《（浙江選考）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 3 第3節(jié) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)練習(xí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 3 第3節(jié) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)練習(xí)（含解析）（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1如圖所示，真空中存在著下列四種有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B區(qū)域，一帶正電的小球(電荷量為q，質(zhì)量為m)從該復(fù)合場(chǎng)邊界上方的某一高度由靜止開始下落那么小球可能沿直線通過(guò)下列哪種復(fù)合場(chǎng)區(qū)域()解析：選B.對(duì)帶正電的小球進(jìn)行受力分析可知，只有在選項(xiàng)B所示的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域其所受洛倫茲力、重力、電場(chǎng)力可以平衡，故B正確2(2019浙江“七彩陽(yáng)光”聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示，X1、X2，Y1、Y2，Z1、Z2分別表示導(dǎo)體板左、右，上、下，前、后六個(gè)側(cè)面，將其置于垂直Z1、Z2面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流I通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的兩側(cè)面之間產(chǎn)生霍耳電壓UH.已知電流I與導(dǎo)體單
2、位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n、電子電荷量e、導(dǎo)體橫截面積S和電子定向移動(dòng)速度v之間的關(guān)系為IneSv.實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)體板尺寸、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變，下列說(shuō)法正確的是()A導(dǎo)體內(nèi)自由電子只受洛倫茲力作用BUH存在于導(dǎo)體的Z1、Z2兩面之間C單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n越大，UH越小D通過(guò)測(cè)量UH，可用R求得導(dǎo)體X1、X2兩面間的電阻解析：選C.由于磁場(chǎng)的作用，電子受洛倫茲力，向Y2面聚集，在Y1、Y2平面之間累積電荷，在Y1、Y2之間產(chǎn)生了勻強(qiáng)電場(chǎng)，故電子也受電場(chǎng)力，在Y1、Y2之間也產(chǎn)生了電勢(shì)差，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)自由電子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，霍耳電壓UH穩(wěn)定，即有Bev，又有IneSv，即
3、得UH，故選項(xiàng)C正確；電流I并不是因霍耳電壓UH而形成的，所以R并不成立，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(2019杭州高三檢測(cè))如圖所示，一帶電塑料小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點(diǎn)，并在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，最大擺角為60，水平磁場(chǎng)垂直于小球擺動(dòng)的平面當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的張力恰為零，則小球自右方最大擺角處擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力為()A0B2mgC4mgD6mg解析：選C.設(shè)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)速度為v，則mv2mgL(1cos 60)，此時(shí)qvBmgm，當(dāng)小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)，v大小不變，洛倫茲力方向發(fā)生變化，TmgqvBm，得T4mg，故C正確4使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出，離子
4、束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等質(zhì)量為m，速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓，圓心在O點(diǎn)，軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器引出器原理如圖所示，一對(duì)圓弧形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于O點(diǎn)(O點(diǎn)圖中未畫出)引出離子時(shí)，令引出通道內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低，從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道，沿通道中心線從Q點(diǎn)射出已知OQ長(zhǎng)度為L(zhǎng)，OQ與OP的夾角為.(1)求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)；(2)離子從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B，求B；(3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B
5、不變，在內(nèi)外金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng)，忽略邊緣效應(yīng)為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大小解析：(1)離子做圓周運(yùn)動(dòng)，Bqvq，正電荷(2)如圖所示OQR，OQL，OORr引出軌跡為圓弧，Bqv得R根據(jù)幾何關(guān)系得R故B.(3)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑向向外引出軌跡為圓弧，BqvEqEBvBv.答案：(1)正電荷(2)(3)沿徑向向外Bv【課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)(一)】一、選擇題1(2019臺(tái)州月考)如圖所示，在xOy平面內(nèi)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正向，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面向里一電子在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向保持不變則電子的運(yùn)動(dòng)方向沿()Ax軸正向Bx軸負(fù)
6、向Cy軸正向Dy軸負(fù)向答案：C2(2019杭州調(diào)研)如圖所示，A板發(fā)出的電子(重力不計(jì))經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板M、N間，M、N之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子通過(guò)磁場(chǎng)后最終打在熒光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子打在熒光屏的位置下降B當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用時(shí)間不變C若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則電子打在熒光屏上的速度大小不變D若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則電子打在熒光屏上的速度變大答案：C3(2019寧波選考適應(yīng)考試)在翻蓋手機(jī)中，經(jīng)常用霍爾元件來(lái)控制翻蓋時(shí)開啟或關(guān)閉運(yùn)行程序如圖是霍爾元件示意圖，磁場(chǎng)方向垂直于霍爾元件工
7、作面，通入圖示方向的電流I，MN兩端會(huì)形成電勢(shì)差UMN，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A電勢(shì)差UMN僅與材料有關(guān)B若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UMN0C僅增大M、N間的寬度，電勢(shì)差UMN變大D通過(guò)控制磁感應(yīng)強(qiáng)度可以改變電勢(shì)差UMN答案：A4(2019浙江省名校考前押寶)如圖所示，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，某帶電粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)大小為k，由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，又從P點(diǎn)穿出磁場(chǎng)下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)粒子所受重力)()A如果只增加U，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)B如果只減小B，粒子可以從ab邊某位置穿出磁場(chǎng)C如果既減小
8、U又增加B，粒子可以從bc邊某位置穿出磁場(chǎng)D如果只增加k，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)解析：選D.由已知可得qUmv2，k，r，解得r.對(duì)于選項(xiàng)A，只增加U，r增大，粒子不可能從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)對(duì)于選項(xiàng)B，粒子電性不變，不可能向上偏轉(zhuǎn)從ab邊某位置穿出磁場(chǎng)對(duì)于選項(xiàng)C，既減小U又增加B，r減小，粒子不可能從bc邊某位置穿出磁場(chǎng)對(duì)于選項(xiàng)D，只增加k，r減小，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)5(2019浙江省溫州聯(lián)考選考科目)如圖所示，在平行帶電金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子、氘核、氚核沿平行金屬板方向以相同動(dòng)能射入兩板間，其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出，則
9、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A偏向正極板的是質(zhì)子B偏向正極板的是氚核C射出時(shí)動(dòng)能最小的是質(zhì)子D射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核解析：選B.三個(gè)粒子射入時(shí)動(dòng)能相同，由Ekmv2得質(zhì)量與速度的平方成反比三個(gè)粒子射入復(fù)合場(chǎng)中，都受到向下的電場(chǎng)力和向上的洛倫茲力，其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則有BqvqE，vE/B.而質(zhì)子BqvqE，向上偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，洛倫茲力不做功，電場(chǎng)力做負(fù)功，射出時(shí)動(dòng)能減少同理可得，氚核BqvqE，向下偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，射出時(shí)動(dòng)能增加6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)離開此區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有
10、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))()At1t2t3Bt2t1t3Ct1t2t2解析：選C.在復(fù)合場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電粒子速度大小和方向都不變；只有電場(chǎng)時(shí)，粒子沿初速度方向的分速度不變，故t1t2.只有磁場(chǎng)時(shí)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向時(shí)刻改變，沿初速度方向的分速度不斷減小，故t1t2，則下列說(shuō)法中正確的是()A液滴可能做曲線運(yùn)動(dòng)B液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C電場(chǎng)線方向一定斜向上D液滴一定帶正電解析：選C
11、D.帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場(chǎng)線方向的電場(chǎng)力F、垂直于速度方向的洛倫茲力F洛，由于，這三個(gè)力的合力不可能沿帶電液滴的速度方向，因此這三個(gè)力的合力一定為零，帶電液滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不可能做曲線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤當(dāng)帶電液滴帶正電，且電場(chǎng)線方向斜向上時(shí)，帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場(chǎng)線向上的電場(chǎng)力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛倫茲力f作用，這三個(gè)力的合力可能為零，帶電液滴沿虛線L做勻速直線運(yùn)動(dòng)如果帶電液滴帶負(fù)電或電場(chǎng)線方向斜向下時(shí)，帶電液滴所受合力不為零，不可能沿直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C、D正確二、非選擇題10如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻
12、強(qiáng)電場(chǎng)，第象限以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸正半軸上yh處的M點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)不計(jì)粒子重力求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(3)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t.解析：粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(1)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1則有2hv0t1，hat根據(jù)牛頓第二定律得Eqma求得E.(2)設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，在電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得Eqhmv2mv又Bqvm，解得r.(3)粒子在電場(chǎng)中
13、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，t2T，求得tt1t2.答案：見(jiàn)解析11(2019浙江猜題卷)如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??；(3)
14、A點(diǎn)到x軸的高度h.解析：(1)小球在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受電場(chǎng)力必須與重力平衡，有qEmgE重力的方向是豎直向下，電場(chǎng)力的方向則應(yīng)為豎直向上，由于小球帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上(2)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O為圓心，MN為弦長(zhǎng)，MOP，如圖所示設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知sin 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有qvB由速度的合成與分解知cos 由式得v0cot .(3)設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為vyv0tan 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得v2gh由式得h.答案：(1)方向豎直向上(2)cot (3)12(2019杭
15、州模擬)如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中，A2A4與A1A3的夾角為60.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過(guò)圓心O進(jìn)入?yún)^(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(忽略粒子重力)解析：設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從A4點(diǎn)射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示粒子在磁場(chǎng)區(qū)和區(qū)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑
16、和周期，有qvB1m，qvB2m，T1，T2.設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r，如圖所示，已知帶電粒子過(guò)圓心且垂直A2A4進(jìn)入?yún)^(qū)磁場(chǎng)連接A1A2，A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其軌跡的半徑R1A1A2OA2r.圓心角A1A2O60，帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1T1.帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OA4的中點(diǎn)，即R2r.在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2T2，帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總時(shí)間tt1t2.由以上各式可得B1，B2.答案：【課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)(二)】一、選擇題1(2019紹興高二檢測(cè))如圖所示，一束負(fù)離子從S點(diǎn)沿水平方向射出，在沒(méi)有電、磁場(chǎng)時(shí)恰好擊中熒光屏上的坐
17、標(biāo)原點(diǎn)O；若同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，負(fù)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)離子重力及其間相互作用力，x軸垂直紙面向里)()AE向上，B向上BE向下，B向下CE向上，B向下DE向下，B向上答案：C2.如圖所示為一速度選擇器，兩極板P1，P2之間存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一束粒子流(重力不計(jì))以速度v從S1沿直線運(yùn)動(dòng)到S2，則下列說(shuō)法中正確的是()A粒子一定帶正電B粒子一定帶負(fù)電C粒子的速度一定等于D粒子的速度一定等于答案：D3(2019嘉興質(zhì)檢)如圖所示，一電子束沿垂直于電場(chǎng)線與磁感線方向入射后偏向A極板，為了使電子束沿射入方向做
18、直線運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是()A將變阻器滑動(dòng)頭P向右滑動(dòng)B將變阻器滑動(dòng)頭P向左滑動(dòng)C將極板間距離適當(dāng)減小D將極板間距離適當(dāng)增大答案：D4(多選)(2019溫州質(zhì)檢)在如圖所示的虛線區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)取坐標(biāo)系如圖，一帶電粒子沿x軸正向進(jìn)入此區(qū)域，在穿過(guò)此區(qū)域的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)方向始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)重力的影響，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向可能是()AE和B都沿x軸正向BE沿y軸正向，B沿z軸正向CE沿z軸正向，B沿y軸正向DE、B都沿z軸正向解析：選AB.本題沒(méi)有說(shuō)明帶電粒子的帶電性質(zhì)，為便于分析，假定粒子帶正電A選項(xiàng)中，磁場(chǎng)對(duì)粒子作用力為零，電場(chǎng)力與粒子運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)
19、方向不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A正確；B選項(xiàng)中，電場(chǎng)力方向向上，洛倫茲力方向向下，當(dāng)這兩個(gè)力平衡時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)方向可以始終不變，B正確；C選項(xiàng)中，電場(chǎng)力、洛倫茲力都沿z軸正方向，粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，電場(chǎng)力沿z軸正方向，洛倫茲力沿y軸負(fù)方向，兩力不可能平衡，粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤如果粒子帶負(fù)電，仍有上述結(jié)果5.如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則液滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為()A.，B.，CB，D.，解析：選D.液滴要在這種疊加場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從受力的角度來(lái)看，一是要滿足恒力的合力為零，即qEm
20、g，有m；二是洛倫茲力提供向心力Bqv，則可得v，選項(xiàng)D正確6(多選)(2019寧波調(diào)研)如圖所示是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連現(xiàn)分別加速氘核(H)和氦核(He)下列說(shuō)法中正確的是()A它們的最大速度相同B它們的最大動(dòng)能相同C它們?cè)贒形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同D僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能答案：AC7(多選)質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的
21、距離為x，可以判斷()A若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大B若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D只要x相同，則離子的比荷一定相同解析：選AD.由動(dòng)能定理有qUmv2.離子進(jìn)入磁場(chǎng)后將在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，有：x2r，故x ，分析四個(gè)選項(xiàng)，A、D正確，B、C錯(cuò)誤8(多選)(2019寧波質(zhì)檢)如圖所示，已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度為E)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)的復(fù)合場(chǎng)中，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A小球可能帶正電B小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r
22、C小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期TD若電壓U增大，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期增加解析：選BC.小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球受的電場(chǎng)力和重力大小相等，方向相反，則小球帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律和動(dòng)能定理可得：Bqv，Uqmv2，聯(lián)立mgqE可得：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r ，由T可以得出T，B、C正確，D錯(cuò)誤9(2019臺(tái)州質(zhì)檢)如圖所示，空間的某個(gè)復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)存在著方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場(chǎng)加速后，垂直于復(fù)合場(chǎng)的界面進(jìn)入并沿直線穿過(guò)場(chǎng)區(qū)，質(zhì)子從復(fù)合場(chǎng)區(qū)穿出時(shí)的動(dòng)能為Ek.那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后穿過(guò)同一復(fù)合場(chǎng)后的動(dòng)能Ek的大小滿足()AE
23、kEkBEkEkCEk0)霍爾片的放大圖如圖2所示，它由長(zhǎng)寬厚abd、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的N形半導(dǎo)體制成磁場(chǎng)方向垂直于x軸向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BB0(1|x|)，0.無(wú)壓力波輸入時(shí)，霍爾片靜止在x0處，此時(shí)給霍爾片通以沿C1C2方向的電流I，則在側(cè)面上D1 、D2兩點(diǎn)間產(chǎn)生霍爾電壓U0.(1)指出D1 、D2兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高；(2)推導(dǎo)出U0與I、B0之間的關(guān)系式(提示：電流I與自由電子定向移動(dòng)速率v之間關(guān)系為Inevbd，其中e為電子電荷量)；(3)彈性盒中輸入壓力波p(t)，霍爾片中通以相同電流，測(cè)得霍爾電壓UH隨時(shí)間t變化圖象如圖3.忽略霍爾片在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)和阻尼，求壓力波的振幅和頻率(結(jié)果用U0、U1、t0、及表示)解析：(1)根據(jù)左手定則，自由電子向D2移動(dòng)，故D1點(diǎn)電勢(shì)高(2)電子受力平衡，有evB0eEH故U0EHbvB0bB0b.(3)由(2)可得霍爾電壓UH(t)B01|p|1|p(t)|U01|p(t)|故|p(t)|結(jié)合UHt圖象可得出壓力波p(t)關(guān)于時(shí)間t是正弦函數(shù)，周期T2t0，振幅A，頻率f.答案：見(jiàn)解析- 17 -
（浙江選考）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 3 第3節(jié) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)練習(xí)（含解析）
