走向高考·高考物理总复习·人教实验版：_15.pdf

走 向 高 考 高 考 物 理 总 复习人教实验版：8-4 第 2 页 一、选择题 1设回旋加速器中的匀强磁场的磁感应强度为 B，粒子的质量为 m，所带电荷量为 q，刚进入磁场的速度为 v0，回旋加速器的最大半径为 R，那么两极间所加的交变电压的周期 T 和该粒子的最大速度v 分别为()AT2mqB，v 不超过qBRm BTmqB，v 不超过qBRm CT2mqB，v 不超过qBR2m DTmqB，v 不超过qBR2m 答案 A 解析 粒子做匀圆周运动周期为 T2mqB，故电源周期须与粒子运动周期同步，粒子的最大速度由最大半径 R 决定 2(2019淮安模拟)北半球某处，地磁场水平分量 B1104T，竖直分量 B2104T，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距 d20m，如下图所示，与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表)示数为 U0.2mV，则()A西侧极板电势高，东侧极板电势低 B西侧极板电势低，东侧极板电势高 C海水的流速大小为/s D海水的流速大小为/s 答案 AD 解析 由于海水向北流动，地磁场有竖直向下的分量，由左手定则可知，正电荷偏向西极板，负电荷偏向东极板，即西侧极板电势高，东侧极板电势低，故选项 A 正确；对于流过两极板间的带电粒 第 3 页 子有：qvB2qUd，即 vUB2d错误!m/s/s，故选项 D 正确 3.随着社会生产的发展，大型化工厂已越来越多，环境污染也越来越严重 为减少环境污染，技术人员在排污管末端安装了如下图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极 污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压 U.若用 Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高 C污水中离子浓度越高电压表的示数将越大 D污水流量 Q 与 U 成正比 答案 D 解析 由左手定则可判断出，正离子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转聚集而导致后表面电势升高，同理负离子较多时，负离子向前表面偏转聚集而导致前表面电势较低，故 A、B 均错；设前后表面的最高电压为 U，则qUbqvB.所以 UvBb，所以 U 与离子浓度无关，C 错；因 Qvbc，而 UvBb，所以 QUcB，D 对 下图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的()A动能 B质量 第 4 页 C电荷量 D比荷 答案 D 解析 设电场的场强为 E，由于正离子在区域里不发生偏转，则 EqB1qv，得 vEB1；当正离子进入区域时，偏转半径又相同，所以 RmvB2qmEB1B2qEmB1B2q，故选项 D 正确 下图所示是质谱仪工作原理的示意图带电粒子 a、b 经电压 U加速(在 A 点的初速度为零)后，进入磁感应强度为 B 的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板 S 上的 x1、x2处图中半圆形的虚线分别表示带电粒子 a、b 所通过的路径，则()Aa 的质量一定大于 b 的质量 Ba 的电荷量一定大于 b 的电荷量 C在磁场中 a 运动的时间大于 b 运动的时间 Da 的比荷qama大于 b 的比荷qbmb 答案 D 解析 设粒子经电场加速后的速度为 v，由动能定理，有 qU12mv2，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 RmvqB2mqUqBmq，由图知粒子 a 的轨迹半径x12小于粒子 b 的轨迹半径x22，故maqambqb，选项 D 正确，A、B 错误；粒子在磁场中的运动时间 tT2mqB，结合上式，有 ta0)，速度选择器内部存在着相互垂直的 第 9 页 场强大小为 E0的匀强电场和磁感应强度大小为 B0的匀强磁场，照相底片 D 与狭缝 S1、S2的连线平行且距离为 L，忽略重力的影响(1)求从狭缝 S2射出的离子速度 v0的大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度 v0方向飞行的距离为 x，求出 x 与离子质量 m 之间的关系式(用 E0、B0、E、q、m、L 表示)答案(1)E0B0(2)xE0B02mLqE 解析(1)能从速度选择器射出的离子满足 qE0qv0B0 故 v0E0B0(2)离子进入匀强偏转电场后做类平抛运动，则 xv0t L12at2 由牛顿第二定律得 qEma 由解得 xE0B02mLqE 12(2019临川模拟)如下图所示，矩形区域 MNPQ 内有水平向右的匀强电场，在 y0 的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.半径为 R 的光滑绝缘空心半圆管 ADO 固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心 O1为 MN 的中点，直径 AO 垂直于水平虚线 MN.一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球(可视为质点)从半圆管的 A 点由静止滑入管内，从 O 点穿出后恰好通 第 10 页 过O点正下方的C点 已知重力加速度为g，电场强度的大小E4mg3q.求：(1)小球到达 O 点时，半圆管对它的作用力的大小；(2)矩形区域 MNPQ 的高度 H 和宽度 L 应满足的条件；(3)从 O 点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？答案(1)73mgqB4gR3(2)L32R (3)8253Rg 解析(1)从 AO 过程，由动能定理得 mg(2R)qER12mv20 解得小球到达 O 点时速度 v04gR3 对小球在 O 点，根据牛顿第二定律，有 FNmgqv0Bmv20R 解得半圆管对小球作用力的大小 FN73mgqB4gR3.(2)小球从 OC 过程：水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动 ax43g，ayg 设小球向左减速的时间为 t，则 tv0ax3R4g 水平位移大小 x12v0tR2，竖直位移大小 y12g(2t)23R2 故高度满足条件 H52R，宽度应满足条件 L32R.(3)如下图所示，建立坐标系并将速度分别沿 x、y 方向分解 第 11 页 分解后沿 x 方向分速度不变，沿 y 方向分速度先减小后增大，所以当F合与速度 v 垂直时，小球的动能最小，设经过的时间为 t1 利用几何知识得qEmgcot43 考虑 y 方向的分运动初速度 voyv0cos45 43gR，末速度为零 加速度 a53g 经过的时间 t1v0ya8253Rg.