2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第9講 帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)素能特訓(xùn).doc
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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第9講 帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)素能特訓(xùn) 一、選擇題(本題共8小題,每小題8分,共64分,其中1~5為單選題,6~8為多選題) 1.[xx沈陽(yáng)質(zhì)監(jiān)]質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖,現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量。讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(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。氫的三種同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”。則下列判斷正確的是( ) A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚 B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能從大到小排列的順序是氕、氘、氚 C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列的順序是氕、氘、氚 D.a(chǎn)、b、c三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氕、氘、氚 答案 A 解析 氫元素的三種同位素離子均帶正電,電荷量大小均為e,經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng),由動(dòng)能定理有:eU=Ek=mv2,故進(jìn)入磁場(chǎng)中的動(dòng)能相同,B項(xiàng)錯(cuò);且質(zhì)量越大的離子速度越小,故A項(xiàng)正確;三種離子進(jìn)入磁場(chǎng)后,洛倫茲力充當(dāng)向心力,evB=m,解得:R==,可見(jiàn),質(zhì)量越大的圓周運(yùn)動(dòng)半徑越大,D項(xiàng)錯(cuò);在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期,t==,可見(jiàn)離子質(zhì)量越大運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)。 2.[xx冀州月考]如圖是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖,在間距為d的平行金屬板A、C間,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩金屬板通過(guò)導(dǎo)線與變阻器R相連,等離子體以速度v平行于兩金屬板垂直射入磁場(chǎng)。若要減小該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì),可采取的方法是( ) A.增大d B.增大B C.增大R D.減小v 答案 D 解析 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv,要想減小電動(dòng)勢(shì),則可以通過(guò)減小B、d或v實(shí)現(xiàn)。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 3.[xx浙江模擬]電磁泵在目前的生產(chǎn)、科技中得到了廣泛應(yīng)用。如圖所示,泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體,ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1,兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形;流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為ρ、在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)率為σ(電阻率的倒數(shù)),泵體所在處有方向垂直向外的磁場(chǎng)B,把泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計(jì))的電源上,則( ) A.泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)極 B.通過(guò)泵體的電流I=UL1/σ C.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可獲得更大的抽液高度 D.增大液體的電阻率可獲得更大的抽液高度 答案 C 解析 當(dāng)泵體上表面接電源的正極時(shí),電流從上向下流過(guò)泵體,這時(shí)受到的磁場(chǎng)力水平向右拉動(dòng)液體,故A錯(cuò)誤; 根據(jù)電阻定律,泵體內(nèi)液體的電阻:R=ρ==;因此流過(guò)泵體的電流I==UL1σ,故B錯(cuò)誤;增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B,受到的磁場(chǎng)力變大,因此可獲得更大的抽液高度,故C正確;若增大液體的電阻率,可以使電流減小,受到的磁場(chǎng)力減小,使抽液高度減小,故D錯(cuò)誤。 4.[xx綿陽(yáng)二診]如圖所示,一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子以v0沿各圖的虛線射入場(chǎng)中。A中I是兩條垂直紙平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線中等大反向的電流,虛線是兩條導(dǎo)線連線的中垂線;B中+Q是兩個(gè)位置固定的等量同種點(diǎn)電荷的電荷量,虛線是兩位置連線的中垂線;C中I是圓環(huán)線圈中的電流,虛線過(guò)圓心且垂直圓環(huán)平面;D中是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。其中,帶電粒子不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是( ) 答案 B 解析 圖A中兩條垂直紙平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有等大反向的電流,在中垂線上產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向水平向右,帶電粒子將沿中垂線做勻速直線運(yùn)動(dòng);圖B中等量同種正點(diǎn)電荷在中垂線上的合場(chǎng)強(qiáng)先水平向左后水平向右,帶電粒子受力方向不同,粒子不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng);圖C中粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng);圖D是速度選擇器的原理圖,只要v0=,粒子也會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故選B。 5.[xx日照三校聯(lián)考]如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里,勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于斜面向下,斜面是粗糙的。一帶正電物塊以某一初速度沿斜面向上滑動(dòng),經(jīng)a點(diǎn)后到b點(diǎn)時(shí)速度減為零,接著又滑了下來(lái)。設(shè)物塊帶電荷量保持不變,則從a到b和從b回到a兩過(guò)程相比較( ) A.加速度大小相等 B.摩擦產(chǎn)生熱量不相同 C.電勢(shì)能變化量的絕對(duì)值不相同 D.動(dòng)能變化量的絕對(duì)值相同 答案 B 解析 兩過(guò)程中,重力、電場(chǎng)力恒定、支持力方向不變,洛倫茲力、摩擦力方向相反,故物塊所受合外力不同,由牛頓第二定律知,加速度必定不同,A項(xiàng)錯(cuò);上滑過(guò)程中,洛倫茲力垂直斜面向上,物塊所受滑動(dòng)摩擦力Ff=μ(mgcosθ-qvB),下滑過(guò)程中,洛倫茲力垂直斜面向下,物塊所受滑動(dòng)摩擦力Ff=μ(mgcosθ+qvB),摩擦產(chǎn)生熱量Q=Ffx,兩過(guò)程位移大小相等,摩擦力大小不同,故產(chǎn)生熱量不同,B項(xiàng)正確;a、b兩點(diǎn)電勢(shì)確定,由Ep=qφ可知,兩過(guò)程中電勢(shì)能變化量的絕對(duì)值相等,C項(xiàng)不正確;整個(gè)過(guò)程中,重力做功為零,電場(chǎng)力做功為零,摩擦力做功不為零,故物塊動(dòng)能一定變化,所以上滑和下滑兩過(guò)程中動(dòng)能變化量絕對(duì)值一定不同,D項(xiàng)錯(cuò)。 6.[xx吉林三模]圖示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E,平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是( ) A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi) C.能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于 D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小 答案 AC 解析 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具,A正確。由加速電場(chǎng)的方向知粒子帶正電,進(jìn)入選擇器后電場(chǎng)方向水平向右,則洛倫茲力方向水平向左,由左手定則知磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,B錯(cuò)誤。由Bqv=Eq知v=的粒子能通過(guò)狹縫P,C正確。打在膠片上的位置越靠近狹縫P,在S下方的磁場(chǎng)中半徑越小,由B0qv=得R=,可見(jiàn)R越小,越小,比荷越大,D錯(cuò)誤。 7.[xx吉林二模]如圖,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?,F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0,在以后的運(yùn)動(dòng)中,下列說(shuō)法正確的是( ) A.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng) B.圓環(huán)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功不可能為mv D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為mv- 答案 BD 解析 當(dāng)qv0B- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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