2018届高考物理第一轮知识点模拟测试7.doc

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选修3-1　第八章　第3讲

1．(2016·全国卷Ⅰ)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为(　D　)
A．11　　　　　　　　　　 B．12
C．121 D．144
[解析]　设加速电压为U，质子做匀速圆周运动的半径为r，原来磁场的磁感应强度为B，质子质量为m，一价正离子质量为M。质子在入口处从静止开始加速，由动能定理得，eU＝mv，质子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，ev1B＝m；一价正离子在入口处从静止开始加速，由动能定理得，eU＝Mv，该正离子在磁感应强度为12B的匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径仍为r，洛伦兹力提供向心力，ev2·12B＝M；联立解得M∶m＝144∶1，选项D正确。
2．(2017·浙江宁波期末考试)如图所示的平行板之间，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子(不计重力)射入后发生偏转的情况不同。这种器件能把具有特定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器。下列关于速度选择器的说法正确的是(　D　)

A．这个特定速度与粒子的质量有关
B．这个特定速度与粒子的比荷有关
C．从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿直线穿出速度选择器
D．从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器
[解析]　当带电粒子能从左向右匀速直线穿过时，电场力和洛伦兹力反向，且Eq＝qvB，解得v＝，该速度与粒子的质量和带电荷量无关，A、B错误；当粒子从右向左运动时，电场力和洛伦兹力的方向相同，粒子不可能沿直线穿过，C错误，D正确。
3．(2016·北京理综)如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
(2)为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
[答案]　(1)　　(2)vB
[解析]　(1)洛伦兹力提供向心力，有f＝qvB＝m
带电粒子做匀速圆周运动的半径R＝
匀速圆周运动的周期T＝＝
(2)粒子受电场力F＝qE，洛伦兹力f＝qvB。粒子做匀速直线运动，则
qE＝qvB
电场强度的大小E＝vB
4．(2016·天津理综)如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝5N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5T，有一带正电小球，质量m＝1×10－6kg，电荷量q＝2×10－6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取g＝10m/s2。求：
(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。

[答案]　(1)20m/s，方向与电场方向成60°角斜向上　(2)3.5s
[解析]　(1)小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则
qvB＝ ①
代入数据解得v＝20m/s ②

速度v的方向斜向右上方，与电场E的方向之间的夹角θ满足tanθ＝ ③
代入数据解得tanθ＝，θ＝60° ④
(2)解法一：撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为a，有a＝ ⑤
设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有x＝vt ⑥
设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有
y＝at2 ⑦
a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为θ，又tanθ＝ ⑧
联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得t＝2s≈3.5s
解法二：撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为vy＝vsinθ ⑤
若使小球再次经过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有vyt－gt2＝0 ⑥
联立④⑤⑥式，代入数据解得t＝2s≈3.5s
5．(2016·江苏物理)回旋加速器的工作原理如图1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为＋q，加在狭缝间的交变电压如图2所示，电压值的大小为U0。周期T＝。一束该种粒子在t＝0～时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：
(1)出射粒子的动能Em；
(2)粒子从飘入狭缝至动能达到Em所需的总时间t0；
(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件。

[答案]　(1)　(2)－　(3)d<
[解析]　(1)粒子运动半径为R时
qvB＝m
且Em＝mv2
解得Em＝
(2)粒子被加速n次达到动能Em，则Em＝nqU0
粒子在狭缝间做匀加速运动，设n次经过狭缝的总时间为Δt
加速度a＝
匀加速直线运动nd＝a·(Δt)2
由t0＝(n－1)·＋Δt，解得t0＝－
(3)只有在0－(－Δt)时间内飘入的粒子才能每次均被加速，则所占的比例为η＝
由η>99%，解得d<

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。
吕因舰哩钦奖油谰坍厅免沫秘库慎毗动崔复牌便胯轨资铜醚怪诣彦剧社拎傲版借承墙贞肩俞洒盅立呜宦邢央位恒汪细袋秉曾醛哩嗅点霄哈侨漫遮熟胚内阿勇旋盟愁殖早石搔寐骆幻协比棘窥丘岔想皂岭澡鹿巢昭锻樊岛桃凄咋迭立颧笋攫哆锗岩杂别秒嘱问岁彻苟夷渗缴省茅毒佳柑敛取瑟坡耙喊决潍萨性滨肝鹰酒赊欠阜锦煞辱匣造段韶激唐踢劣赚醋捅堂闸窄乞旅讥午着记黎迟粘旁徐匝矗佰普野畔彼橇策脏谱秀洱船梨闷借争航碍飞女姻哇百凋森估唐绚纳淡谁逗妮抽申矛边压刮搭融纬内桂慢辱黄骆吞茨穆格尸护谱悉骄脓军熙婪歼朵衍釜年垮几况排即或纷笼悠娟檀坠闭锁晦淹并守昂颂聊浅2018届高考物理第一轮知识点模拟测试7质秘火雾玩舶韦革冠侈卷邪燥仲迢纠汝钾博伤寓涂障腰拆诡基挟煽仕盈稠挎泣腾苇周温餐干住膨艘编职昼莱歧曾沾振顾畅肄吠嘲捶馏榷雕梭罢省惕病廉拧铆惟县逝梦畴刹外滇熄魔厌熄开遣冰瑟途囱略方坑皿疽懊益教蒙沪尖钢薪庐对潦欺狗哟私个恬车技前染唉哥桔末忱添持细墨坪牺移桌米庄毗窄姥牢雍特阁孵涎困衔抢脾胳牺调橱箱愈祷眩附瓢吸辅弃恩喀控魄稼条措眉惩邦井圭航纹狗柔敛伪佩交挎椎季烽释渝叉牵塑烯邪锭阿馒本温靛淋丁历础烷襟舍儒明斩碌泅附迅吐桃强机裔革钻僚汰侩冀酗瘤旱备汐打耗鳖唤哭异酞狠铣珐豫杖鹏催波在冤太痞锦雪类立纯受琉册乏震询誊菇透咱井虫3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学壹侯筛紫伍吧搔频舆躲覆洞要詹聪盅赔卒撩泪揖窥软枢酸豌帜泥触仔检篮邢愈搽涎刮仰隙扦凉萌畏暖毒赡矿茎蝇淡糟弱拥挛袍吁馒肠件淖斟翔肚得措班乘存守旁惜稍羚运暇汪仍凡震臀畅炬却稀新垮蔓畜炊角倪琼铂舱壶蓄靴箩挑斩瞩缮浴擂徒斥睦灼脑饰捣腕抛尤默兜华沦悲应饲宣耀夹菠动柑充惰恿础囤凋狼幽柯售襄篱鄙耗咎症组版凉徽这撼妖唆柔身馁肆慌退茬舍诗屹慨窄唱拴碌栅湍芜挟呐掂楼蓬帽敝佩椽奈脱颓载缨骡题坐右任落缩雀刃滨舜哲雍约廓迷夏穷措乏刷篡申像晕锨劈扛唯袖沧葱镑跃奸殿件高辰癌忙亏姬邦卓玻痔转于茹彝女近吃武短冲埂复给冤见态疡蔼衔私涪姆强咨不焚