【優(yōu)化方案】高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 第一部分專題三第七講知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版（重慶專用）

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1、【優(yōu)化方案】高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 第一部分專題三第七講知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版（重慶專用） 1．(2020年高考海南卷)關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電勢(shì)等于零的物體一定不帶電 B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零 C．同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定相等 D．負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加 解析：選D.零電勢(shì)點(diǎn)是人為選擇的參考點(diǎn)，所以電勢(shì)等于零的物體可以帶電，也可以不帶電，故A錯(cuò)；電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是兩個(gè)不同的物理量，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，B錯(cuò)；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)不斷降低，故C錯(cuò)；負(fù)電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線方向相反，故負(fù)電荷沿電場(chǎng)

2、線方向移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故D對(duì)． 2．(2020年高考上海卷)三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖7－9所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢(shì)分別為φa、φb，則(　　) 圖7－9 A．Ea＞Eb，φa＞φb　　　　　　 B．Ea＜Eb，φa＜φb C．Ea＞Eb，φa＜φb D．Ea＜Eb，φa＞φb 解析：選C.由圖可以看出a處電場(chǎng)線更密，所以Ea＞Eb，根據(jù)對(duì)稱性，a處的電勢(shì)應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷附近某一對(duì)稱點(diǎn)相等，再根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可以判定φb＞φa，故C項(xiàng)正確． 3. 如圖7－10所示，在豎直放置的金屬板M上放一個(gè)放射源C，可向紙面內(nèi)各個(gè)

3、方向射出速率均為v的α粒子，P是與金屬板M平行的足夠大的熒光屏，到M的距離為d.現(xiàn)在P與金屬板M間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，恰使沿M板向上射出的α粒子剛好垂直打在熒光屏上．若α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為2e.則(　　) 圖7－10 A．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 B．磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 C．在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為2d D．在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為4d 解析：選BC.α粒子帶正電，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，α粒子的軌道半徑為d，由2eBv＝m得B＝；亮斑區(qū)的上邊界是沿M板向上射出的α粒子，

4、經(jīng)1/4圓弧到達(dá)的a點(diǎn)；亮斑區(qū)的下邊界是垂直M板射出的α粒子，經(jīng)1/4圓弧軌跡與屏相切的b點(diǎn)，如圖所示，所以亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為2d. 4．(2020年押題卷)環(huán)形對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置．正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過(guò)電壓為U的直線加速器加速后，沿環(huán)狀空腔切線方向注入對(duì)撞機(jī)的環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞區(qū)迎面相撞，為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7－11 A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大 B．對(duì)于給定

5、的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小 C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小 D．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變 解析：選BC.帶電粒子在直線加速器中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可知qU＝mv2，帶電粒子經(jīng)直線加速器加速后，沿環(huán)狀空腔切線方向注入環(huán)形空腔里，受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知＝，整理兩式可得＝，由此可知，當(dāng)帶電粒子的比荷越大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于環(huán)形空腔的半徑R不變，當(dāng)加速電壓U變大時(shí)，要維持帶電粒子運(yùn)動(dòng)半徑R不變，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)變大，由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期公式T＝可知，

6、粒子運(yùn)動(dòng)周期T變小，故C正確，D錯(cuò)誤． 5. (2020年高考大綱全國(guó)卷Ⅰ)如圖7－12所示，在0≤x≤a區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t＝0時(shí)刻，一位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xOy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)．已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t＝t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界上P(a，a)點(diǎn)離開磁場(chǎng)．求： 圖7－12 (1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R及粒子的比荷q/m； (2)此時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍； (3)從離子發(fā)射到全部粒子離開磁場(chǎng)所用的時(shí)間．

7、 解析：(1)初速度與y軸正方向平行的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的弧所示，其圓心為C.由題給條件可以得出 ∠OCP＝① 此粒子飛出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t0＝② 式中T為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期． 設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小為v，半徑為R，由幾何關(guān)系可得 R＝a＝a③ 由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有 qvB＝m④ T＝⑤ 聯(lián)立②③④⑤式，得 ＝⑥ (2)依題意，同一時(shí)刻仍在磁場(chǎng)內(nèi)的粒子到O點(diǎn)距離相同．在t0時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子應(yīng)位于以O(shè)點(diǎn)為圓心、OP為半徑的弧上，如上圖所示． 設(shè)此時(shí)位于P、M、N三點(diǎn)的粒子的初速度分別為vP、vM、vN.由對(duì)稱性可知vP與OP、vM與OM、vN與ON的夾角均為π/3.設(shè)vM、vN與y軸正方向的夾角分別為θM、θN，由幾何關(guān)系有θM＝⑦ θN＝⑧ 對(duì)于所有此時(shí)仍在磁場(chǎng)中的粒子，其初速度與y軸正方向所成的夾角θ應(yīng)滿足≤θ≤.⑨ (3)在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與磁場(chǎng)右邊界相切，其軌跡如圖所示．由幾何關(guān)系可知 ⑩ 由對(duì)稱性可知? 從粒子發(fā)射到全部粒子飛出磁場(chǎng)所用的時(shí)間 tm＝2t0. 答案：(1)a　　(2)≤θ≤　(3)2t0 溫馨提示：鞏固復(fù)習(xí)效果，檢驗(yàn)教學(xué)成果.請(qǐng)進(jìn)入“專題針對(duì)訓(xùn)練7”，指導(dǎo)學(xué)生每課一練，成功提升成績(jī).