2019高考物理大二轮复习专题三电场和磁场专题能力训练10带电粒子在组合场复合场中的运动.doc

8专题能力训练10带电粒子在组合场、复合场中的运动(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题每小题7分共56分。在每小题给出的四个选项中1~6题只有一个选项符合题目要求7~8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得7分选对但不全的得4分有选错的得0分)1.右图为“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板其电容为C板间距离为d平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度为B。a、b板带上电荷可在平行板内产生匀强电场且电场方向和磁场方向互相垂直。一带电粒子以速度v0经小孔O进入正交电磁场可沿直线OO'运动由O'射出粒子所受重力不计则a板所带电荷量情况是()A.带正电其电荷量为B.带负电其电荷量为C.带正电其电荷量为CBdv0D.带负电其电荷量为2.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示则下列说法正确的是()A.该束带电粒子带负电B.速度选择器的P1极板带负电C.在B2磁场中运动半径越大的粒子质量越大D.在B2磁场中运动半径越大的粒子比荷越小3.如图所示一带电塑料小球质量为m用丝线悬挂于O点并在竖直平面内摆动最大摆角为60°水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时悬线上的张力恰为零则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为()A.0B.2mgC.4mgD.6mg4.如图所示虚线区域空间内存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电磁复合场有一个带正电小球(电荷量为+q质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下那么带电小球可能沿直线通过的是()A.①②B.③④C.①③D.②④5.如图所示一束质量、速度和电荷量不全相等的离子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并分裂为A、B束下列说法正确的是()A.组成A、B束的离子都带负电B.组成A、B束的离子质量一定不同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外6.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.1447.如图所示一对间距可变的平行金属板C、D水平放置两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场B。两板通过滑动变阻器与铅蓄电池相连这种铅蓄电池能快速转换到“逆变”状态即外界电压过低时能向外界提供一定的供电电压当外界电压超过某一限定值时可转换为充电状态。闭合开关S后有一束不计重力的带正电粒子从左侧以一定的速度v0射入两板间恰能做直线运动。现对入射粒子或对装置进行调整则下列有关描述正确的是()A.若仅将带正电的粒子换成带负电的粒子也能直线通过B.若只增大两板间距到一定程度可使铅蓄电池处于充电状态C.若将滑动变阻器的滑片P向a端滑动可提高C极板的电势D.若只减小入射粒子的速度可使铅蓄电池处于充电状态接交流电源8.(2018·江苏六市调研)回旋加速器的工作原理图如图所示置于高真空中的D形金属盒半径为R两盒间的狭缝很小带电粒子在狭缝间加速的时间忽略不计。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与盒面垂直。粒子源A产生的粒子质量为m电荷量为+qU为加速电压则()A.交流电压的周期等于粒子在磁场中回转周期的一半B.加速电压U越大粒子获得的最大动能越大C.D形盒半径R越大粒子获得的最大动能越大D.磁感应强度B越大粒子获得的最大动能越大二、非选择题(本题共3小题共44分)9.(14分)在如图所示的直角坐标系中有沿y轴正方向(竖直向上方向)、磁感应强度大小为B的匀强磁场现在坐标原点O固定一电荷量为Q的正点电荷一个质量为m、电荷量为q的正点电荷微粒恰好能以y轴上的O1点为圆心在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω已知当地重力加速度为g。试求圆心O1的y坐标。10.(15分)(2018·全国卷Ⅲ)如图所示从离子源产生的甲、乙两种离子由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场磁场方向垂直于纸面向里磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求:(1)磁场的磁感应强度大小;(2)甲、乙两种离子的比荷之比。11.(15分)如图所示足够长、宽度l1=0.1m、方向向左的有界匀强电场电场强度E=70V/m电场左边是足够长