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1、2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題37 洛倫茲力 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共8題;共16分)
1. (2分) 赤道附近,自西向東水平運(yùn)動(dòng)的電子流,由于受到地磁場(chǎng)的作用,它將( )
A . 向上偏轉(zhuǎn)
B . 向下偏轉(zhuǎn)
C . 向東偏轉(zhuǎn)
D . 向西偏轉(zhuǎn)
2. (2分) (2017高二上張家口期末) 下列說(shuō)法中正確的是( )
A . 磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測(cè)定:把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力F與該導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、通過(guò)
2、的電流I乘積的比值.即B=
B . 通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中的某點(diǎn),該點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度,如果將通電導(dǎo)線拿走,該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零
C . 磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 只是定義式,它的大小取決于場(chǎng)源以及磁場(chǎng)中的位置,與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的方向無(wú)關(guān)
D . 通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)的方向
3. (2分) (2019高二上天津期中) 在xoy平面的第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,一對(duì)質(zhì)量相等的等量異種電荷,沿不x軸夾角30方向,由o點(diǎn)以速度vo垂直于B的方向射入磁場(chǎng),偏轉(zhuǎn)后又從x軸和y軸的穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,則下列說(shuō)法正確的是( )
①正粒子從x軸穿過(guò)②負(fù)粒子從x軸穿過(guò)
3、
③正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比為1:2
④正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比為2:1
A . ①③
B . ①④
C . ②③
D . ②④
4. (2分) (2016高三上黑龍江期中) 如圖所示,直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng).之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開(kāi)磁場(chǎng),則t1:t2為( )
A . 2:3
B . 3:1
C . 3:2
D . 2:1
5. (2分) (2017高三上昌平期末) 粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子
4、乙的4倍與2倍,兩粒子均帶正電.讓它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.以下四個(gè)圖中,能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是( )
A .
B .
C .
D .
6. (2分) (2017高二上青山期末) 空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域的橫截面的半徑為R,磁場(chǎng)方向垂直橫截面.一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場(chǎng),離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60.不計(jì)重力,該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )
A .
B .
C .
D .
7. (2分) 如圖所示,一導(dǎo)體棒放置在處于勻
5、強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行金屬導(dǎo)軌上,并與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路.當(dāng)回路中通有電流I時(shí),導(dǎo)體棒會(huì)受到安培力作用.如要使安培力增大,則以下方法正確的為 ( )
A . 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度
B . 使磁感應(yīng)強(qiáng)度反向
C . 使電流強(qiáng)度反向
D . 減小電流強(qiáng)度
8. (2分) 如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一束質(zhì)量和帶電量都相同的帶電粒子,以不同的速率,沿著相同的方向,對(duì)準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),并從該磁場(chǎng)中射出.若帶電粒子在磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力的作用,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,其速率一定較大
B . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程較長(zhǎng)
6、
C . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度較大
D . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,射出磁場(chǎng)時(shí)側(cè)向偏移量較大
二、 多選題 (共4題;共12分)
9. (3分) (2018高二上南寧期末) 如圖所示,在 、 的長(zhǎng)方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B . 坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì)),它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在0~90范圍內(nèi),速度大小不同,且滿足 .已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén) , 則下列說(shuō)法正確的是
A . 最先從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為
B
7、 . 最先從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間小于
C . 最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為
D . 最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間小于
10. (3分) 如圖所示,帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度(速度方向與邊界的夾角分別為30、60)從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)射入磁場(chǎng),又恰好都不從另一邊界飛出,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A . A,B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶
B . A,B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3(2- )∶1
C . A,B兩粒子的比荷之比是 ∶1
D . A,B兩粒子的比荷之比是(2+ )
8、∶3
11. (3分) (2015高一上山東期末) 如圖所示,兩木塊A,B疊放在水平桌面上,現(xiàn)以水平拉力F拉B沒(méi)有拉動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( )
A . A,B間不存在摩擦力作用
B . A,B間有靜摩擦力作用
C . B與桌面間有靜摩擦力作用
D . 若撤去外力F后,則A與B,B與桌面間都沒(méi)有摩擦力
12. (3分) (2017高二上成安期中) 利用如圖所示的方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí),在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U.已知自由電子的電荷量
9、為e,則下列判斷正確的是 ( )
A . 上表面電勢(shì)高
B . 下表面電勢(shì)高
C . 該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為
D . 該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13. (15分) (2017高二上中衛(wèi)期末) 如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面,從噴口連續(xù)噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至U,墨滴在電場(chǎng)區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng);進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后,最終垂直打在下板的M點(diǎn).
10、(1)
判讀墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)
求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值;
(3)
現(xiàn)保持噴口方向不變,使其豎直下移到兩板中間的位置.為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn),應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)至B′,則B′的大小為多少?
14. (10分) (2017高二上門(mén)頭溝期末) 如圖,一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子從容器A下方的小孔S,無(wú)初速地飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,MN為磁場(chǎng)的邊界.已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,α粒子的電荷量為2e,質(zhì)量為4m.求:
(1) 質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v;
(2) 質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3
11、) 質(zhì)子和α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比rH:rα.
15. (15分) (2017高二上張家口期末) 質(zhì)譜儀原理如圖所示,a為粒子加速器,電壓為U1;b為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 , 板間距離為d;c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 . 今有一質(zhì)量為m、電荷量為+e的正電子(不計(jì)重力),經(jīng)加速后,該粒子恰能通過(guò)速度選擇器,粒子進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng).求:
(1)
粒子射出加速器時(shí)的速度v為多少?
(2)
速度選擇器的電壓U2為多少?
(3)
粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大?
16. (15分) (2017高二上泉州期
12、末) 如圖所示,某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道,管道的長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為d、高為h,上下兩面是絕緣板.前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開(kāi)關(guān)S和定值電阻R相連.整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子),且開(kāi)關(guān)閉合前后,液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下,均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng),液體所受的摩擦阻力不變.
(1)
求開(kāi)關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0;
(2)
求開(kāi)關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差的變化△p;
(3)
調(diào)整矩形管道的寬和高,但保持其他量和矩形管道的橫截面積S=dh不變,求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應(yīng)的寬高比 的值.
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參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13-1、
13-2、
13-3、
14-1、
14-2、
14-3、
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
16-3、