2017_2018学年高考物理小题狂刷专题38带电粒子在组合场中的运动新人教版

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1、狂刷38带电粒子在组合场中的运动1．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子()，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大速度的大小，有A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大速度也较大B．加速氚核的交流电源的周期较大

2、，氚核获得的最大速度较小C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大速度也较小D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大速度较大【答案】B正确，ACD错误。-21-【名师点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，以及会根据求出粒子的最大速度。2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A．离子回旋周期逐渐增大B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量【答案】D【名师点睛】解决本题

3、的关键掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子从电场中获得能量，但是出回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关。3．如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则：粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为A．d随v0增大而增大，d与U无关B．d随v0增大而增大，d随U增大而增大C．d随U增大而增大，d与v0无关-21-D．d随v0增大而增大，d随U增大而减小【答案】A【名师点睛】带

4、电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理。对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径。4．现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍。此离子和质子的质量

5、比为A．11B．C．121D．144【答案】C【解析】质子在电场中加速，根据动能定理得，qU=mv2；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有；两式联立得：；一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的11倍，离子质量是质子质量的121倍，C正确，ABD错误。-21-5．如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。把

6、粒子源放在顶点A处，它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子(粒子重力不计)。若从A射出的粒子：①带负电，v0=，第一次到达C点所用时间为t1；②带负电，v0=，第一次到达C点所用时间为t2；③带正电，v0=，第一次到达C点所用时间为t3；④带正电，v0=，第一次到达C点所用时间为t4。则A．t1=TB．t2=TC．t3=TD．t4=T【答案】AB6．如图，在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角∠DAC=30°，边界AC与边界MN平行，Ⅱ区域宽度为d。质量

7、为m、电荷量为+q的粒子在边界AD上距A点d处垂直AD-21-射入I区，入射速度垂直磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的总时间A．B．C．D．【答案】C7．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，用来加速质子，下列说法错误的是-21-A．交变电压的频率与质子做匀速圆周运动的频率相等B．加速电压越大离子获得的最大动能越大C．质子获得的最大动能与D形盒的半径R有关D．若其他量不变，只提高加速电压U，质子在加速器中运动的总时间将缩短【答案】B8．如图所示为

8、回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速。已知D形盒的半径为R