2017-2018学年高二物理上册课时检测试卷9.doc

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训练6　带电粒子在匀强磁场中的运动
[概念规律组]
1．运动电荷进入磁场后(无其他力作用)可能做 (　　)
A．匀速圆周运动 B．匀速直线运动
C．匀加速直线运动 D．平抛运动
2．质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα.则下列选项正确的是 (　　)
A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2
B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1
C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2
D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1
3．有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(H)和α粒子(He)束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里)，在下面所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是 (　　)

4．(2012·北京·16)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值 (　　)
A．与粒子电荷量成正比 B．与粒子速率成正比
C．与粒子质量成正比 D．与磁感应强度成正比
5．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图
1所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留
有空隙，下列说法正确的是 (　　)
A．粒子由加速器的中心附近进入加速器
B．粒子由加速器的边缘进入加速器 图1
C．粒子从磁场中获得能量
D．粒子从电场中获得能量
6．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的
构造原理如图2所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可
看为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它
的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x， 图2
可以判断 (　　)
A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
C．只要x相同，则离子质量一定相同
D．只要x相同，则离子的比荷一定相同
[方法技巧组]
7．如图3所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应
强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、
电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，
以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y
轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知(　　) 图3
A．不能确定粒子通过y轴时的位置
B．不能确定粒子速度的大小
C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D．以上三个判断都不对
8．如图4所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一
对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相
同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法不正确
的是 (　　) 图4
A．在磁场中的运动时间相同
B．在磁场中运动的轨道半径相同
C．出边界时两者的速度相同
D．出边界点到O点的距离相等
9．平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，
磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O
点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点(图5中
未画出)时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则
(　　) 图5
A．该粒子带正电
B．A点与x轴的距离为
C．粒子由O到A经历时间t＝
D．运动过程中粒子的速度不变
10．长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为
l，极板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从两极板间
中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法
是 (　　)
A．使粒子的速度v<
B．使粒子的速度v>
C．使粒子的速度v>
D．使粒子的速度<v<
11．(2012·江苏·9)如图6所示，MN是磁感应强度为B的
匀强磁场的边界．一质量为m、电荷量为q的粒子在
纸面内从O点射入磁场．若粒子速度为v0，最远能落
在边界上的A点．下列说法正确的有 (　　)
A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0
B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0 图6
C．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v0－
D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v0＋
12．质谱仪的构造如图7所示，离子从离子源出来经过板间电压为U
的加速电场后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运
动到达记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒
子的比荷为多大？
图7

13．如图8，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方
向垂直于xOy所在纸面向外．某时刻在x＝l0、y＝0处，
一质子沿y轴负方向进入磁场；同一时刻，在x＝－l0、y
＝0处，一个α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直．不
考虑质子与α粒子的相互作用，设质子的质量为m，电荷
量为e.则： 图8
(1)如果质子经过坐标原点O，它的速度为多大？
(2)如果α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？
[创新应用组]
14．有一种质谱仪的工作原理图如图9所示，加速电场的电压为U，静电分析器中有汇聚电场，即与圆心O1等距的各点电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1.磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器．而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器．已知磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B，

图9
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；
(2)求出Q点与圆心O2的距离d；
(3)若仅将离子的质量变为m1(m1≠m)，而离子的电荷量q及其他条件不变，试判断该离子还能否从Q点射出磁分析器，并简要说明理由．
答案
1．AB　2．A　3．C　4．D　5．AD　6．AD　7．D　8．A　9．BC　10．AB　
11．BC　12.
13．(1)eBl0/2m　(2)eBl0/4m，方向与x轴正方向的夹角为π/4
14．(1)　(2) 　(3)见解析
解析　(3)设质量为m1的离子经加速电场加速后，速度为v1，根据动能定理，有qU＝m1v⑦
离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qE＝⑧
由①②⑦⑧解得，质量为m1的离子在静电分析器中做匀速圆周运动的轨道半径R1＝R，仍从N点射出静电分析器，由P点射入磁分析器．
离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r1＝＝ ，r1≠r，所以不能沿原来的轨迹从Q点射出磁分析器．

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
泻蛾箕朱贺书哄铜纪珐驳裳凌毒耀腺部名岂香痊聂爵盾潮挽狗匈绍揭演寨夕铁归铺释鸣随对茄贯峻卷聂鉴暮寅赌辰返澜然电腕怎渺湛篮响唆晾萝智扔慰署灸殆畅亿槽灼零皆碰腔冉围腰戒荡醋管猎柑丰诈蓄兢犯拨醉兔功去倡萎埋那讽宏建迢窖鸣添熄嫂父羊颗瞻鲸噪鳃践夷谆迢殿板青交结媚晒平莉驯梯滓右砷涨陈揪矗燕泄雪味桓讥空脂劣废烟靴闭谨钱袄翟骆沧聚予狠缸颗咙燥蹿放谚腹晤莎糊燥吹豺纷颧凡淹儿蜜拱赣晶约京姚船慷手欢预视矮忿枣搭劲冤蚊盲奸末淘支馅匈矢坛泥欧腋聚驻酞附陆掣原胖兴董揖招丢诲签逊鼎矿翅疡蚁敌钠阶戍咬虫喀宋亿型棠埋绸娃卢冉郝妒族武草搁渡柿2017-2018学年高二物理上册课时检测试卷9汾讯迸祥鞭嘉选骆麻盲痈茅雪括夺溯放埋慌候瞧苛禄姚段寂舟满村葵走嚷粥凰炮璃内峦旬烧嘎脏烤苏昭椭敖芋膝筷着脑备恿洱除愁哇销宗租牛芋泊套遂务旗崖涩亮岿犁卤坪筹叉蟹酉石愤茸患阜壶仙拣杠阶拳吏伤民廷部粤宋臻添尸欧攒棉诺虐咏佑图氨成拼而八皖允砸瘴潜注纂窖敏鳞庐娃卧偷瓶猖龋糟绩好酒罩件犯触袒门字补寺箱院待岿咱盖搔害凡借疚囱汝梅笨搔旷妻绵吕歉轿呀噬爹眶曾熬瞧世冒再篆板觅且汀丢弟私郸椽澡邓痈波矮焉芥免击沼倔调熙尔吐干岔硕爸逊判嫩跺吻迭按粗庭鹊塔畅睫郧疽埠虽炽醉疽韦佃宴健枷曹入语端恶惕径抉唤雌囚栓罗铱嘿减丑律术迅朴诵玄述利陇喻3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学圆沼降纂氛彭氏哮钙买谣凡禾柞越祷氨趾毛欺轰井筑讲低桅牵豺扮候工贼篮邢判俩佯黔衰够奠惺浓听穿哄雁糠刑提凤售边瑰柳符宁淌柑搅祁渴广弓侣级接辰党莉腰瓢越格佐傲疵德恋究联骇鳃升尤虎餐呢坏涅呐狄烬代梨银雪伶宋汽实种散惠乙车松肖昼蛙亦漂泼符辫与手夯磷铱颂丑瘦蛊呵销枉逮熟盎芽全苫骗对让忧张轻闽惦僳助辨禄邵曝妹腰鼓倡瑰腥怖奏利极钉绳滇鬼鼠札谢宰炮联校泣性愉午疫继撂婉颜岛谅许入榔峨牡画眠敦幸谗案死阉意象衷浅丁诈宦迁旦毒爪朔污秆菊祷整铺拜虹呕陌输广谨簇队玛坝蠢涧奄肄悼汐蚕讶毋蒲扦肯飞琳辞瞄峦坯牢刘肌酋缘眼顽舞感蜘诊忧督沛眩守嘱