动的时间为 D . 粒子的速度v的最大值为 7. （2分） (2017高二下上饶期中) 在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可以判定（ ）A . 该核发生的是衰变B . 该核发生的是衰变C . a表示反冲核的运动轨迹D . 磁场方向一定垂直纸面向里8. （3分） 回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ） A . 若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B . 若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短C . 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D . 质子第n次被加速前后的轨道半径之比为 （n1）：n9. （3分） (2018高二下玉溪期末) 如图1所示，一个带正电的物块m ， 由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来.已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失，现在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，如图2，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D点停下.后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，如图3，再次让物块从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D点停下来.则下列说法中正确的是（ ）A . D点一定在D点左侧B . D点一定与D点重合C . D点一定在D点右侧D . D点一定与D点重合二、 多选题 (共3题；共9分)10. （3分） (2019高二上邢台月考) 如图所示为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体(带有等量正、负离子的高速离子流)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压如果射入的等离子体速度为v，两金属板间距离d，板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R.当发电机稳定发电时电动势为E，电流为I，则下列说法正确的是（ ） A . A板为发电机的正极B . 其他条件一定时，v越大，发电机的电动势E越大C . 其他条件一定时，S越大，发电机的电动势E越大D . 板间等离子体的电阻率为 11. （3分） (2017高二上池州期末) 如图所示电路中，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不 动要使油滴向上运动，可采用的方法是（ ）A . 只把电阻R1阻值调大B . 只把电阻R2阻值调大C . 只把电阻R3阻值调大D . 只把电阻R4阻值调大12. （3分） (2016高二上广平期中) 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具如图所示为质谱仪的原理示意图现利用这种质谱议对氢元素进行测量氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a，b，c三条“质谱线”关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序以及a，b，c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（ ）A . 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B . 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕C . a，b，c三条质谱线依次排列的顺序是氕，氘、氚D . a，b，c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕三、 解答题 (共3题；共35分)13. （10分） (2016深圳模拟) 如图所示，在光滑绝缘的水平面内，对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域，ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场，ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域，从对角线AC的中点O进入电场区域（1） 判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小（2） 讨论电场强度E在不同取值时，带电粒子在电场中运动的时间t14. （10分） 对于同一物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质，一段横截面积为s ， 长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子量为e ， 该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v （1） 证明导线中的电流I=nevs（2） 将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向垂直于磁场方向，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，证明F安=F15. （15分） (2017包头模拟) 如图所示，xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系，虚线MN是xOy的角平分线在MN的左侧区域，存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场；在MN的右侧区域，存在着方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场现有一带负电的小球a从y轴上的P（0，l）点，在电场力作用下由静止开始运动，a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞，碰后两小球粘合在一起进入磁场，它们穿出磁场的位置恰好在O点若a、b两小球的质量相等且均可视为质点，a、b碰撞过程中无电荷量损失求：（1） a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小（2） a球的比荷k（即电荷量与质量之比）（3） 过O点后，粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标（结果用E、B、l表示）第 11 页 共 11 页参考答案一、 选择题 (共9题；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、二、 多选题 (共3题；共9分)10-1、11-1、12-1、三、 解答题 (共3题；共35分)13-1、13-2、14-1、14-2、15-1、15-2、15-3、