南宁市高考物理一轮复习：38 带电粒子在复合场中的运动（I）卷

南宁市高考物理一轮复习：38 带电粒子在复合场中的运动（I）卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共7题；共14分)1. （2分） (2018高二下金华期末) 为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为 左右两端开口,加垂直于上下底面且方向向下、磁感应强度为 的匀强磁场,在前后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压 。若用 表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说祛中正确的是（ ）A . 若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B . 前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关C . 污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D . 污水流量 与 成正比，与 无关2. （2分） (2019高二上承德月考) 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之间的关系图像中正确的是（ ） A . B . C . D . 3. （2分） (2017高二上黑龙江期末) 如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中，若要使该粒子所受合外力为零（重力不计），应该加的匀强电场的方向是（ ）A . +y方向B . y方向C . x方向D . 因不知q的正负，无法确定4. （2分） (2018高三上宁波期末) 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件是工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差 ，下列说法中正确的是（ ）A . 电势差 仅与材料有关B . 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差 0C . 仅增大磁感应强度时，电势差 变小D . 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平5. （2分） (2019高二上浑源月考) 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即 高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板 A、B ， 这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的 是（ ） A . A 板带正电B . 有电流从 a 经用电器流向 bC . 金属板 A、B 间的电场方向向下D . 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力6. （2分） 如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若 ， ， 在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是（ ）A . 乙甲丙丁B . 甲丁乙丙C . 丙丁乙甲D . 丁甲丙乙7. （2分） 图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是（ ）A . a、b为粒子的径迹B . a、b为粒子的径迹C . c、d为粒子的径迹D . c、d为粒子的径迹二、 多选题 (共8题；共24分)8. （3分） (2017高三上赣州期末) 如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中现给圆环向右初速度v0 ， 在以后的运动过程中，圆环运动的vt图象可能是下图中的（ ）A . B . C . D . 9. （3分） (2019镇平模拟) 如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上在两板间加一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场一个质量为m、电荷量为g的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线的中点P进入板间油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是 （ ） A . 油滴刚进入电磁场时的加速度为gB . 油滴开始下落时距金属板上端的高度 C . 油滴从左侧金属板的下边缘离开D . 油滴离开电磁场时的速度大小为 10. （3分） (2019高二上大港期中) 如图所示为回旋加速器的示意图两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速已知D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q.下列说法正确的是（ ） A . 质子的最大速度不超过2RfB . 质子的最大动能为 C . 质子的最大动能与电压U无关D . 只增大磁感应强度B，可增大质子的最大动能11. （3分） (2017高二上河北期中) 如图，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，沿同一直线经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中分成A、B两束，下列说法正确的是（ ）A . A，B束离子都带正电B . A，B束离子质量一定不同C . 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外D . A束离子的比荷（ ）大于B束离子的比荷12. （3分） (2017高二上拉萨期末) 将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是（ ）A . 金属板A的电势较高B . 通过电阻R的电流方向是bRaC . 等离子体在A，B间运动时，磁场力对等离子体做正功D . 等离子体在A，B间运动时，磁场力对等离子体不做功13. （3分） 质谱仪的工作原理示意图如图，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属板构成。由三种电量均为q、质量不同的粒子组成的粒子束沿水平向右的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的a、b、c三点，且a、c的间距为 。已知底板MN左右两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B1、B2 ， 速度选择器中匀强电场的场强大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A . 速度选择器中的电场方向向上B . 三种粒子的速度大小均为 C . 三种粒子中打在c点的粒子质量最大D . 打在a、c两点的粒子质量差为 14. （3分） 回旋加速器（ ） A . 电场和磁场同时用来加速带电粒子B . 只有电场用来加速带电粒子C . 回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能也越大D . 一带电粒子不断被加速的过程中，交变电源的频率也要不断增加15. （3分） (2017高二上岳阳期末) 如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，带电小球通过下列电磁混合场时，可能沿直线运动的是（ ）A . B . C . D . 三、 综合题 (共5题；共70分)16. （15分） (2017高二下玉溪期末) 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为不计空气阻力，重力加速度为g，求（1） 电场强度E的大小和方向；（2） 小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3） A点到x轴的高度h17. （15分） 如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图。K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一。当电子通过方向互相垂直的匀强电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S。设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为006 T，问：（1） 磁场的指向应该向里还是向外？ （2） 速度为多大的电子才能通过小孔S? 18. （15分） (2017高二上雅安期末) 如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第象限内的直线OM（与负x轴成45角）和正y轴为界，在x0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0.32V/m；以直线OM和正x轴为界，在y0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2103m/s的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为q/m=5106C/kg，求：（1） 粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标（2） 粒子在磁场区域运动的总时间（3） 粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标19. （10分） (2016南京模拟) 如图所示，在空间存在着三个相邻的电场和磁场区域，边界分别为PP、QQ、MM、NN且彼此相互平行取PP上某点为坐标原点O，沿PP方向向右为x轴，垂直PP向下为y轴建立坐标系xOy三个场区沿x方向足够长，边界PP与QQ之间为+y方向的匀强电场I，边界MM与NN之间为y方向的匀强电场，两处电场的电场强度大小都为E，y方向宽度都为d边界QQ与MM之间为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，y方向宽度为2d带电量为+q、质量为m、重力不计的带电粒子，从O点以沿+x方向的初速度进入电场I当粒子的初速度大小为v0时，粒子经场区、偏转到达边界MM时，速度沿+x方向（1） 求粒子从O点出发后到第一次进入磁场区域II所需时间t；（2） 求v0的大小；（3） 当粒子的初速度大小为v1（0v1v0）时，求粒子在第一次飞出磁场之后的运动过程中，纵坐标y的最小值ymin和最大值ymax20. （15分） (2019高三上昌平月考) 如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，已知d、v0(带电粒子重力不计)，求： （1） 粒子从C点穿出磁场时的速度大小v； （2） 电场强度E和磁感应强度B的比值 . 第 18 页 共 18 页参考答案一、 单选题 (共7题；共14分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、二、 多选题 (共8题；共24分)8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、 综合题 (共5题；共70分)16-1、16-2、16-3、17-1、17-2、18-1、18-2、18-3、19-1、19-2、19-3、20-1、20-2、