2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)（八）帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)A.doc
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專題限時(shí)集訓(xùn)（八）帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)A 1.如圖Z8-1所示,在天花板下用細(xì)線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán),圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài),圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,環(huán)與磁場(chǎng)邊界交點(diǎn)A、B與圓心O連線的夾角為120,此時(shí)懸線的拉力為F.若圓環(huán)通電,使懸線的拉力剛好為零,則環(huán)中電流 ( ) 圖Z8-1 A.大小為,沿順時(shí)針方向 B.大小為,沿逆時(shí)針方向 C.大小為,沿順時(shí)針方向 D.大小為,沿逆時(shí)針方向 2.如圖Z8-2所示,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流.a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點(diǎn),c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等.已知通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=.關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-2 A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等,方向相同 C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同 D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同 3.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k,即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比,與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比.如圖Z8-3所示,兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為x0,通以大小相等、方向相同的電流,方向如圖所示.規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里為正,在0~x0區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的圖線可能是圖Z8-4中的 ( ) 圖Z8-3 圖Z8-4 4.如圖Z8-5所示,虛線邊界左、右兩側(cè)均有勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2.一帶電粒子(不計(jì)重力)由a點(diǎn)垂直于邊界以大小為v的速度向左運(yùn)動(dòng),在左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)先經(jīng)過虛線邊界上的b點(diǎn),然后在右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到達(dá)虛線邊 圖Z8-5 界上的c點(diǎn),已知ac=ab.下列說法正確的是 ( ) A.粒子可能帶負(fù)電 B.= C.在題述過程中,粒子在邊界右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是在左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的1.5倍 D.若僅使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中的速度變?yōu)?v,則其在邊界左側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的 5.如圖Z8-6所示,電子經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)半個(gè)圓周后打在P點(diǎn),通過調(diào)節(jié)兩極板間電壓U可以控制P點(diǎn)的位置,設(shè)OP=x,能夠正確反映U與x關(guān)系的圖像是圖Z8-7中的 ( ) 圖Z8-6 圖Z8-7 6.如圖Z8-8所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直.在電磁場(chǎng)區(qū)域中有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球,小球可沿圓環(huán)自由運(yùn)動(dòng).O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),Ob沿水平方向.已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放.下列判斷正確的是 ( ) 圖Z8-8 A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的時(shí),洛倫茲力最大 B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的時(shí),洛倫茲力最小 C.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大 D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小 7.(多選)如圖Z8-9所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向豎直向下,有一質(zhì)子(重力不計(jì))恰能以速率v從左向右沿直線水平飛越此區(qū)域.下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-9 A.若一電子以速率v從左向右飛入,則該電子將向上偏轉(zhuǎn) B.若一電子以速率v從左向右飛入,則該電子將沿直線運(yùn)動(dòng) C.該質(zhì)子通過此區(qū)域的速度v= D.該質(zhì)子通過此區(qū)域的速度v= 8.(多選)圖Z8-10為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小恒定,且被限制在A、C板間,虛線中間不需加電場(chǎng).帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng),經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).粒子穿出虛線間區(qū)域的位置依次記為P1、P2、P3、…,對(duì)這種改進(jìn)后的回旋加速器,下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-10 A.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無(wú)關(guān) B.帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次 C.P1P2=P2P3 D.加速電場(chǎng)方向不需要做周期性的變化 9.(多選)為了測(cè)量某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖Z8-11所示的流量計(jì).該裝置由絕緣材料制成,長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,左、右兩端開口,在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在上、下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極.污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U,用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積).下列說法中正確的是 ( ) 圖Z8-11 A.若污水中負(fù)離子較多,則N板電勢(shì)比M板電勢(shì)高 B.M板電勢(shì)一定高于N板的電勢(shì) C.污水中離子濃度越高,電壓表的示數(shù)越大 D.電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比 10.(多選)自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率.如圖Z8-12甲所示,自行車前輪上安裝一塊磁鐵,輪子每轉(zhuǎn)一圈,這塊磁鐵就靠近傳感器一次,傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓,圖乙為霍爾元件的工作原理圖.當(dāng)磁鐵靠近霍爾元件時(shí),導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)力作用下偏轉(zhuǎn),最終使導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差,即為霍爾電勢(shì)差.下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-12 A.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小 B.自行車的車速越大,霍爾電勢(shì)差越高 C.圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的 D.如果長(zhǎng)時(shí)間不更換傳感器的電源,霍爾電勢(shì)差將減小 11.(多選)半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子——“載流子”有兩種:自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動(dòng)的帶正電粒子).以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體,以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體.圖Z8-13為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試的原理圖,圖中一塊長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時(shí),會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH.已知每個(gè)載流子所帶電荷量的絕對(duì)值為e,下列說法中正確的是 ( ) 圖Z8-13 A.如果上表面電勢(shì)低,則該半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體 B.如果上表面電勢(shì)低,則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體 C.其他條件不變,增大c時(shí),UH增大 D.樣品板在單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的載流子數(shù)目為n= 12.(多選)如圖Z8-14所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第一象限內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以垂直于x軸的速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),與y軸正方向成45角射出電場(chǎng),再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限.已知O、P之間的距離為d,粒子重力不計(jì),則 ( ) 圖Z8-14 A.帶電粒子通過y軸時(shí)的坐標(biāo)為(0,d) B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 C.帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 專題限時(shí)集訓(xùn)(八)A 1.A [解析] 由平衡條件知BIL=mg=F,安培力方向豎直向上,由左手定則可判斷,電流為順時(shí)針方向,又L=2Rsin 60=R,則電流大小I=,選項(xiàng)A正確. 2.C [解析] 兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度等大同向(方向垂直于連線向下),合磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理,a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同;c、d兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同;a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,選項(xiàng)C正確,B、D錯(cuò)誤. 3.A [解析] 當(dāng)x=時(shí),磁場(chǎng)疊加后合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0;在x<區(qū)間,I1產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,合磁感應(yīng)強(qiáng)度為正;在下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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