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《《创新设计》高考物理浙江专用二轮专题复习:专题三第8讲带电粒子在复合场中的运动》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第8讲带色耘子在复合场中的运动专题提升训练一、选择题1.(单选)(2015-大同一模)如图1所示,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为艮的匀强磁场中,偏转后岀现的轨迹半径之比为川:忌=1:2,则下列说法正确的是()A.离子的速度之比为1:2B.离子的电荷量之比为1:2C.离子的质量之比为1:2D.以上说法都不对E解析因为两离子能沿直线通过速度选择器,则quB、=qE,即心=±,所以两离子的速度相同,选项A错误;根据R=罟,则学:号=¥=£选项B、C错误,故选D。qqi/<2答案D2.(多选)粒子回旋加速器的工作原理如图2所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两金属盒间
2、的狭缝很小,磁感应强度为3的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电源的频率为/,加速电场的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为加,电荷量为+◎在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确的是()A.不改变磁感应强度B和交流电的频率该加速器也可加速a粒子B.加速的粒子获得的最大动能随加速电场的电圧U增大而增大C.质子被加速后的最大速度不能超过2nRfD.质子第二次和笫一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为也:1解析质子被加速获得的最大速度受到D形盒最大半径制约,如=罟=2两,C正确;粒子旋转频率为戶瓷;,与被加速粒子的比荷有关,故需改变交流电的频率才能加速a粒子,A错误;粒子被加速的
3、最大动能亦=如询=2加兀欣2/2,与电压U无关,B错误;因为运动半径R=鴛,nUq=^nv2f所以人=寺寸直驴,知质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后的轨道半径比为迈:1,D正确。答案CD二、非选择题1.(2015-江西省南昌市高三调研)如图3所示,有一对平行金属板,板间加有恒定电压;两板间有匀强磁场,磁感应强度大小为B。,方向垂直于纸面向里。金属板右下方以MN、PQ为上、下边界,为左边界的区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为d,MN与下极板等高,MP与金属板右端在同一竖直线上。一电荷量为彳、质量为加的正离子,以初速度%沿平行于金属板而、垂直于板间磁场的方向从/点射入金属板间,
4、不计离子的重力。(1)己知离子恰好做匀速直线运动,求金属板间电场强度的人小;(2)若撤去板间磁场B(),己知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场,方向与水平方向成30。角,求/点离下极板的高度;(3)在(2)的情形中,为了使离子进入磁场运动后从边界M尸的尸点射出,磁场的磁感应强度3应为多大?解析(1)设板间的电场强度为£,离子做匀速直线运动,受到的电场力和洛伦兹力平衡,有qE=q%Bo解得E=v()Bq(2)设/点离下极板的高度为/7,离子射出电场时的速度为0,根据动能定理,得离子在电场中做类平抛运动,水平分方向做匀速运动,有。=&岳=芳(3)设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为儿根据牛
5、顿第二定律,得qvB=—由几何关系得#=mos30°解得qd*4,、zniVo.2mv()答案⑴圖(2)齐瓦(3)石1.(2015•福建理综・22)如图4,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为加、屯荷量为g的带正电的小滑块从力点山静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A.C两点间距离为爪重力加速度为g。M(1)求小滑块运动到C点时的速度大小%;(2)求小滑块从/点运动到C点过程中克服摩擦力做的功作(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大
6、的位置,当小滑块运动到。点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。己知小滑块在D点时的速度大小为如,从D点运动到P点的时间为/,求小滑块运动到P点时速度的大小衍。解析⑴小滑块沿MV运动过程,水平方向受力满足qoB+FN=qE①小滑块在C点离开时忌=0②解得%=£©(2)由动能定理得mgh~的=林泌一0④解得Wf=tngh—M(3)如图,小滑块速度最大时,速度方向与电场力、重力的合力方向垂直。撤去磁场后小滑块将做类平抛运动,等效加速度为0且vp=vl+gf2r解得s=、焦+(晋)2+/0答案(1)
7、⑵〃0L豹(3)、/工(普)2+g〔"1.如图5甲所示,在,平而内存在磁场和电场,
8、磁感应强度和电场强度大小随时间周期性变化,3的变化周期为4®E的变化周期为2心变化规律分别如图乙和图丙所示。在7=0时刻从O点发射一带负电的粒子(不计重力),初速度大小为%,方向沿y轴正方向。在x轴上有一点/(图中未标出),坐标为(警20)o若规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,y轴正方向为电场强度的正方向,%、/。、B。为己知量,磁感应强度与电场强度的大小满足:欝=半;粒BBo0■Bo丨2何少丨:_to::4h5tot••0io