高二物理选修3-1章节综合测评试题4

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1、重点强化卷(三)带电粒子在复合场中的运动问题一、选择题1．如图1所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿(　　)图1A．x轴正向B．x轴负向C．y轴正向D．y轴负向【解析】　电子受电场力方向一定水平向左，所以需要受向右的洛伦兹力才能做匀速运动，根据左手定则进行判断可得电子应沿y轴正向运动．【答案】　C2．(多选)如图2所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，

2、进入区域Ⅱ后偏转半径R相同，则它们具有相同的(　　)图2A．电荷量　　　　B．质量C．速度D．比荷【解析】　正交电磁场区域Ⅰ实际上是一个速度选择器，这束正离子在区域Ⅰ中均不偏转，说明它们具有相同的速度．在区域Ⅱ中半径相同，R＝，所以它们应具有相同的比荷，C、D正确．【答案】　CD3．如图3所示，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是(　　)图3A．小球一定带正电B．小球一定带负电C．小球的绕行方向为逆时针D．改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动【解析

3、】　带电小球在正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，必然有向上的电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力，所以小球带负电，且沿顺时针方向运动，改变小球的速度大小，小球依然是洛伦兹力提供向心力能够做圆周运动，B正确，A、C、D错误．【答案】　B4．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图4所示为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OP＝x，则在下图中能正确反映x与U之间的函数关系的是(　　

4、)图4【解析】　带电粒子先经加速电场加速，故qU＝mv2，进入磁场后偏转，OP＝x＝2r＝，两式联立得，OP＝x＝∝，所以B为正确答案．【答案】　B5．(多选)如图5所示，质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B，电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r为(　　)图5A.B.C.D.【解析】　设带电液滴进入虚线下方时的速度为v，由机械能守恒定律可得：mgh＝mv2，液滴能在下方空间做匀速圆周运动，则应满足：mg＝

5、Eq，Bvq＝m.由以上三式可求得：r＝＝，故A、C正确．【答案】　AC6．(2016·上饶高二检测)如图6所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，已知a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的质量应有(　　)【导学号：30800048】图6A．a油滴质量最大B．b油滴质量最大C．c油滴质量最大D．a、b、c质量一样【解析】　a油滴受力平衡，有Ga＝qE重力和电场力等大、反向、共线，故电场力向上．由于电场强度向下，故油滴带负电．b油滴受力平衡，有

6、Gb＋qvB＝qEc油滴受力平衡，有Gc＝qvB＋qE解得Gc>Ga>Gb，可知选项C正确．【答案】　C7．(多选)如图7所示，A板发出的电子(重力不计)经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板M、N间，M、N之间有垂直纸面向里的匀强磁场，电子通过磁场后最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是(　　)图7A．当滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏的位置上升B．当滑动触头向右移动时，电子通过磁场区域所用时间不变C．若磁场的磁感应强度增大，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D．若磁场的磁感应强度增大，则电子打在荧光

7、屏上的速度变大【解析】　当滑动触头向右移动时，电场的加速电压增大，加速后电子动能增大，进入磁场的初速度增大，向下偏转程度变小，位置上升，选项A正确．由于在磁场中运动对应的圆心角变小，运动时间变短，选项B错误．洛伦兹力不做功，故电子在磁场中运动速度大小不变，选项C正确，D错误．【答案】　AC8．(2015·内江高二检测)如图8所示，匀强电场和匀强磁场中，有一带负电的小球穿在绝缘光滑的竖直圆环上，小球在圆环的顶端由静止释放，如果小球受到的电场力和重力的大小相等，那么当它在圆环上滑过的弧长对应的圆心角为下列何值时，小球受到的洛

8、伦兹力最大(　　)图8A.B.C.D．π【解析】　根据F＝qvB知，小球速度最大时，所受洛伦兹力最大．由于qE＝mg，若重力、电场力的合力与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝＝1，θ＝.由于洛伦兹力不做功，根据动能定理知，小球沿圆环运动的圆心角为时，速度最大，洛伦兹力最大．C正确．【答案】　C9．(多选)电磁轨道炮工作