【物理】2019届二轮复习 带电粒子在复合场中的运动 作业（全国通用）

【物理】2019届二轮复习 带电粒子在复合场中的运动 作业（全国通用）

‎2019届二轮复习 带电粒子在复合场中的运动 作业（全国通用）‎ ‎1．（2018·衡水金卷高三四省第三次大联考）如图所示的速度选择器水平放置，板长为L，两板间距离也为L，两板间分布着如图所示的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子(不计重力)从两板左侧中点O处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从O点进入电场，恰好从上板极右边缘b点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子以相同的速度从O点进入磁场，则粒子圆周运动的半径为 A．L B．2L C． D．‎ ‎2．（2018·河南省七校模拟测试）如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场方向竖直向上，磁场方向垂直于纸面向里，带电粒子B静止在正交的电磁场中，另一带电粒子A以一定的水平速度沿直线向右运动，与粒子B碰撞后粘在一起，碰撞过程中粒子的电荷量没有损失，两个粒子的质量相等，则下列说法正确的是 A．粒子A带负电，粒子B带正电 B．粒子A的带电量一定小于粒子B的带电量 C．两粒子碰撞后仍沿直线运动 D．两粒子碰撞后会做向上偏转运动 ‎3．质谱仪是一种测定带电粒子质虽和分析同位索的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子(可认为初速度为零)，从狭缝S1进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场。现在MN上的F点（图中末画出）接收到该粒子，且。则该粒子的荷质比为（粒子的重力忽略不计）‎ A． B． C． D． ‎4．如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q。下列说法错误的是 A．质子的最大速度不超过2πRf B．质子的最大动能为 C．质子的最大动能与电压U无关 D．只增大磁感应强度B，可增加质子的最大动能 ‎5．（2018·四川省成都市高中毕业班摸底测试）图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场，一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时，恰能沿直线运动。欲使微粒向下偏转，可采用的方法是 A．仅减小入射速度 B．仅减小微粒的质量 学 ‎ C．仅增大微粒的电荷量 D．仅增大磁场的磁感应强度 ‎6．如图所示，一束含有、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，其中沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点，不计粒子间的相互作用。则 A．打在P1点的粒子是 B．O2P2的长度是O2P1长度的2倍 C．粒子与粒子在偏转磁场中运动的时间之比为2:1‎ D．粒子与粒子在偏转磁场中运动的时间之比为1:1‎ ‎7．（2018·四川省成都市高中毕业班摸底测试）如图，平面直角坐标系xOy中，在y>0及y<—区域存在场强大小相同，方向相反（均平行于y轴）的匀强电场，在L0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核11H和一个氘核21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场。11H的质量为m，电荷量为q不计重力。求 ‎（1）11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离 ‎（2）磁场的磁感应强度大小 ‎（3）12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离 ‎13．如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5 T。有一带正电的小球，质量m=1×10–6 g，电荷量q=2×10–6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），取g=10 m/s2。求：‎ ‎（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；‎ ‎（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。‎ ‎14．回旋加速器的工作原理如图1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为+q，加在狭缝间的交变电压如图2所示，电压值的大小为U0。周期T=。一束该种粒子在t=0 时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：‎ ‎（1）出射粒子的动能；‎ ‎（2）粒子从飘入狭缝至动能达到所需的总时间；‎ ‎（3）要使飘入狭缝的粒子中有超过99 能射出，d应满足的条件。‎ 图1 图2‎ ‎15．一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0‎ 的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L，且OM =L。某次测量发现MN中左侧2/3区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧1/3区域QN仍能正常检测到离子。 在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到。‎ ‎（1）求原本打在MN中点P的离子质量m；‎ ‎（2）为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围；‎ ‎（3）为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数。（取；）‎ 参考答案 1． A 2． BD 3． C 4． D 5． A 6． B ‎7．（1） 与x轴的夹角为 （2）2L （3）‎ ‎8．（1）（0，） （2） （3）‎ ‎9．（1）1:2 （2） （3）或 ‎10．（1） （2） （3） ‎ ‎11．（1）两粒子的轨迹关于OO′直线对称 （2）正粒子不会打到板上．运动时间为（1+）×10-7s；负粒子不会打到板上，运动时间为（1+）×10-7 s （3）B>0.8 T ‎12．（1） （2） （3）‎ ‎13．（1）20 m/s，与电场方向夹角为60° （2）3.5 s ‎14．（1） （2） （3）‎ ‎15．（1） （2） （3）3次