2018高中物理二轮复习 考前基础回扣练十一 带电粒子在组合场、复合场中的运动（含解析）

考前基础回扣练 十一带电粒子在组合场、复合场中的运动建议用时20分钟1.(多选)回旋加速器的原理如图所示,它由两个铜质d形盒d1、d2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()a.离子从电场中获得能量b.离子从磁场中获得能量c.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能d.只增大d形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能【解析】选a、d。回旋加速器通过电场对离子做功获得能量,选项a正确;洛伦兹力对离子不做功,选项b错误;电场对离子做功与电势差成正比,增大空隙距离不能增大电场力对离子做的功,选项c错误;由ekm=知,增大d形盒的半径可以使离子加速次数增加,从而增加从回旋加速器中获得的动能,故选项d正确。2.如图所示,质量为m,带电荷量为-q的微粒以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,如果微粒做匀速直线运动,则下列说法正确的是()a.微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用b.微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用c.匀强电场的电场强度e=d.匀强磁场的磁感应强度b=【解析】选a。因为微粒做匀速直线运动,所以微粒所受合力为零,受力分析如图所示,微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态,可知,qe=mg,qvb=mg,得电场强度e=,磁感应强度b=,因此a正确。3.(多选)如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为b)和匀强电场(电场强度为e)组成的速度选择器,然后粒子通过平板s上的狭缝p进入另一匀强磁场(磁感应强度为b),最终打在a1a2上,下列表述正确的是() a.粒子带负电b.所有打在a1a2上的粒子,在磁感应强度为b的磁场中的运动时间都相同c.能通过狭缝p的带电粒子的速率等于d.粒子打在a1a2的位置越靠近p,粒子的比荷越大【解析】选c、d。根据粒子在磁感应强度为b的磁场中的运动轨迹可判断粒子带正电,选项a错误;带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动,则电场力与洛伦兹力等大反向,eq=bqv,可得v=,选项c正确;由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得r=,则=,越靠近p,r越小,粒子的比荷越大,选项d正确;所有打在a1a2上的粒子在磁感应强度为b的磁场中都只运动半个周期,周期t=,比荷不同,打在a1a2上的粒子在磁感应强度为b的磁场中的运动时间不同,选项b错误。4.如图所示,无磁场时,一带负电滑块以一定初速度冲上绝缘粗糙斜面,滑块刚好能到达a点。若加上一个垂直纸面向里的匀强磁场,则滑块以相同初速度冲上斜面时,下列说法正确的是()a.刚好能滑到a点b.能冲过a点c.不能滑到a点d.因不知磁感应强度大小,所以不能确定能否滑到a点【解析】选c。滑块冲上斜面时,由左手定则可知滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用,滑块对斜面的正压力增大,斜面对滑块的滑动摩擦力增大,所以滑块不能滑到a点,选项c正确。5.如图所示,两平行、正对金属板水平放置,使上面金属板带上一定量正电荷,下面金属板带上等量的负电荷,再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转。若带电粒子所受重力可忽略不计,仍按上述方式将带电粒子射入两板间,为使其向下偏转,下列措施中不可行的是()a.仅增大带电粒子射入时的速度b.仅增大两金属板所带的电荷量c.仅减小粒子所带电荷量d.仅改变粒子的电性【解析】选c。带电粒子在两板之间受电场力与洛伦兹力,但两者的大小不等,且方向不确定。若仅增大带电粒子射入时的速度,可能因为所受的洛伦兹力变大,而使带电粒子向下偏转,选项a错误;若仅增大两金属板所带的电荷量,因两极板间的电场强度增大,故带电粒子可能向下偏转,选项b错误;若仅减小粒子所带的电荷量,则由于粒子所受电场力与洛伦兹力以相同的倍数变化,故带电粒子仍向上偏转,选项c正确;仅改变粒子的电性,则由于两个力的方向都发生变化,带电粒子将向下偏转,选项d错误。6.(多选)如图所示,质量为m、电荷量为e的质子以某一初动能ek从坐标原点o沿x轴正方向进入场区,若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场,质子通过p(d,d)点时的动能为5ek;若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场,质子也能通过p点,不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为e、匀强磁场的磁感应强度大小为b,下列说法中正确的是()a.e=b.e=c.b=d.b=【解析】选a、c。质子在只有电场存在时,动能由ek变为5ek,由动能定理可知电场力做功为:w=eed=5ek-ek,解得:e=,由此可判断,选项a正确,b错误;质子在只有磁场存在时,质子做匀速圆周运动,由题意可知,运动半径为d,由半径公式有:r=d=,设质子进入磁场时的速度为v,则速度为:v=,以上两式联立得:b=,所以选项c正确,d错误。7.(多选)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子p+和p3+,经电压为u的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里,有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示。已知离子p+在磁场中转过=30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子p+和p3+()a.在电场中的加速度之比为11b.在磁场中运动的半径之比为1c.在磁场中转过的角度之比为12d.离开电场区域时的动能之比为13【解析】选b、c、d。p+和p3+的电荷量分别是+q和+3q,质量相同,加速度之比=,a错误;在电场