2019-2020年高考物理三轮测试：十、带电粒子在组合场、复合场中的运动含解析物理试题试卷分析

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1、十、带电粒子在组合场、复合场中的运动2019-2020年高考物理三轮测试：十、带电粒子在组合场、复合场中的运动含解析物理试题试卷分析1.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，两导线中通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围产生的磁场中某点的磁感应强度B＝k，式中k是常数、I是导线中的电流、r为该点到导线的距离．一带正电小球以初速度v0从a点出发沿直线运动到b点，关于上述过程，下列说法正确的是(　　)A．小球对桌面的压力

2、先减小后增大B．小球对桌面的压力一直在增大C．小球先做加速运动后做减速运动D．小球先做减速运动后做加速运动解析：根据右手螺旋定则可知，MN线段上在O点左侧的合磁场方向垂直于MN向里，在O点右侧的合磁场方向垂直于MN向外，从a到b合磁场的磁感应强度大小先减小，过O点后增大，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向先向上，大小在减小，过O点后洛伦兹力的方向向下，大小在增大，由此可知，从a点出发沿直线运动到b点的过程中，小球在速度方向不受力的作用，即小球做匀速直线运动，而小球对桌面的压力一直在增大，故

3、A、C、D错误，B正确．答案：B2.如图所示，在真空中，匀强电场方向竖直向下，电场强度为E，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，一带电液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度为g，则(　　)A．液滴带负电且逆时针运动，运动速率为B．液滴带负电且顺时针运动，运动速率为C．液滴带负电且顺时针运动，运动速率为D．液滴带正电且顺时针运动，运动速率为解析：因液滴在重力、电场力和洛伦兹力作用下在竖直面内做匀速圆周运动，所以重力与电场力必平衡，而电场方向竖直向下，所以液滴带负电，D错；因洛伦兹力提

4、供向心力，由左手定则可判定液滴必顺时针运动，A错；由mg＝qE及Bqv＝m得v＝，B对，C错．答案：B3．(多选)如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度为B，所加高频交变电源的电压为U，质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程达最大能量E后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间，则(　　)A．最大能量E与加速电场的加速电压成正比B．增大磁场的磁感应强度，能提高质子的最大能量C．增大高频交变电源的电压，质子在加速器中运行时间不变D．

5、高频交变电源的频率为解析：由洛伦兹力提供向心力得Bqv＝m，可知r＝＝，所以质子的最大能量E＝，由磁场的磁感应强度B、D形盒半径及质子本身决定，与电场的加速电压无关，A错，B对；质子在回旋加速器中回旋一周的时间一定，每回旋一周加速两次，增大加速电压，加速次数减少，质子在加速器中运行时间变短，C错；回旋加速器中高频交变电源的变化周期等于粒子在磁场中的运行周期，即其电压频率为f＝＝，D对．答案：BD4.如图所示，两平行金属板MN、PQ水平放置，两金属板长为d，板间距离为2d，两金属板间有正交的匀强电场和匀强

6、磁场，一带电粒子(不计重力)从MN的中点O垂直于电场和磁场方向以初速度v0射入，粒子恰好沿直线从NQ的中点A处穿出，若撤去磁场，粒子恰好从下极板边缘Q点处穿出，则关于粒子的电性及撤去电场后粒子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)A．粒子带负电，将从A、N中间某位置穿出B．粒子带正电，将从N点处穿出C．粒子带负电，将打在MN板上D．粒子带负电，将从M点处穿出解析：因撤去磁场，粒子恰好从下极板边缘Q点穿出，而电场方向向上，所以粒子带负电，B错；设粒子质量为m，电荷量为q，则电、磁场均存在时有Bqv0＝qE

7、，撤去磁场后，粒子做类平抛运动，满足d＝··()2，即Bqv0＝，撤去电场，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由Bqv0＝m得r＝，即粒子将从M点处穿出，A、C错，D对．答案：D5．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是(　　)A．该束带电粒子带负电B．速度选择器的P1极板带负电C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小解析：由带

8、电粒子在磁场B2中的偏转方向可知，粒子带正电，选项A错误；带电粒子在如题图所示的速度选择器中受到两个力平衡，即qvB＝qE，因为受到的洛伦兹力方向向上，故受到的电场力方向向下，则P1极板带正电，选项B错误：带电粒子在B2的偏转磁场中，半径R＝，则比荷越小，半径越大，选项C错误，选项D正确．答案：D6．(多选)如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为＋q，电场