2014年版高考物理二輪分類練習(xí)題目4

1、備戰(zhàn)2014物理分類突破贏高考41.(2013·浙江金華十校聯(lián)考)不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速直線穿過設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子電荷量為q，進(jìn)入速度為v，以下說法正確的是()A若同時(shí)增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過B若同時(shí)減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線穿過C若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子動(dòng)能一定減小D若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子的動(dòng)能有可能不變2如圖所示，一束正離子從S點(diǎn)沿水平方向射出，在沒有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)恰好擊中熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)O；若同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，

2、正離子束最后打在熒光屏上坐標(biāo)系的第象限中，則所加電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B的方向可能是(不計(jì)離子重力及其之間相互作用力)()AE向下，B向上BE向下，B向下CE向上，B向下 DE向上，B向上3.(改編題)三個(gè)帶正電的粒子a、b、c(不計(jì)重力)以相同動(dòng)能水平射入正交的電磁場(chǎng)中，軌跡如圖所示關(guān)于它們的質(zhì)量ma、mb、mc的大小關(guān)系和粒子a動(dòng)能變化，下列說法正確的是()AmambmcBmambmcC粒子a動(dòng)能增加D粒子a動(dòng)能減少4.如圖所示，空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向豎直向下，磁場(chǎng)方向水平(圖中垂直紙面向里)，一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是()A若僅撤去電場(chǎng)，P可能做勻加

3、速直線運(yùn)動(dòng)B若僅撤去磁場(chǎng)，P可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C若給P一初速度，P不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D若給P一初速度，P可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)5(改編題)如圖所示，一束帶電粒子(不計(jì)重力，初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域，其中磁場(chǎng)的方向如圖所示，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上則()A該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子B該裝置可篩選出具有特定電荷量的粒子C該裝置可篩選出具有特定速度的粒子D該裝置可篩選出具有特定動(dòng)能的粒子6.如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖，帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點(diǎn)初速度為0)后，進(jìn)入磁感

4、應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板S上的x1、x2處圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則()Aa的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量Ba的電荷量一定大于b的電荷量Ca運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間Da的比荷大于b的比荷7.如圖，空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)，則粒子從B點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則粒子從D點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B點(diǎn)、A到C點(diǎn)和A到D點(diǎn)所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計(jì))()

5、At1t2t3 Bt2t1t3Ct1t2t3Dt1t3t28(2013·浙江模擬)如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是()A在Ekt圖中應(yīng)有t4t3t3t2t2t1B高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tntn1C粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能一定越大D要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，則要求D形盒的面積也越大9.質(zhì)譜儀是測(cè)帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)同一電場(chǎng)

6、加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子質(zhì)量其工作原理如圖所示虛線為某粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知()A此粒子帶負(fù)電B下極板S2比上極板S1電勢(shì)高C若只增大加速電壓U，則半徑r變大D若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑r變小10如圖所示，MN是一段在豎直平面內(nèi)半徑為1 m的光滑的1/4圓弧軌道，軌道上存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)軌道的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B10.1 T現(xiàn)有一帶電荷量為1 C、質(zhì)量為100 g的帶正電小球從M點(diǎn)由靜止開始自由下滑，恰能沿NP方向做直線運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)入右側(cè)的復(fù)合場(chǎng)(NP沿復(fù)合場(chǎng)的中心線)已知A、B板間的電壓為UBA2 V，板間距離d2

7、 m，板的長(zhǎng)度L3 m，若小球恰能從板的右邊沿飛出，g取10 m/s2.求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的速度v的大小(2)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小(3)復(fù)合場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小11.如圖所示，矩形abcd關(guān)于x軸對(duì)稱，長(zhǎng)ad2L，寬abL，三角形Oab區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，梯形Obcd區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)以初速度v從P點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，穿過電場(chǎng)后從Ob邊上Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，然后從y軸負(fù)半軸上的M點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)垂直于y軸離開磁場(chǎng)，已知OPL，OQL，試求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E大??；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

8、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小12.絕緣水平面ab與處在豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣軌道bcd相切于b點(diǎn)，半圓軌道的半徑為R.過b點(diǎn)的豎直平面MN的左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有正交的電、磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，如圖所示，比荷為k的帶電小球從水平面上某點(diǎn)由靜止釋放，過b點(diǎn)進(jìn)入MN右側(cè)后能沿半圓形軌道bcd運(yùn)動(dòng)且對(duì)軌道始終無(wú)壓力，小球從d點(diǎn)再次進(jìn)入MN左側(cè)后正好落在b點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，求：(1)小球進(jìn)入電、磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；(2)MN右側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E2；(3)MN左側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E1；(4)小球釋放點(diǎn)到b點(diǎn)的距離s.答案1BC粒子能夠直線穿過，則有qqvB，即v，

9、若U、B增大的倍數(shù)不同，粒子不能沿直線穿過，A錯(cuò)誤，同理B正確；粒子向下偏，電場(chǎng)力做負(fù)功，又W洛0，所以Ek0，C正確D錯(cuò)誤2A正離子束打到第象限，相對(duì)原入射方向向下，所以電場(chǎng)E方向向下；根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)B方向向上，故A正確3AD粒子a受的電場(chǎng)力向下、受的洛倫茲力向上，又a向上偏，說明a受的洛倫茲力大，故推出a的初速度大又三個(gè)粒子動(dòng)能相同，故a的質(zhì)量小，因此選項(xiàng)A對(duì)；a向上偏，電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功，洛倫茲力不做功，故a動(dòng)能減少，因此選項(xiàng)D對(duì)4D由題意可知，帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力平衡，若P的初速度垂直于磁感線方向，則P可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若P的初速度沿磁感線方向，則P可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)

10、誤，D正確；若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子在重力作用下先加速，由于洛倫茲力的大小與速度大小成正比，故所受的合外力將發(fā)生變化，帶電粒子不可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；若僅撤去磁場(chǎng)，P仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，B錯(cuò)誤5C速度選擇器的工作原理：帶電粒子垂直射入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)空間，所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力方向相反，大小相等本題中粒子若要無(wú)偏轉(zhuǎn)地通過區(qū)域，通過收集室的小孔O3，需要滿足qEqvB，即粒子的速度vE/B，C正確6D粒子經(jīng)電場(chǎng)加速的過程，由動(dòng)能定理有：qUmv；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知Bqv0m，所以R，由圖知Ra<Rb，故>，A、B錯(cuò)、D對(duì)；因周期為T，運(yùn)行時(shí)間為，

11、所以a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，C錯(cuò)7C8A帶電粒子在兩D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)周期，而粒子運(yùn)動(dòng)周期T與粒子速度無(wú)關(guān)，則有t4t3t3t2t2t1，A正確；高頻電源的變化周期應(yīng)該等于2(tntn1)，B錯(cuò)誤；由R可知：粒子最后獲得的最大動(dòng)能與加速次數(shù)無(wú)關(guān)，與D形盒內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒半徑有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤9C粒子從S3小孔進(jìn)入磁場(chǎng)中，速度方向向下，粒子向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知粒子帶正電帶正電的粒子在S1和S2兩板間加速，則要求場(chǎng)強(qiáng)的方向向下，那么S1板的電勢(shì)高于S2板的電勢(shì)粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有mv2qU，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，則有r，聯(lián)立兩式解得r，由此式可以看出只增大U或只

12、增大m時(shí)，粒子的軌道半徑都變大10解析：(1)小球沿NP做直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得：mgqvB1解得v10 m/s.(2)小球從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得：mgRqERmv2代入數(shù)據(jù)解得：E4 N/C.(3)在板間復(fù)合場(chǎng)中小球受電場(chǎng)力qUBA/d1 N與重力平衡，故小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R，由幾何知識(shí)得：R2L2(R)2，解得：R5 m由qvB2mv2/R，解得：B20.2 T.答案：(1)10 m/s(2)4 N/C(3)0.2 T11.解析：(1)根據(jù)題意，Ob與x軸的夾角為45°，帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，場(chǎng)強(qiáng)為E，則xOQ·cos 45°vtxOPOQ·sin 45°at2qEma聯(lián)立以上各式解得E.(2)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，在Q點(diǎn)豎直分速度vyat，代入數(shù)據(jù)解得vyv粒子在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度vv速度方向與x方向之間的夾角滿足tan 145°即粒子垂直于Ob邊進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心即為O點(diǎn)半徑ROQ又qvB.解得B.答案：(1)(2)B12解析：(1)小球進(jìn)入MN右側(cè)電、磁場(chǎng)后能沿bcd運(yùn)動(dòng)且始終