【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习习题：第8章 第4讲电磁场在实际中的应用【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习习题：第8章 第4讲电磁场在实际中的应用.doc

第一部分　　第讲 一、选择题(1～3题为单选题，4～8题为多选题) 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 C．T＝，v不超过 D．T＝，v不超过 [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，粒子的最大速度由最大半径R决定。 2．(2014·北京丰台区模拟)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子(不计重力)以速度v水平匀速穿过两极板。下列说法正确的是(　　) A．若将滑片P向上滑动，粒子将向a板偏转 B．若将a极板向上移动，粒子将向a板偏转 C．若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转 D．若增大带电粒子带电荷量，粒子将向b板偏转 [答案]　C [解析]　将滑片P向上滑动，电阻两端的电压减小。因电容器与电阻并联，故两板间的电势差减小，根据E＝知两板间的电场强度减小，粒子所受电场力减小，因带负电，电场力向上，所以粒子将向b板偏转，A错误；保持开关闭合，将a极板向上移动一点，板间距离增大，电压不变，由E＝可知，板间电场强度减小，粒子所受电场力向上变小，洛伦兹力向下，则粒子将向b板偏转，故B错误；若增大带电粒子的速度，所受极板间洛伦兹力增大，而所受电场力不变，故粒子将向b板偏转，C正确；若增大带电粒子带电荷量，所受电场力增大。所受洛伦兹力也增大，但两者仍相等，故粒子将不会偏转，故D错误。 3．(2014·北京海淀区一模)电子感应加速器的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室。图甲为侧视图，图乙为真空室的俯视图。电磁铁中通以交变电流，使两极间的磁场周期性变化，从而在真空室内产生感应电场，将电子从电子枪右端注入真空室，电子在感应电场的作用下被加速，同时在洛伦兹力的作用下，在真空室中沿逆时针方向(图乙中箭头方向)做圆周运动。由于感应电场的周期性变化使电子只能在某段时间内被加速，但由于电子的质量很小，故在极短时间内被加速的电子可在真空室内回旋数十万以至数百万次，并获得很高的能量。若磁场的磁感应强度B(图乙中垂直纸面向外为正)随时间变化的关系如图丙所示，不考虑电子质量的变化，则下列说法中正确的是(　　) A．电子在真空室中做匀速圆周运动 B．电子在运动时的加速度始终指向圆心 C．在丙图所示的第一个周期中，电子只能在0～内按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速 D．在丙图所示的第一个周期中，电子在0～和～T内均能按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速 [答案]　C [解析]　由于磁场是周期变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知，产生的电场也是周期性变化的，故电子在真空室中一段时间加速，又有一段时间减速，再加速，再减速，周而复始。A错误。由于电子做的是非匀速圆周运动，故加速度不指向圆心，B错误。第一个周期中，电子在0～内按图乙中逆时针加速，～粒子逆时针减速，～粒子顺时针加速，～T顺时针减速，故C正确、D错误。 4.(2014·山东临沂一模)如图所示，长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为2d，板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入，恰沿直线从NQ的中点A射出，若撤去电场，则粒子从M点射出(粒子重力不计)。以下说法正确的是(　　) A．该粒子带正电 B．该粒子带正电、负电均可 C．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为2v0 D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为v0 [答案]　AD [解析]　若撤去电场，则粒子从M点射出，根据左手定则知粒子应带正电荷，故A正确，B错误；设粒子的质量为m，带电荷量为q，粒子射入电磁场时的速度为v0，则粒子沿直 线通过场区时：Bqv0＝Eq。撤去电场后，在洛伦兹力的作用下，粒子做圆周运动，由几何知识知r＝，由洛伦兹力提供向心力得，qv0B＝m＝。撤去磁场，粒子做类平抛运动，设粒子的加速度为a，穿越电场所用时间为t，则有：Eq＝ma，y＝at2，d＝v0t，联立解得：y＝d。设末速度为v，由动能定理得，qEd＝mv2－mv，解得：v＝v0，故C错误，D正确。 5．如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