高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練-帶電粒子在組合場中的運(yùn)動 word版無答案

1、2022高考一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練帶電粒子在組合場中的運(yùn)動一、單項(xiàng)選擇（下列各題中四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1如圖所示，在水平連線MN和PQ間有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在MN上方有水平向里的勻強(qiáng)磁場。兩個(gè)質(zhì)量和帶電量均相等的帶正電的粒子A、B，分別以水平初速度、從PQ連線上O點(diǎn)先后進(jìn)入電場，帶電粒子A、B第一次在磁場中的運(yùn)動時(shí)間分別為和，前兩次穿越連線MN時(shí)兩點(diǎn)間的距離分別為，和，粒子重力不計(jì)，則（ ）A一定小于，一定等于B一定小于，可能小于C可能等于，一定等于D可能等于，可能小于2如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，若勵磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外，磁場的強(qiáng)弱由勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。電

2、子束由電子槍產(chǎn)生，電子速度的大小由電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，速度方向與磁場方向垂直，下列說法正確的是（）A勵磁線圈中通有順時(shí)針方向的電流B僅降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小C僅減小勵磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動的周期將變小D僅降低電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動的周期將變小3如圖所示，比荷為k的粒子從靜止開始，經(jīng)加速電場U加速后進(jìn)入輻向的電場E進(jìn)行第一次篩選，在輻向電場中粒子做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過無場區(qū)從小孔P1處垂直邊界進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B中進(jìn)行第二次篩選，在與O2距離為d小孔P1垂直邊界射出并被收集。已知靜電分析器和磁分析器界面均為四分之一圓弧，以下敘述正確的是（）A靜

3、電分析器中K1的電勢高于K2的電勢B被收集的帶電粒子一定帶負(fù)電C電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值關(guān)系為D若增大U，為保證B不變，則被收集粒子的K比原來大4如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場，在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說法不正確的是（）A粒子一定帶正電B加速電場的電壓U=ERC直徑PQ=D若

4、一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷5如圖所示，一種質(zhì)譜儀由速度選擇器和偏轉(zhuǎn)磁場組成。平行金屬板M、N水平放置，它們帶等量異種電荷，M板帶負(fù)電、N板帶正電，板間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.核乳膠片與豎直方向的夾角=37，膠片右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一束電性相反、帶電量大小均為q的質(zhì)量不同的兩種粒子以相同的速度沿虛線通過平行金屬板，然后從膠片上的小孔O進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，分別打在膠片上的P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知OP=L1，OQ=L2，L2L1，不計(jì)粒子的重力以及它們之間的相互作用，sin37=0.6，cos37=

5、0.8下列說法正確的是（）A極板間勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里B粒子束的速度大小為C打在P點(diǎn)的粒子的質(zhì)量為D打在P、Q兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差的絕對值為6現(xiàn)代科學(xué)儀器常用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動。真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場和磁場的寬度都相同，長度足夠長。電場強(qiáng)度方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里。電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直。一個(gè)帶正電的粒子在第1層左側(cè)邊界某處由靜止釋放，不計(jì)粒子的重力及運(yùn)動時(shí)的電磁輻射。已知粒子從第4層磁場右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為30。若保證粒子不能從第一層磁場右邊界穿出，至少為（）A12B16C20D247

6、a、b兩個(gè)帶正電的粒子經(jīng)同一電場由靜止加速，先后以v1、v2從M點(diǎn)沿MN進(jìn)入矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后分別從PQ邊E、F離開。直線ME、MF與MQ的夾角分別為30、60，粒子的重力不計(jì)，則兩個(gè)粒子進(jìn)入磁場運(yùn)動的速度大小之比為（）Av1：v2=1：3Bv1：v2=3：1Cv1：v2=3：2Dv1：v2=2：38如圖所示，在第二象限存在方向垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，在第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m，帶正電的粒子從點(diǎn)以速度v0向y軸正方向射出，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從y軸上的某點(diǎn)垂直y軸射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后通過x軸上的點(diǎn)N（d，0），不計(jì)粒子重力，則（）A粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間大于在磁場中

7、的運(yùn)動時(shí)間B粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間可能等于在磁場中的運(yùn)動時(shí)間C電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為D電場力對粒子做的功為9如圖所示，兩導(dǎo)體板水平放置，兩板間電勢差，帶電粒子以初速度沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場，粒子射入磁場和射出磁場的兩點(diǎn)間的距離，則（）A當(dāng)時(shí)，B當(dāng)時(shí)，C當(dāng)時(shí)，D當(dāng)時(shí)，10如圖所示，在兩個(gè)半徑均為r=0.1m的半圓形區(qū)域ACD和FGH中，分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場；在相距為d=0.1m的AD和FH之間分布有電場強(qiáng)度為E=0.1N/C，方向隨時(shí)間不斷變化的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從AC

8、D的圓心O1點(diǎn)由靜止釋放，保證粒子每次經(jīng)過電場區(qū)域均能加速，且粒子最終以v=10m/s的速度從A點(diǎn)向上射入ACD區(qū)域，恰好從D點(diǎn)射出，則下列說法中正確的是（）A電場方向變化的周期可表示為B該粒子的比荷為2103C/kgC粒子從開始加速到穿出磁場，共經(jīng)電場加速10次D粒子第n次加速后，其在磁場中的運(yùn)動半徑變?yōu)榈冢╪-1）次加速后的倍11如圖甲所示，在空間存在一個(gè)變化的電場和一個(gè)變化的磁場。電場的方向水平向右，場強(qiáng)大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面，大小隨時(shí)間變化情況如圖丙所示。在t=1s時(shí)，從A點(diǎn)沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一個(gè)粒子，并在此之后，每隔2s有一個(gè)相同

9、的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好能擊中C點(diǎn)，若AB=BC=L，且粒子由A運(yùn)動到C的運(yùn)動時(shí)間小于1s。不計(jì)空氣阻力和粒子的重力，對于各粒子由A運(yùn)動到C的過程中，下列說法正確的是（）A電場強(qiáng)度E0和磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小之比為2v03B第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動的加速度大小之比為21C第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子通過C的動能之比為14D第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動的時(shí)間之比為 212如圖所示，在第一象限內(nèi)有沿，軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)速度大小為v0的帶正電的重力不計(jì)的帶電粒子從距O點(diǎn)為L的A點(diǎn)射入磁場，速度方向與x軸正方向成60時(shí)，粒子恰好垂直于y軸進(jìn)入電場，

10、之后通過x軸上的C點(diǎn)，C點(diǎn)距O點(diǎn)距離也為L。則電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小比值為（）ABCD二、多項(xiàng)選擇題（下列選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)滿足題意）13如圖所示，在xOy坐標(biāo)系平面內(nèi)，x軸上方有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，x軸下方有垂直坐標(biāo)系平面向里的勻強(qiáng)磁場，一電子，質(zhì)量為m、電荷量為從圖中坐標(biāo)原點(diǎn)O處以與x軸負(fù)方向成角的速度沿坐標(biāo)平面射入勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)磁場到達(dá)A點(diǎn)，再進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)電場中，結(jié)果恰好從O點(diǎn)回到磁場，不計(jì)電子的重力，則下列說法正確的是（）A磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B電場強(qiáng)度大小C電子運(yùn)動過程中最高點(diǎn)的坐標(biāo)為D電子從O點(diǎn)出發(fā)到下一次回到O點(diǎn)的時(shí)間14如圖所示，兩豎直的平行金屬板間有可調(diào)節(jié)的加速電壓

11、，右側(cè)金屬板上有一狹縫，重力不計(jì)的正粒子由左側(cè)極板靜止釋放，粒子剛好從狹縫垂直金屬板射入右側(cè)的角形勻強(qiáng)磁場，為熒屏。已知，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外，粒子的比荷為k。當(dāng)電壓調(diào)到最大時(shí)，粒子剛好垂直地到達(dá)熒屏，則下列說法正確的是（）A粒子的最大半徑為B當(dāng)粒子剛好不能到達(dá)熒屏?xí)r兩極板間的電壓為C粒子到達(dá)熒屏的區(qū)域長度為D粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為15如圖所示直角坐標(biāo)系xOy，P為第四象限內(nèi)的一點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電荷的微粒（重力不計(jì)）從原點(diǎn)O以初速度v0沿y軸正方向射入。第一次在整個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，該微粒恰好能通過P點(diǎn)；第二次保持y0區(qū)域磁場不變，而將y0區(qū)域

12、磁場改為沿x方向勻強(qiáng)電場，該微粒仍通過P點(diǎn)，則（）A勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C該微粒從O運(yùn)動到P，第二次所用時(shí)間一定短些D該微粒通過P點(diǎn)時(shí)的速度，第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定大些16如圖所示，在xOy平面的一、二、三象限內(nèi)存在垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 1T的勻強(qiáng)磁場，第四象限存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E 5N/C，ON為處于y軸負(fù)方向的彈性絕緣薄擋板，長度為9m，M點(diǎn)為x軸正方向上的一點(diǎn)，OM3m?，F(xiàn)有一個(gè)比荷大小為的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且重力不計(jì)），從擋板下端N處小孔的右側(cè)某處由靜止釋放，經(jīng)勻強(qiáng)電場加速后從N處小孔沿x軸負(fù)方向射入磁場，若與擋板相碰就以原速率彈

13、回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電荷量不變，小球最后都能經(jīng)過M點(diǎn)，則帶電小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)距離的可能值為（保留一位小數(shù)）（）A0.9mB0.6mC2.5mD3.0m17空間存在平面直角坐標(biāo)系，在區(qū)域內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，在區(qū)域內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，在第二象限內(nèi)有矩形，。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從A點(diǎn)沿y軸正方向以某速度射入第二象限，經(jīng)時(shí)間后由D點(diǎn)進(jìn)入磁場，又經(jīng)一段時(shí)間射出磁場后又回到A點(diǎn)，現(xiàn)只改變粒子自A點(diǎn)出射速度大小至v，粒子經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)動后可經(jīng)過C點(diǎn)，則（）A勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為B勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C能使粒子以最短時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)的初速度D能使粒子

14、以最短時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)的初速度18如圖所示，xoy坐標(biāo)平面內(nèi)的第一、二象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，第三、四象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子自M點(diǎn)以大小為v0的速度沿x軸正方向射出，恰好從原點(diǎn)進(jìn)入第一象限。已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，M點(diǎn)的坐標(biāo)為，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，帶電粒子的重力忽略不計(jì)，則（）A粒子帶負(fù)電，比荷B粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為4LC粒子第一次經(jīng)過軸的坐標(biāo)為(0，4L)D帶電粒子自M開始到剛回到第三象限的時(shí)間為19如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從邊界上O點(diǎn)射入磁場，其人射方向與邊界成45角。當(dāng)粒子第一次運(yùn)動到電場中的P點(diǎn)時(shí)速度大小為、方向與邊界平行，

15、且P點(diǎn)與O點(diǎn)水平方向相距3L，P點(diǎn)與邊界相距L。不計(jì)粒子的重力。下列說法正確的是（）A粒子從O點(diǎn)射入磁場時(shí)的速度大小為B粒子從Q點(diǎn)射入電場時(shí)的速度大小為C勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為D勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為20如圖，正方形abcd中abd區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，bcd區(qū)域內(nèi)有方向平行bc的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）。一帶電粒子從d點(diǎn)沿da方向射入磁場，隨后經(jīng)過bd的中點(diǎn)e進(jìn)入電場，接著從b點(diǎn)射出電場。不計(jì)粒子的重力。則（）A粒子帶正電B電場的方向是由b指向cC粒子在磁場、電場中運(yùn)動的時(shí)間之比為 2D粒子在b點(diǎn)和d點(diǎn)的動能大小相等三、綜合計(jì)算題（要求寫出必要的計(jì)算過程）21如圖所示的坐標(biāo)系

16、，虛線MN位于x軸上方h處，虛線MN與x軸之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），x軸下方有一半徑為R的圓形磁場與x軸相切于O點(diǎn)，O1為磁場的圓心，磁場方向垂直于紙面向外（圖中未畫出）。S處有一粒子源，某時(shí)刻沿y軸負(fù)方向發(fā)射一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，粒子的發(fā)射速度大小為v0，經(jīng)過一段時(shí)間粒子由坐標(biāo)原點(diǎn)以大小為的速度進(jìn)入磁場，且粒子的軌跡剛好通過O1點(diǎn)，不考慮粒子的重力。求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。22如圖，在真空中，xoy坐標(biāo)平面第一象限x1m的范圍內(nèi)，存在一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E2.0102N/C，在x1m處有一足夠大吸收熒光屏MN，在第二

17、象限存在一半徑R0.4m的四分之一圓弧邊界的勻強(qiáng)磁場，原點(diǎn)O為圓心，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2T，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有一束寬度也為R的線狀正粒子源，以水平速度v01.28104m/s沿x軸正向射入磁場區(qū)域，穿過磁場后通過y軸進(jìn)入右側(cè)電場區(qū)域。所有粒子的比荷均為1.6105C/kg，不計(jì)粒子的重力及其相互作用。（1）從A（0.4m，0）處水平射入的粒子剛進(jìn)入電場時(shí)的y坐標(biāo)（2）吸收光屏上有粒子出現(xiàn)的y坐標(biāo)范圍（3）若已知粒子質(zhì)量m1.0108kg，粒子打在光屏上不反彈，作用時(shí)間均為t1.0103s，求單個(gè)粒子打到光屏上時(shí)，與光屏間的最大作用力。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，提示：1.4，1.7）23如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場。不計(jì)重力。若該粒子離開電場時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為，求：（1）電場強(qiáng)度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；（2）該粒子