高二物理选修3-1章节综合测评试题24

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1、学业分层测评(十九)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果粒子又垂直进入另一个磁感应强度是原来2倍的匀强磁场中，则(　　)A．粒子的速率加倍，周期减半B．粒子的速率不变，轨道半径减半C．粒子的速率减半，轨道半径为原来的四分之一D．粒子的速率不变，周期减半【解析】　由于洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，再由r＝和T＝，可知r减半，T减半．【答案】　BD2．如图3512所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面向里)，则带电粒子的可能轨迹是(　　)图3512A．a　　　　B．b　　　　C．c　　　　D．d【

2、解析】　粒子带负电、磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，粒子应沿顺时针旋转，故D正确．【答案】　D3．如图3513所示，一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是(　　)【导学号：33410136】图3513A．将变阻器滑动头P向右滑动B．将变阻器滑动头P向左滑动C．将极板间距离适当减小D．将极板间距离适当增大【解析】　电子入射极板后，偏向A板，说明Eq>Bvq，由E＝可知，减小场强E的方法有增大板间距离，和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误．【答案】　D4．回旋加速器是用来加速带电粒子的装

3、置，如图3514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，两盒间的狭缝中形成的电场使带电粒子每次通过狭缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的狭缝时反复被加速，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(H)和α粒子(He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有(　　)图3514A．加速氚核的电源的周期较大，故获得最大动能较大B．加速氚核的电源的周期较大，故获得最大动能较小C．加速氚核的电源的周期较小，故获得最大动能较大D．加速氚核的电源的周期较小，故获

4、得最大动能较小【解析】　交流电源的周期等于粒子在D形盒中做匀速圆周运动的周期T＝，因为氚核比荷小，所以加速氚核的交流电源的周期较大．粒子在回旋加速器中获得的最大动能Ekm＝，而氚核小，所以氚核获得的最大动能较小．故B正确，A、C、D错误．【答案】　B5．(多选)如图3515所示是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．则下列表述正确的是(　　)图3515A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向

5、垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小【解析】　本题考查速度选择器及质谱仪的有关知识．由加速电场可知粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场水平向右，洛伦兹力水平向左，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，B正确；粒子经过速度选择器时满足qE＝qvB，可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动时有R＝，可见当v相同时，R∝，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越小，D错误．【答案】　ABC6.如图3516所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷

6、量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足(　　)图3516A．B＞　　　　B．B＜C．B＞D．B＜【解析】　粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，则粒子运动的半径为r0＝acot30°.由r＝得，粒子要能从AC边射出，粒子运动的半径r＞r0，解得B＜，选项B正确．【答案】　B7．(2016·新泰高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行

7、，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是(　　)【解析】　A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后，A图中粒子应逆时针转，正确；C图中粒子应顺时针转，错误．同理可以判断B错，D对．【答案】　AD8．如图3517所示，质量为m、电荷量为e的电子，由a点以速率v竖直向上射入匀强磁场，经过一段时间后由b点以不变的速率v反方向飞出，已知ab长为L.试求：图3517(1)