2010-2011学年高二物理“每周一练”系列（32）试题

用心 爱心 专心1 高二物理高二物理 每周一练每周一练 系列试题 系列试题 32 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 A T v 不超过B T v 不超过 2 m qB qBR m m qB qBR m C T v 不超过D T v 不超过 2 m qB qBR 2m m qB qBR 2m 2 右图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 下方有强度为 B0的匀强磁场 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 粒子的荷质比越小 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 用心 爱心 专心2 4 如图所示 回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置 其核心部分是两 个 D 型金属盒 置于匀强磁场中 两盒分别与高频电源相连 如果 D 型金属盒的半径 为 R 垂直 D 型金属盒底面的匀强磁场的磁感应强度为 B 高频电源频率为 f 下列 说法正确的有 A 质子被加速后的最大速度不可能超过 2 fR B 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C 高频电源只能使用矩形波交变电流 不能使用正弦式交变电流 D 不需要改变任何量 这个装置也能用于加速 粒子 电荷量为质子的 2 倍 质量 为质子的 4 倍 5 如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 A a 的质量一定大于 b 的质量 B a 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 D a 的比荷大于 b 的比荷 qa ma qb mb 6 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图 其核心部分是两个 D 形金属盒 在 加速带电粒子 时 两金属盒置于匀强磁场中 并分别与高频电源相连 带电粒子在运 动中的动能 Ek随时间 t 的变化规律如图乙所示 若忽略带电粒子在电场中的加速时间 则下列判断正确的是 A 从 Ek t 图可知 要想粒子获得的最大动能越大 则要求 D 形盒的面积也越大 B 在 Ek t 图中应有 t4 t3 t3 t2 t2 t1 C 高频电源的变化周期应该等于 tn tn 1 D 从 Ek t 图可知 粒子加速次数越多 粒子的最大动能一定越大 用心 爱心 专心3 参考答案 1 答案 A 解析 粒子做匀圆周运动周期为 T 故电源周期须与粒子运动周期同步 粒子 2 m qB 的最大速度由最大半径 R 决定 2 答案 ABC 解析 本题考查质谱仪的工作原理 质谱仪是分析同位素的重要工具 A 正确 由 左手定则可判磁场方向垂直纸面向外 Eq qvB v 所以 B C 正确 E B r 越小 其荷质比越大 D 项错 q m v B0r 3 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 qvB 所以 U vBb 所以 U qU b 与离子浓度无关 C 错 因 Q vbc 而 U vBb 所以 Q D 对 Uc B 4 答案 AB 解析 质子在 D 型金属盒内做匀速圆周运动的周期 T 所加高频交变电流的 2 m Bq 频率 f 所以质子的最大速度 vm R 2 fR A 项正确 由 vm 2 fR 可知 质 Bq 2 m 子被加速的最大速度与加速电场的电压大小无关 与交变电流的波形无关 B 项正确 C 项错误 由 T 可知 被加速粒子运动的周期与粒子的比荷有关 只有在改变高 2 m Bq 频交变电流的频率后才能用于加速 粒子 D 项错误 5 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 qU mv2 则粒子在磁场 1 2 中做匀速圆周运动的半径 R 由图知粒子 a 的轨迹半径小于粒子 mv qB 2mqU qB m q x1 2 b 的轨迹半径 故 选项 D 正确 A B 错误 粒子在磁场中的运动时间 x2 2 ma qa mb qb t 结合上式 有 ta tb 选项 C 错误 T 2 m qB 6 答案