2016届高考物理第一轮知识复习检测训练3.doc

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1.(2014课标Ⅰ,16,6分)如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(　　)

A.2 B. C.1 D.
2.(2014课标Ⅱ,20,6分)(多选)图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是(　　)

A.电子与正电子的偏转方向一定不同
B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同
C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
3.(2014安徽理综,18,6分)“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B正比于(　　)
A. B.T C. D.T2
4.(2014北京理综,16,6分)带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径。若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb。则一定有(　　)
A.qa<qb B.ma<mb C.Ta<Tb D.<
5.(2012北京理综,16,6分)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
6.(2013课标Ⅱ,17,6分)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为(　　)
A. B.
C. D.
7.(2013课标Ⅰ,18,6分)如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)(　　)

A. B. C. D.
8.(2013广东理综,21,4分)(多选)如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有(　　)

A.a、b均带正电
B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C.a在磁场中飞行的路程比b的短
D.a在P上的落点与O点的距离比b的近
9.(2013北京理综,22,16分)如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电荷量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子从电场射出时速度v的大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

10.(2014广东理综,36,18分)如图所示,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距6L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN为理想分界面,Ⅰ区的磁感应强度为B0,方向垂直纸面向外。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2,两孔与分界面MN的距离均为L。质量为m、电荷量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后,沿水平方向从S1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN上的P点,再进入Ⅱ区,P点与A1板的距离是L的k倍,不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑。
(1)若k=1,求匀强电场的电场强度E;
(2)若2<k<3,且粒子沿水平方向从S2射出,求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。

1.D　由题图可知,带电粒子在铝板上方的轨迹半径为下方轨迹半径的2倍;由洛伦兹力提供向心力:qvB=得v=;其动能Ek=mv2=,故磁感应强度B=,=·=,选项D正确。
2.AC　在同一匀强磁场中,各粒子进入磁场时速度方向相同,但速度大小关系未知。由左手定则可知电子与正电子进入磁场时所受洛伦兹力方向相反、偏转方向必相反,故A正确。因r=,各粒子虽q相同、但v关系未知,故m相同、v不同时轨迹半径不同,而当r相同时只能表明mv相同,不能确定m的关系,故B错误、C正确。由Ek=mv2及r=有r=,可见当Ek越大时确定的粒子的轨迹半径越大,故D错误。
3.A　等离子体在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力,有:qvB=,得v=
动能Ek=mv2=
由题意得Ek=kT
故有:kT=
得B=
即B∝,选项A正确。
4.A　带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有:
qvB=,得轨迹半径R==
周期T==
由于Ra>Rb,pa=pb,Ba=Bb,故qa<qb,故只有选项A正确。
5.D　粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动有qvB=m,得R=,周期T==,其等效环形电流I==,故D选项正确。

6.A　若磁场方向向上,带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示,由几何关系可知,其运动的轨迹半径r=R/tan 30°=R,由洛伦兹力提供向心力,即qv0B=知R=,故匀强磁场的磁感应强度B=,若磁场方向向下可得到同样的结果。选项A正确。

7.B　作出粒子运动轨迹如图中实线所示。因P到ab距离为,可知α=30°。因粒子速度方向改变60°,可知转过的圆心角2θ=60°。由图中几何关系有(r+)tan θ=R cos α,解得r=R。再由Bqv=m可得v=,故B正确。
8.AD　因离子均向下偏转打到屏P上,根据左手定则可知a、b均带正电,A项正确。又因a、b为同种离子,m、q均相同,由R=,T=,可知它们的轨道半径R与周期T也均相同。而a离子的轨迹是一段优弧,b离子的轨迹是一个半圆。a的路程比b的路程长,飞行时间也比b的飞行时间长,故B、C项均错误。b在P上的落点到O点的距离等于圆轨迹的直径,说明b的落点离O点最远,故D项正确。
9.答案　(1)　(2)　(3)
解析　(1)电场强度E=
(2)根据动能定理,有qU=mv2
得v=
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,有
qvB=m
得R=
10.答案　(1)　(2)v=　B=B0
解析　(1)粒子在电场中,由动能定理有
qEd=m-0①
粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力
qv1B0=m②
当k=1时,由几何关系得
r=L③
由①②③解得
E=④
(2)由于2<k<3时,由题意可知粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转,运动轨迹如图所示,由几何关系可知

(r1-L)2+(kL)2=⑤
解得r1=L⑥
粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力
qvB0=⑦
由⑥⑦解得v=⑧
粒子在Ⅱ区洛伦兹力提供向心力
qvB=m⑨
由对称性及几何关系可知
=⑩
解得r2=L
由⑧⑨解得B=B0
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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