《高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)自主測(cè)評(píng) 新人教版必修3-1(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)自主測(cè)評(píng) 新人教版必修3-1(通用)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
自主測(cè)評(píng)
一、基礎(chǔ)知識(shí)題組
圖8-3-7
1.[帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)]
(2020年北京朝陽(yáng)區(qū)期末)如圖8-3-7所示,在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間,存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束帶電粒子(不計(jì)重力)沿著直線通過(guò)兩板間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),則這些粒子一定具有相同的( )
A.質(zhì)量m B.初速度
C.電荷量q D.比荷
解析:一束帶電粒子(不計(jì)重力)沿著直線穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),可知粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有qvB=qE,所以v=,B與E是確定的,可知粒子的速度相同,故B正確.
答案:B
圖8-3-
2、8
2.[帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)]
(多選)如圖8-3-8所示,一帶電小球在一正交電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域里做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)方向豎直向下,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球一定帶正電
B.小球一定帶負(fù)電
C.小球的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針
D.改變小球的速度大小,小球?qū)⒉蛔鰣A周運(yùn)動(dòng)
解析:小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力必與電場(chǎng)力平衡,則電場(chǎng)力方向豎直向上,結(jié)合電場(chǎng)方向可知小球一定帶負(fù)電,A錯(cuò)誤,B正確;洛倫茲力充當(dāng)向心力,由曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向結(jié)合左手定則可得繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍珻正確,D錯(cuò)誤.
答案:BC
二、規(guī)律方法題組
圖8-3-9
3.[帶電
3、粒子在復(fù)合場(chǎng)中有約束情況下的運(yùn)動(dòng)]
(多選)如圖8-3-9所示,在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m,電荷量為+q,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.小球由靜止開(kāi)始下滑直到穩(wěn)定的過(guò)程中( )
A.小球的加速度一直減小
B.小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變
C.下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v=
D.下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v=
解析:
圖8-3-10
對(duì)小球受力分析如圖8-3-10所示,則mg-μ(Eq-qvB)=ma,隨著v的增加,小球加
4、速度先增加,當(dāng)Eq=qvB時(shí)加速度達(dá)到最大值amax=g,繼續(xù)運(yùn)動(dòng),mg-μ(qvB-Eq)=ma,隨著v的增加,a逐漸減小,所以A錯(cuò)誤.因?yàn)橛心Σ亮ψ龉?,機(jī)械能與電勢(shì)能總和在減小,B錯(cuò)誤.若在前半段達(dá)到最大加速度的一半,則mg-μ(Eq-qvB)=m,得v=,若在后半段達(dá)到最大加速度的一半,則mg-μ(qvB-Eq)=m,得v=,故C、D正確.
答案:CD
4.[回旋加速器] (2020年江蘇金沙中學(xué)模擬)(多選)勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖8-3-11所示.置于真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂
5、直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則下列說(shuō)法正確的是( )
圖8-3-11
A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πRf
B.質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)加速粒子的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比
C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1
D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f,該回旋加速器加速粒子的最大動(dòng)能不變
解析:質(zhì)子出回旋加速器時(shí)速度最大,此時(shí)的半徑為R,則v==2πRf,所以最大速度不超過(guò)2πfR,故A正確.根據(jù)qvB=m,知v=,則最大動(dòng)能Ekm=mv2=,與加速電壓無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤.質(zhì)子在加速電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)v=知,質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒狹縫的速度之比為∶1,根據(jù)r=,則半徑之比為∶1,故C正確.最大動(dòng)能Ekm=,不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f,但加速的粒子不同,獲得的最大動(dòng)能也不同,故D錯(cuò)誤.
答案:AC