2021届高考物理二轮课时演练知能提升-专题十四-带电粒子在复合场中的运动(含详解).docx
《2021届高考物理二轮课时演练知能提升-专题十四-带电粒子在复合场中的运动(含详解).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021届高考物理二轮课时演练知能提升-专题十四-带电粒子在复合场中的运动(含详解).docx(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、A一、选择题1如图所示为阿尔法磁谱仪的内部结构示意图,它曾由航天飞机携带升空,安装在阿尔法空间站中,用来探测宇宙射线现假设一束由两种不同粒子组成的宇宙射线,恰好沿直线OO通过正交的电场和磁场区域后进入匀强磁场B2,形成两条径迹,则下列说法中正确的是()A粒子1进入磁场B2的速度小于粒子2的速度B粒子1进入磁场B2的速度等于粒子2的速度C粒子1的比荷等于粒子2的比荷D粒子1的比荷小于粒子2的比荷解析:选B.两种不同的宇宙射线粒子沿直线通过正交的电场和磁场区域(速度选择器),说明两种粒子的速度大小相等,都是v,则选项B正确,而选项A错误;两种粒子在同一磁场中的运动半径不相等,且r2r1,即,因此,
2、粒子1的比荷大于粒子2的比荷,选项C、D均错误2(多选)磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化为电能,如图是它的示意图平行金属板A、B之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,A、B两板间便产生电压假如把A、B和用电器连接,A、B就是直流电源的两个电极,设A、B两板间距为d,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入A、B两板之间,则下列说法正确的是()AA是直流电源的正极BB是直流电源的正极C电源的电动势为BdvD电源的电动势为qvB解析:选BC.等离子体喷入磁场,带正电的粒子因受向下的洛伦兹力而向下偏转,B是直流电
3、源的正极,则选项B正确;当带电粒子以速度v做直线运动时,qqvB,电源的电动势UBdv,则选项C正确3(多选)(2022江苏连云港模拟)如图为回旋加速器的示意图其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与调频沟通电源相连带电粒子在D型盒中心四周由静止释放,忽视带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是()A仅将磁感应强度变为原来的2倍B仅将沟通电源的电压变为原来的1/2C仅将D型盒的半径变为原来的倍D仅将沟通电源的周期变为原来的2倍解析:选BC.带电粒子在D型盒中的运动周期为T,设粒子在电场中的加速次数为n
4、,由动能定理得nqUmv,粒子在D型盒中运动的最大半径,即D型盒的半径R,由以上三式可得,粒子在D型盒中运动的时间tn,由此可得B、C正确回旋加速器工作时,交变电压周期与粒子运动周期应相等,若仅将沟通电源周期变为原来2倍,或仅将磁感应强度变为原来的2倍(即周期T变为原来的),则不能进行正常回旋,故A、D错误4(2021高考重庆卷)如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a和b,内有带电量为q的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂直于其前表面对里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低由此可得该
5、导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为()A.,负B.,正C.,负 D.,正解析:选C.因导电材料上表面的电势比下表面的低,故上表面带负电荷,依据左手定则可推断自由运动电荷带负电,则B、D两项均错设长方体形材料长度为L,总电量为Q,则其单位体积内自由运动电荷数为,当电流I稳恒时,材料内的电荷所受电场力与磁场力相互平衡,则有BIL,故,A项错误,C项正确5(多选)如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面对里质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个
6、小球在轨道AB上分别从不同高度由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则()A经过最高点时,三个小球的速度相等B经过最高点时,甲球的速度最小C甲球的释放位置比乙球的高D运动过程中三个小球的机械能均保持不变解析:选CD.三个小球在运动过程中机械能守恒,有mghmv2,在圆形轨道的最高点时对甲有qv1Bmg,对乙有mgqv2B,对丙有mg,可推断v1v3v2,选项A、B错误,选项C、D正确6(多选)(2022延安模拟)如图所示,一平行板电容器,板长为2d,板间距离为d.一带电量为q、质量为m的正离子(重力不计)以速度v0贴近左极板,从与极板平行的方向射入,恰沿右极板下边缘射出在右极板右边空间存在垂
7、直纸面方向的匀强磁场(未标出)要使正离子在磁场中运动后,又能直接从右极板上边缘进入电场,则()A磁场方向垂直纸面对里B磁场方向垂直纸面对外C磁感应强度大小为D在磁场中运动时间为答案:AC7(2022浙江名校联考)质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是()A该微粒确定带负电荷B微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C该磁场的磁感应强度大小为D该电场的场强为Bvcos 解析:选A.若微粒带正电q,它受竖直向下的重力mg、向左的电场力qE和斜向右下方
8、的洛伦兹力qvB,知微粒不能做直线运动据此可知微粒应带负电q,它受竖直向下的重力mg、向右的电场力qE和斜向左上方的洛伦兹力qvB,又知微粒恰好沿着直线运动到A,可知微粒应当做匀速直线运动,则选项A正确,B错误;由平衡条件有关系:cos ,sin ,得磁场的磁感应强度B,电场的场强EBvsin ,故选项C、D错误8(2022株洲一模)如图所示,界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E,在PQ上方有一个带正电的小球A自O静止开头下落,穿过电场和磁场到达地面设空气阻力不计,下列说法中正确的是()A在复合场中,小球做匀变速曲线运动B在复合场中,小球下落过程中的电势能增大C小球从静止开
9、头下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的削减量总和D若其他条件不变,仅增大磁感应强度,小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变解析:选C.小球刚进入电场、磁场区域,受力如图,因此小球向右偏转由于洛伦兹力与速度有关,故小球所受的合力大小和方向均变化,故A错;因电场力做正功,故小球的电势能削减,B错;由于洛伦兹力不做功,由能量守恒可知C对;当磁场变强,小球落地点的水平位移增大,电势能减小量增大,小球动能增大,D错9(多选)(2022连云港一模)如图所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环一向右的初
10、速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是下图中的()解析:选AD.由左手定则可推断洛伦兹力方向向上,圆环受到竖直向下的重力、垂直杆的弹力及向左的摩擦力,当洛伦兹力初始时刻小于重力时,弹力方向竖直向上,圆环向右减速运动,随着速度减小,洛伦兹力减小,弹力越来越大,摩擦力越来越大,故做加速度增大的减速运动,直到速度为零而处于静止状态,选项中没有对应图象;当洛伦兹力初始时刻等于重力时,弹力为零,摩擦力为零,故圆环做匀速直线运动,A正确;当洛伦兹力初始时刻大于重力时,弹力方向竖直向下,圆环做减速运动,速度减小,洛伦兹力减小,弹力减小,在弹力减小到零的过程中,摩擦力渐渐减小到零,故圆环做加速
11、度渐渐减小的减速运动,摩擦力为零时,开头做匀速直线运动,D正确二、计算题10(2022马鞍山一模)如图所示,在地面四周,坐标系xOy在竖直平面内的空间中存在着沿水平方向垂直纸面对里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E.一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,始终沿着与水平方向成30角斜向下做匀速直线运动,进入x0区域要使油滴进入x0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需要在x0区域加一个匀强电场E.若带电油滴做匀速圆周运动通过x轴上的N点,且MONO,g取10 m/s2.求:(1)油滴运动速度的大小;(2)在x0空间内所加电场强度的大小和方向;(3)
12、油滴从x轴上的M点开头运动到达N点所用的时间解析:(1)带正电的油滴在x0空间的受力分析如图所示依据平衡条件可得:在竖直方向上qvBcos 30mg在水平方向上qvBsin 30qE解得v.(2)联立(1)中两式解得mgqE油滴在磁场中做匀速圆周运动,要求mgqE故EE,且场强方向竖直向上(3)设油滴从M点到P点的时间为t1,从P点到N点的时间为t2,油滴做匀速圆周运动的轨道半径为R.过P点作直线MP的垂线交x轴于O.由几何学问得:OPtan 30OMONONOPsin 30OM故O为圆心qvB由几何学问MPRcot 30t1t2tMNt1t2.答案:(1)(2)E竖直向上(3)11如图所示,
13、在xOy坐标平面的第一象限内存在有场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场,其次象限内存在有方向垂直纸面对外的匀强磁场荧光屏PQ垂直于x轴放置且距y轴的距离为L.一质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)自坐标为(L,0)的A点以大小为v0、方向沿y轴正方向的速度进入磁场,粒子恰好能够到达原点O而不进入电场现若使该带电粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为2v0、方向与x轴正方向成45角,求:(1)带电粒子到达y轴时速度方向与y轴正方向之间的夹角;(2)粒子最终打在荧光屏PQ上的位置坐标解析:(1)设磁场的磁感应强度为B,则由题意可知,当粒子以速度v0进入磁场时,(图中、均为45)设其圆周运动的半径
14、为R,有Bqv0m,其中R当粒子以初速度大小为2v0、方向与x轴正方向成45角进入磁场时,设其圆周运动的半径为R,则有Bq2v0m由以上各式可解得RL由几何关系可知粒子做圆周运动的圆心在y轴上,所以该粒子必定垂直于y轴进入匀强电场故粒子到达y轴时,速度方向与y轴正方向之间的夹角为90.(2)由几何关系可知CO(1)L带电粒子在电场中做类平抛运动,设其运动时间为t,在电场中向上运动的距离为h,则有:L2v0t,hat2,a以上各式联立可解得:h所以粒子最终打在荧光屏PQ上的位置坐标为.答案:见解析12(2022太原二模)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 优化方案 优化 方案 2021 高考 物理 二轮 课时 演练 知能 提升 专题 十四 带电 粒子 复合 中的 运动 详解
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。