2019-2020年高三下学期物理推中题19 含答案.doc

2019-2020年高三下学期物理推中题19 含答案1.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A.增大匀强电场间的加速电压 B.增大磁场的磁感应强度C.减小狭缝间的距离 D.增大D形金属盒的半径答案:BD 2.如图所示，一根截面为矩形的金属导体（自由电子导电），放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导体的前后两面。M、N为导体上、下两个表面上正对的两个点。当导体中通以如图所示的电流I时，关于M、N两点的电势，下列说法正确的是A.M点的电势等于N点的电势B.M点的电势高于N点的电势C.M点的电势低于N点的电势D.无法确定M、N两点电势的高低答案:C 3 如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分从d孔射出，则从两孔射出的电子速率之比vcvd=_，从两孔中射出的电子在容器中运动的时间之比tctd=_。答案:21 12解析：设正方形容器边长为a，则从c处射出的粒子轨道半径rc=a,即a=时间tc=从d处射出的粒子，轨道半径rd=，即=td=所以vcvd=a=21tctd=12。4、如下图所示，涂有特殊材料的阴极K，在灯丝加热时会逸出电子，电子质量为m、电量为e，电子的初速度可视为零。逸出的电子经过加速电压为U的电场加速后，垂直磁场方向射入半径为R的圆形匀强磁场区域。已知磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，电子在磁场中运动的轨道半径大于R。试求：（1）电子进入磁场时的速度大小；（2）电子在磁场中运动轨迹的半径r的大小；（3）电子从圆形磁场区边界的入射位置不同，它在磁场区内运动的时间就不相同。求电子在磁场区内运动时间的最大值。答案:解：（1）电子在电场中的加速过程，根据动能定理有：eU=mv02 得v0=。 (2)进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有ev0B=m 解出：r=。 (3)当电子在磁场中的轨迹弧最长时，它在磁场中运动的时间也最长。因rR，最大的弦长应等于2R，对应的弧最长，运动的时间也最长。画出几何关系图如下图所示：设轨迹弧对应的圆心角为，则：sin= 电子在磁场区运动的最长时间为：t= 联立解得：t=arcsin(BR)。 5.如图所示，在y0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，y0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点。C、D两点均未在图中标出。已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求：(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)电子从A运动到D经历的时间t。答案:解：电子的运动轨迹如下图所示（1）电子在电场中做类平抛运动设电子从A到C的时间为t12d=v0t1d=at12a=求出E=.（2）设电子进入磁场时速度为v,v与x轴的夹角为,则tan=1，即=45求出v=v0电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力evB=m由图可知r=2d求出B=.（3）由抛物线的对称关系，电子在电场中运动的时间为3t1=电子在磁场中运动的时间t2=电子从A运动到D的时间t=3t1+t2=.