2015物理《高考专题》二轮专题检测卷专题四第10讲带电粒子在组合场复合场中的运动.docVIP

专题检测卷(十) 　带电粒子在组合场、复合场中的运动 A组 (45分钟　100分) 一、选择题(本大题共6小题,每小题9分,共54分。每小题只有一个选项正确) 1.如图所示,从离子源发射出的正离子,经加速电压U加速后进入相互垂直的电场(E方向竖直向上)和磁场(B方向垂直纸面向外)中,发现离子向上偏转。要使此离子沿直线通过电磁场,需要　(　　) A.增加E,减小B　　　　　 B.增加E,减小U C.适当增加U D.适当减小B 2.利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U。已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是　(　　) A.上表面电势高 B.上、下表面电势一样高 C.该导体单位体积内的自由电子数为 D.该导体单位体积内的自由电子数为 3.(2013·合肥二模)轨道炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,轨道炮利用的是电磁系统中磁场的作用力,其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程。在磁感应强度、通电电流、弹丸质量不变的前提下,当发射轨道水平放置时,以下说法正确的是　(　　) A.弹丸在磁场中获得的加速度与轨道长度成正比 弹丸在磁场中的加速时间与轨道长、宽之比的平方成正比 弹丸在磁场中获得的速度与轨道平面的面积成正比 4.环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图所示,比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞区迎面相撞,不考虑相对论效应,下列说法正确的是 　(　　) A.所加的匀强磁场的方向应垂直圆环平面向外 越大,磁感应强度B越小 C.磁感应强度B一定时,比荷相同的离子加速后,质量大的离子动能小 D.对于给定的正、负离子,加速电压U越大,离子在环状空腔磁场中的运动时间越长 5.(2013·珠海一模)一束几种不同的正离子,垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里,离子束保持原运动方向未发生偏转,接着进入另一匀强磁场,发现这些离子分成几束,如图所示。对这些正离子,可得出结论　(　　) A.它们的动能一定各不相同 它们的电量一定各不相同 它们的质量一定各不相同 它们的比荷一定各不相同 A.如果油滴带负电,则油滴从M点运动到N点 B.如果油滴带正电,则油滴从N点运动到M点 C.如果电场方向水平向右,则油滴从N点运动到M点 D.如果电场方向水平向左,则油滴从N点运动到M点 二、计算题(本大题共3小题,共46分。需写出规范的解题步骤) 7.(15分)(2013·芜湖一模)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,有过x轴正半轴的P点、平行于y轴的直线边界CD,第Ⅰ象限内CD边界左侧有竖直向上的匀强电场,第Ⅳ象限内CD边界右侧有水平向右的匀强电场,两电场电场强度大小相等,第Ⅳ象限内CD边界左侧有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m,电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从y轴正半轴上距坐标原点O距离为L的M点以速度v0沿x轴正方向射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成53°射入磁场,最后垂直于CD边界进入右侧电场(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求: (1)粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径; (2)O、P两点间的距离; (3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。 8.(15分)(2013·西安一模)在地面附近的真空中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场,如图甲所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示。该区域中有一条水平直线MN,D是MN上的一点。在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为+q的小球(可看作质点),从M点开始沿着水平直线以速度v0做匀速直线运动,t0时刻恰好到达N点。经观测发现,小球在t=2t0至t=3t0时间内的某一时刻,又竖直向下经过直线MN上的D点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D点。求: (1)电场强度E的大小。 (2)小球从M点开始运动到第二次经过D点所用的时间。 (3)小球运动的周期,并画出运动轨迹(只画一个周期)。 9.(16分)(2013·沈阳一模)如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界,OM与y轴负方向成45°角。在x0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁