河北省石家莊市2023屆高三物理一輪復習復合場專題復習限時練（無答案）

PAGEPAGE2復合場專題復習一、選擇題〔共10小題，每題6分，共60分〕1．如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內有磁感應強度為B的勻強磁場，方向平行于軸線．在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔M、N，現有一束速率不同、比荷均為k的正、負離子，從M孔以α角入射，一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力)．那么從N孔射出的離子()A．是正離子，速率為kBR/cosαB．是正離子，速率為kBR/sinαC．是負離子，速率為kBR/sinαD．是負離子，速率為kBR/cosα2．如下圖，兩導體板水平放置，兩板間電勢差為U，帶電粒子以某一初速度v0沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場，那么粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U和v0的變化情況為()A．d隨v0增大而增大，d與U無關B．d隨v0增大而增大，d隨U增大而增大C．d隨U增大而增大，d與v0無關D．d隨v0增大而增大，d隨U增大而減小3．1922年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的創(chuàng)造、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎．假設速度相同的同一束粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如下圖，那么以下相關說法中正確的選項是()A．該束帶電粒子帶負電B．速度選擇器的P1極板帶正電C．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質量越大D．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷eq\f(q,m)越小4．如下圖，在沿水平方向向里的勻強磁場中，帶電小球A與B在同一直線上，其中小球B帶正電荷并被固定，小球A與一水平放置的光滑絕緣板C接觸(不粘連)而處于靜止狀態(tài)．假設將絕緣板C沿水平方向抽去后，以下說法正確的選項是()A．小球A仍可能處于靜止狀態(tài)B．小球A將可能沿軌跡1運動C．小球A將可能沿軌跡2運動D．小球A將可能沿軌跡3運動5．勞倫斯和利文斯設計的盤旋加速器工作原理如下圖，置于高真空中的D形金屬半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U，假設A處粒子源產生的質子質量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應和重力的影響，那么以下說法正確的選項是()A．質子被加速后的最大速度不可能超過2πRfB．質子離開盤旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比C．質子離開盤旋加速器時的最大動能與交流電頻率f成正比D．質子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1∶eq\r(2)6．如下圖，在水平勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場中，有一豎直足夠長固定絕緣桿MN，小球P套在桿上，P的質量為m，電荷量為＋q，電場強度為E、磁感應強度為B，P與桿間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g.小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中()A．小球的加速度一直減小B．小球的機械能和電勢能的總和保持不變C．下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是v＝eq\f(2μqE－mg,2μqB)D．下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是v＝eq\f(2μqE＋mg,2μqB)7．如下圖，某一真空室內充滿豎直向下的勻強電場E，在豎直平面內建立坐標系xOy，在y<0的空間里有與場強E垂直的勻強磁場B，在y>0的空間內，將一質量為m的帶電液滴(可視為質點)自由釋放，此液滴那么沿y軸的負方向，以加速度a＝2g(g為重力加速度)做勻加速直線運動，當液滴運動到坐標原點時，瞬間被安置在原點的一個裝置改變了帶電性質(液滴所帶電荷量和質量均不變)，隨后液滴進入y<0的空間內運動，液滴在y<0的空間內運動過程中()A．重力勢能一定是不斷減小B．電勢能一定是先減小后增大C．動能不斷增大D．動能保持不變8．如下圖，真空中存在著以下四種有界的勻強電場E和勻強磁場B區(qū)域，一帶正電的小球(電荷量為＋q，質量為m)從該復合場邊界上方的某一高度由靜止開始下落．那么小球可能沿直線通過以下哪種復合場區(qū)域()9．利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差UCD.以下說法中正確的選項是()A．電勢差UCD僅與材料有關B．假設霍爾元件的載流子是自由電子，那么電勢差UCD<0C．僅增大磁感應強度時，電勢差UCD變大D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平10．如下圖的虛線區(qū)域內，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場．一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(圖中未標出)穿出．假設撤去該區(qū)域內的磁場而保存電場不變，另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入，從區(qū)域右邊界穿出，那么粒子b()A．穿出位置一定在O′點下方B．穿出位置一定在O′點上方C．運動時，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運動時，動能一定減小二、計算題〔11題20分，12題20分，共40分〕11．如下圖，在xOy平面內，一帶正電的粒子自A點經電場加速后從C點垂直射入偏轉電場(視為勻強電場)，偏轉后通過極板MN上的小孔O離開電場，粒子在O點時的速度大小為v，方向與x軸成45°角斜向上．在y軸右側y≥d范圍內有一個垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，粒子經過磁場偏轉后垂直打在極板MN上的P點．NC之間距離為d，粒子重力不計，求：(1)P點的縱坐標；(2)粒子從C點運動到P點所用的時間；(3)偏轉電場的電場強度．12.12．如圖1所示，與紙面垂直的豎直面MN的左側空間中存在豎直向上場強大小為E＝2.5×102N/C的勻強電場(上、下及左側無界)．一個質量為m＝0.5kg、電荷量為q＝2.0×10－2C的可視為質點的帶正電小球，在t＝0時刻以大小為v0的水平初速度向右通過電場中的一點P，當t＝t1時刻在電場所在空間中加上一如圖2所示隨時間周期性變化的磁場，使得小球能豎直向下通過D點，D為電場中小球初速度方向上的一點，PD間距為L，D到豎直面MN的距離DQ為eq\f(L,π).設磁感應強度垂直紙面向里為正．(取g＝10m/s2)12.(1)如果磁感應強度B0為量，使得小球能豎直向下通過D點，求磁場每一次作用時間t0的最