第八章__第3单元__课下提知能.docVIP

(时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙．下列说法正确的是(　　) A．离子由加速器的中心附近进入加速器 B．离子由加速器的边缘进入加速器图1 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 解析：离子应从加速器的中心进入加速器，磁场使离子偏转，电场使离子加速，故选A、D. 答案：AD 2．如图2所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从图2区域右边界穿出，则粒子b(　　) A．穿出位置一定在O′点下方 B．穿出位置一定在O′点上方 C．运动时，在电场中的电势能一定减小 D．在电场中运动时，动能一定减小 解析：由左手定则判定带电粒子a所受洛伦兹力的方向，可知最初时刻粒子所受洛伦兹力与电场力方向相反，若qE≠qvB，则洛伦兹力将随着粒子速度方向和大小的不断改变而改变．粒子所受电场力qE和洛伦兹力qvB的合力不可能与速度方向在同一直线上，既然在复合场中粒子做直线运动，说明qE＝qvB，OO′连线与电场线垂直，当撤去磁场时，粒子仅受电场力，做类平抛运动，电场力一定做正功，电势能减少，动能增加，故选C. 答案：C3．如图3是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．图3下列表述正确的是(　　) A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 解析：因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，A正确．在速度选择器中，带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知B正确．再由qE＝qvB有v＝E/B，C正确．在匀强磁场B0中R＝ 所以＝，D错误． 答案：ABC 4．地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场．假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图4所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里．此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域，图4不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是 (　　) A．仍做直线运动　　　　　　B．立即向左下方偏转 C．立即向右上方偏转 D．可能做匀速圆周运动 解析：比较Eq与Bqv，因二者开始时方向相反，当二者相等时，A正确；当Eq＞Bqv时，向电场力方向偏，当Eq＜Bqv时，向洛伦兹力方向偏，B、C正确，有电场力存在，粒子不可能做匀速圆周运动，D错． 答案：ABC 5．一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0)先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图5甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1；若把电场和磁场正交叠加，如图5乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小(　　) 图5 A．一定是W1＝W2 B．一定是W1W2 C．一定是W1W2 D．可能是W1W2, 也可能是W1W2 解析：无论粒子带何种电荷，电场力和洛伦兹力的方向总是相反的，因此，把电场和磁场正交叠加时，粒子在电场力方向上的位移减小了，电场力做的功比原来小了，即W2W1，B项正确． 答案：B 6．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图6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大小为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．污水充满管图6 口从左向右流经该装置时，理想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．前表面电极比后表面电极电势高 B．后表面电极比前表面电极电势高 C．电压表的示数U与污水中离子浓度成正比 D．污水流量Q与电压表的示数U成正比，与a、b无关 解析：由左手定则可知，正离子在洛伦兹力的作用下，聚集在后表面电极，故后表面电极比前表面电极电势高，选项B正确，A错误