北京四中2022屆高三基礎(chǔ)訓(xùn)練6

北京四中2022屆高三基礎(chǔ)訓(xùn)練6IIIIⅠⅡⅢⅣA．區(qū)域ⅠB.區(qū)域ⅡC．區(qū)域ⅢD.區(qū)域Ⅳααab2．如圖所示，兩根相距l(xiāng)平行放置的光滑導(dǎo)電軌道，傾角均為α，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為E的電源（內(nèi)阻不計(jì)）。一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab,與軌道垂直放在導(dǎo)電軌道上，同時(shí)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使ab桿剛好靜止在軌道上。求所加磁場(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為ααabO’’O’’OBα3．如圖所示,在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一匝數(shù)為N，通有電流I的矩形線圈，線圈繞oo’軸轉(zhuǎn)至線圈平面與磁感線成α角的位置時(shí)，受到的安培力矩為M，求此時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量。4．氘核（）、氚核（）、氦核（）都垂直磁場(chǎng)方向射入同一足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求以下幾種情況下，他們的軌道半徑之比及周期之比是多少？（1）以相同的速率射入磁場(chǎng)；（2）以相同動(dòng)量射入磁場(chǎng)；（3）以相同動(dòng)能射入磁場(chǎng)。aabLL/2cd5．如圖所示，矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為L(zhǎng)/2。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m，電量為e的電子沿著矩形磁場(chǎng)的上方邊界射入磁場(chǎng)，欲使該電子由下方邊界穿出磁場(chǎng)，求：（1）電子速率v的取值范圍？（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化范圍。bbayxvv6．如圖所示，一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m1；電量為q，以平行于ox軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示區(qū)域，為使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸上b點(diǎn)以垂直于ox軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)胤郊右粋€(gè)垂直于xy平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，試求這個(gè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑、重力忽略不計(jì)。BB1B2R-+7．如圖所示為一臺(tái)質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖，設(shè)相互正交的勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為E和B1，則帶電粒子在場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，射出粒子速度選擇器時(shí)的速度為v=,該粒子垂直另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的邊界射入磁場(chǎng)，粒子將在磁場(chǎng)中做軌跡為半圓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為R，求粒子的荷質(zhì)比q/m。8．在高能物理研究中，粒子回旋加速器器起著重要作用。如圖所示，它由兩個(gè)鋁制D形盒組成。兩個(gè)D形盒處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并接有正弦交變電壓。下圖為俯視圖。S為正離子發(fā)生器。它發(fā)出的正離子（如質(zhì)子）初速度為零，經(jīng)狹縫電壓加速后，進(jìn)入D形盒中。在磁場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)半周，再經(jīng)狹縫電壓加速。如此周而復(fù)始，最后到達(dá)D形盒的邊緣，獲得最大速度（動(dòng)能），由導(dǎo)出裝置導(dǎo)出。已知被加速質(zhì)子，質(zhì)量m=×10-27Kg，電量q=×10-19C，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，D形盒半徑R=（1）為了使質(zhì)子每經(jīng)過(guò)狹縫都被加速，正弦交變電壓的頻率為。（用字母表示）（2）使質(zhì)子加速的電壓應(yīng)是正弦交變電壓的值。BBBBsvmab液體9．如圖所示為一個(gè)電磁流量計(jì)的示意圖，截面為正方形的磁性管，其邊長(zhǎng)為d，內(nèi)有導(dǎo)電液體流動(dòng)，在垂直液體流動(dòng)方向加一指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)測(cè)得液體a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U,求管內(nèi)導(dǎo)電液體單位時(shí)間的流量ab液體10．如圖，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r0。在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為B，在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā)，初速為零。如果該acbdO-qSacbdO-qSMNO+MNO+EB12．如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，固定著一根足夠長(zhǎng)的絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的小球，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)讓小球由靜止開(kāi)始下滑，求小球沿桿滑動(dòng)的最終速度為多大？EEm-qB參考答案 1．AC 2． 3． 4．（1）半徑之比：2:3:2周期之比：2:3:2

（2）半徑之比：2:2:1周期之比：2:3:2（3）半徑之比：周期之比：2:3:25．（1） （2）（或：）6． 7．v=E/B1，荷質(zhì)比：E/B1B2R8．（1）qB/2πm（2）瞬時(shí)值 （3）×107eV9．Q= 10． 11．S= 12．v=提示：mgNmgNBIl2．如圖，重力，導(dǎo)軌對(duì)它的支持力，以及磁場(chǎng)的安培力三者順次連接構(gòu)成力三角。O 3．如圖從上方俯視圖：OM=NBIScosαaLbL/2cdIIIaLbL/2cdIII4．利用可得5．如圖：Lr-L/2情況I中，r=∴Lr-L/2αr情況II中，∴αr則要使電子從下方邊界穿出磁場(chǎng)，則：得到r=1.25L情況I中，t=T/2=情況II中，圓心角α=53ot=Myx所以時(shí)間Myxaa6．如圖，紅色曲線表示電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中Nb它在磁場(chǎng)中的軌跡為一段圓弧，其中MN是圓形磁場(chǎng)的弦，則要使圓形磁場(chǎng)的面積最小，則MN是圓形磁場(chǎng)直徑即如圖黃色圓。則此時(shí)R=MN/2==Nb7．速度選擇器：只讓速度滿(mǎn)足：即：v=利用R=mv/qB2可得荷質(zhì)比。8．（1）正弦交變電壓的頻率等于帶電微粒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的頻率。（加速的時(shí)間與在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的時(shí)間相比值可忽略不計(jì)）（2）加速電壓應(yīng)是正弦交變電壓的瞬時(shí)值。不同瞬時(shí)差值，加到最大速度所用的時(shí)間不同。（3）當(dāng)它從回旋加速器中出來(lái)時(shí)，軌道半徑等于D形盒的半徑。由：R=mv/qB可以得到=×107eV9．注意a和b分別表示上、下表面的兩點(diǎn)。在洛侖茲力作用下，電荷在上下表面聚集，因此上下表面間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，具有一定電勢(shì)差。此后電荷受到電場(chǎng)力和洛化茲力，當(dāng)qE=qvB時(shí)，電勢(shì)差恒定。aacbdO-qS10．如圖軌跡。 11．當(dāng)物塊受到向上的洛侖茲力等于重力時(shí)，物塊會(huì)開(kāi)始飛離地面。此時(shí)qvB=mg再由動(dòng)能定理：qEs=可解。mgqEmgqENf初始：小球受力如圖，加速隨著速度增加，小球受到向左的洛侖茲力，則N會(huì)減小，減小，則加速度a增大，小