(優(yōu)化方案)2019高考物理總練習(xí)第八章第二節(jié)知能演練強化闖關(guān)新人

442Bq2442Bq2(優(yōu)化方案)2019考物理總習(xí)第八章二節(jié)知能練強化闖關(guān)新人1、(2018·京西城區(qū)抽)兩電荷量相等的帶電粒子，在同一勻強磁場中只受洛倫茲力作用而做勻速圓周運動、以下說法中正確的選項()A、假設(shè)它們的運動周期相等，么它們的質(zhì)量相等B、假設(shè)它們的運動周期相等，么它們的速度大小相等C、假設(shè)它們的軌跡半徑相等，么它們的質(zhì)量相等D、假設(shè)它們的軌跡半徑相等，么它們的速度大小相等mv2解析：選由倫茲力提供向心力可得r，T＝，此可知，在粒子的電荷量相同的情況下，半徑由粒子的質(zhì)量、速度大小共同決定，周期由帶電粒子的質(zhì)量決定A正、2、(2018·沙模擬如－－所示在x＞0、＞空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里大為.現(xiàn)有一質(zhì)量為電為q的電粒子在x軸上原點的距離為x的點平行于的初速度射入此磁場在磁場作用下沿垂直于y軸的向射出此磁場，不計力的影響、由這些條件可()圖8－－A、能確定粒子通過y時的位置B、能確定粒子速度的大小C、能確定粒子在磁場中運動所歷的時間D、以上三個判斷都不對解析：選ABC.粒在磁場作用沿垂直于y軸方向射出磁場，可知半徑大小等于，Amv選項正確；由＝Bqv＝m，以B選項正確；畫出軌跡可知粒子完成了四分之一圓112π周的路徑，所以有＝＝·＝，選正確，D選錯誤、3帶電粒子沿垂直于磁場的向射入一勻強磁場的一段徑跡如圖8－－23所示徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧于帶電粒子使沿途的空氣電離子能量逐漸減小帶量不變、圖中情況可確()圖8－－A、粒子從到b，帶正電B、粒子從到b，帶負電C、粒子從到a，帶正電D、粒子從到a，帶負電解析：選C.垂于磁場方向射入勻強磁場的帶電粒子受洛倫茲力作用，使粒子做勻速圓周mv運動半R＝.由于帶電粒子使沿途的空氣電離粒的能量小，磁感應(yīng)強度B、帶電1荷量q不變、又據(jù)＝mv

知減小，故減，可判定粒子從b向運；另據(jù)左手定那么，可判定粒子帶正電，C選正確、

qB1.6×10×0.17qB1.6×10×0.174、如圖8－－24所示在第Ⅰ限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場一對正、負電子分別以相同速率與軸30角的方向從原點射入磁場，那么正、負電子在磁場中運動的時間之比為)A、∶C、∶3

圖8－－B、2∶D、1∶2解析選B.由＝可正、負電子的運動周期相同，故所用時間之比等于軌跡對應(yīng)的圓心角之比、作出正、負電子運動軌跡如下圖，由幾何知識可得正電子運動的圓心角等120°，負電子θ運動的圓心角等于°而電荷在磁場中的運動時間t＝π，所以∶＝θθ＝∶，B正，、、錯、5、(2018·南八校聯(lián)考)帶電子的質(zhì)量×10，荷量＝1.6×10C以速度＝3.210m/s沿垂于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B＝0.17T，磁場的寬度l＝，圖8－2－所示圖8－－(1)求帶電粒子離開磁場時的速度和偏轉(zhuǎn)角、(2)求帶電粒子在磁場中運動的時間以及出磁場時偏離入射方向的距離、解析：粒子所受的洛倫茲力F＝＝8.7×，遠大于粒子所受的重力＝×N，因此重力可忽略不計、(1)由于洛倫茲力不做功，所以電粒子離開磁場時速度仍為3.2×10m/s.v由qvB＝得軌道半徑mv1.7××3.2×10r＝＝m0.2ml0.1由圖可知偏轉(zhuǎn)角θ滿足θ＝0.2＝，故θ＝30°2(2)帶電粒子在磁場中運動的周期＝見帶電粒子在磁場中運動的時間t＝

T

1266×1.6×10×21266×1.6×10×21＝πm3.14×1.7×t＝＝s3.310s離開磁場時偏離入射方向的距離d＝(1－cosθ＝×

31－m＝2.7×m.答案：(1)3.2×

m/s30°(2)3.3×

s2.7×10

m【一】選擇題1(2018濰模擬)如圖8－－26所示電子束沿垂直于熒光屏的方向做直線運動，為使電子打在熒光屏上方的位置P，那么能使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的場)圖8－－A、勻強電場B、負點電荷的電場C、垂直紙面向里的勻強磁場D、垂直紙面向外的勻強磁場答案：2、用絕緣細線懸掛一個質(zhì)量為m，帶電荷量為＋的小球，讓它處于如圖8－－所示磁感應(yīng)強度為的強磁場中由于磁場的運動小靜止在圖中位置這時懸線與豎直方向夾角為α，被拉緊，那磁場的運動速度和方向(mgA、＝Bq水平向左

圖8－－mgtanB、v＝

，豎直向下mgtanC、＝

，豎直向上

mgD、v＝Bq水平向右解析：選AC.根據(jù)運動的相對性帶電小球相對磁場的速度與磁場相對于小(相對地面靜止的度大小相等方向相反倫茲力F＝中的v是相對磁場的速度根據(jù)力的平mgα衡條件可以得出球?qū)Υ艌鲆运俣龋?/p>

mg豎直向下運動或以速度＝Bq平向右運動，帶電小球都能處于圖中所示的平衡狀態(tài)，故此題選C.3、一個帶正電的小球沿光滑絕的桌面向右運動，速度方向垂直于一個水平方向的勻強磁場，如圖8－2－所示小球飛離桌面后落到地板上，設(shè)飛行時間為，平射程為x，著地速度為.撤去磁場，其余條件不變，小球飛行時間為，平射程為x，著地速度為v那么以下論述不正確的選項()圖8－－A、＞B、＞C、和v大小等Dv和v方相同解析：選D.當(dāng)面右邊存在磁場時，由左手定那么，帶電小球在飛行過程中受到斜向右上

方的洛倫茲力作用此在水平向上的分量向右直方向上分量向上因此小球水平方向存在加速度，豎直方向加速度＜g，所以t＞，x＞AB；又因為洛倫茲力不做功，C對兩次小球著地時方向同D錯，故此題選D.4(2018蘭模)如圖8－－29所示在強磁場中有1和2兩個質(zhì)子在同一平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑＞并切于點設(shè)T、Tvva，t、t分別表示1、2兩個子的周期，線速度，向心加速度以及各自從經(jīng)過P點起到第一次通過圖中虛線所經(jīng)歷的時間，那(圖8－－A、＝B、＝C、＞D、＜2m解析選由＝qB知＝故確由r＝知v＞故B錯＝

知a＞，C確；由圖可知質(zhì)子1從P到線置對應(yīng)的圓角小，故t＜D正確5、質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，如圖－2－30為質(zhì)儀的原理圖、設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為、帶電量為的電粒(不計重力，電壓為的速電場加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打到底片上的點設(shè)OP＝，那么在下圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是()圖8－－圖8－－12解析：選帶粒子先經(jīng)加速電加速，故qU＝mv，入磁場后偏轉(zhuǎn)＝＝＝qB，兩式聯(lián)立得OP＝＝

8mUBq∝U，所以B正確、6(2018·師大附中、東北師大附中、遼寧省實驗中學(xué)聯(lián)圖8－2－所，回旋加速器D形的半徑為R，所加磁的磁感應(yīng)強度為B，用來加速質(zhì)量為m、電荷量為的子，質(zhì)子從下半盒的質(zhì)子源由靜止出發(fā)速最大能量后由A孔射、那么以下說法正確的選項()圖8－－A、回旋加速器不能無限加速質(zhì)B、增大交變電壓，那么質(zhì)子在加速器中運行時間將變短

2qB222qU2qB222qU2mEC、回旋加速器所加交變電壓的率為D、下半盒內(nèi)部，質(zhì)子的軌道半之(內(nèi)到)為∶∶5解析：選ABC.此題考查回旋加器原理、當(dāng)回旋加速器所加交變電壓周期與質(zhì)子在磁場中2m運動周期相同時，質(zhì)子才能被加速；質(zhì)子在勻強磁場中運動周T＝qB質(zhì)子在回旋加速mv112mE器中運動的最大半徑＝，E＝，交變電壓頻率f＝，以上各式得：f＝πmR，C正確當(dāng)著質(zhì)子速度的增大相論效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，質(zhì)子質(zhì)量增大圓運動周期不能保持與所加電場變化的周期同步，從而不能再被加速正；增大電壓，質(zhì)子每次經(jīng)過電場時獲得的動能增大質(zhì)子在磁中運動半徑增大速次數(shù)和所做圓周運動次數(shù)減少因此運動時間減小B正確由v＝

2qUmvmqB，質(zhì)子在下半盒內(nèi)部，質(zhì)子的軌道半徑之比(由內(nèi)到外與被電場加速的數(shù)的平方根成正比，即為2∶4∶6，D錯、7、(2018·安八校聯(lián)考環(huán)形對撞機是研究高能粒子的重要裝置，其核心部件是一個高真空的圓環(huán)狀的空腔假帶電粒初速度可視為零經(jīng)電壓為U的電場加速后沿環(huán)切線方向注入對撞機的環(huán)狀空腔內(nèi)腔存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場感應(yīng)強度大小為.帶電粒子將被局限在圓環(huán)狀空腔內(nèi)運動、要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運動，以下說法錯誤的選項是()A、對于給定的加速電壓，帶電子的比荷/越，磁感應(yīng)強度B越大B、對于給定的加速電壓，帶電子的比荷/越，磁感應(yīng)強度B越小C、對于給定的帶電粒子，加速壓U越大，帶電粒子運動的頻率越小D、對于給定的帶電粒子，不管速電壓U多，帶電粒子運動的周期都不變1解析：選ACD.在場中，帶電子加速，有q＝

mv，進入磁場中由半徑公式＝＝qB21m＝

2q，題意R保不變，那么電壓U恒時，帶電粒子的比荷qm越小，磁2R感應(yīng)強度B大，由周期＝＝πR

m

，對于給定的帶電粒子，比荷恒定，加速電壓U越大周期越小，頻率越大、C、錯誤、e8、比荷為的電子以速度v沿邊射入邊長為a的等邊三角形的勻強磁場區(qū)域中，如圖8－－所示為使電子從BC邊出磁場，磁感應(yīng)強度B的值范圍()圖8－－A、＞

3ea

B、B＜

3mvea2C、＞

2D、B＜ea解析：選B.電子進入磁場后向偏，剛好從點沿線方向穿出是臨界條件，要使電子從mv邊穿出，其運動半徑應(yīng)比臨界半徑大，由＝可知，磁感應(yīng)強度應(yīng)比臨界值小，如圖，a3由幾何關(guān)系可得，半徑＝2sin60，又evB＝，解得Bea，選正確、

22μBqμqB22μBqμqB9、(2017·考浙江卷)利用如圖－－34所示置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子、圖中板上方是磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強場，板上有兩條寬度分別為2和d縫，兩縫近端相距為L.一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為d的縫垂直于板MN進入場于能夠從寬度為的射出的粒子下法正確的選項是)圖8－－A、粒子帶正電qB3＋B、射出粒子的最大速度為

2mC、保持d不，增大B射出粒子的最大速度與最小速度之增大D、保持d不，增大L射出粒子的最大速度與最小速度之增大解析：選BC.此題考查帶電粒子磁場中的運動，意在考查考生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理問題的能力和分析問題的能力、由左手定那么和粒子的偏轉(zhuǎn)情況可以判斷粒子帶負電錯；根據(jù)mvqBr3＋L洛倫茲力提供向心力q＝r可得＝m越大v越大圖知r最值為r＝，LB正又r最小值為＝將r的大值和最小值代入v表達式后得出速度之差為3qBdv＝，見C正、錯、10、·慶模擬如8－－35示，空間存在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，場內(nèi)有一絕緣的足夠長的直桿，它與水平面的傾角θ，帶量為－、量為m的帶電的小球套在直桿上點靜止沿桿下滑與桿之間的動摩擦因數(shù)μ，在小球以后運動的過程中，以下說法正確的選項()圖8－－sinθA、小球下滑的最大速度為＝B、小球下滑的最大加速度為a＝sinθC、小球的加速度一直在減小D、小球的速度先增大后減小解析：選B.小球開始下滑時有：mgsinθ－μ(cos－qvB)，增，增，當(dāng)mgcosv＝qB

時，達最大值gsin，后下滑過程中有sin－μ(mg＝mamgsin＋μcos隨v增大減當(dāng)v＝

時＝0.所以整個過程中v先一直增大后不變；先大后減小，所以B選正確、【二】非選擇題11、·南部分中學(xué)調(diào)研如圖－－36所示，無重力空間中有一恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于平面向外、大小為B，沿軸置一個垂直于xOy平的大的熒光屏P點位熒光屏上，軸的A點放一放射源，可以不斷地沿平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量為q的種粒子，這些粒子打熒光屏上能在屏上形成一條亮線，P點在亮線上，＝＝l，求：

22222222222222圖8－－(1)假設(shè)能打到點那么粒子速度的最小值為少？(2)假設(shè)能打到點那么粒子在磁場中運動的長時間為多少？解析：(1)粒在磁場中運動，倫茲力提供向心力，設(shè)粒子的速度大小為時其在磁場中的運動半徑為，那么F＝v由牛頓運動定律有：＝R假設(shè)粒子以最小的速度到達P點，其軌跡一定是以為徑的圓如中圓所)由幾何關(guān)系知：s＝2ls2R＝＝2qBl那么粒子的最小速度v＝.2(2)粒子在磁場中的運動周期T＝設(shè)粒子在磁場中運動時其軌跡所對應(yīng)的圓心角θ，么粒子在磁場中的運動時間為：θθmt＝T＝由圖可知，在磁