【导与练】2016届高三物理二轮复习(+限时训练,浙江专用)专题七带电粒子在复合场中的运动限时训练答题.doc

专题七　限时训练 (限时:45分钟) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【测控导航】 考点题号(难易度)1.带电粒子在区域组合场中的运动2(易),3(易),8(中),12(难)2.带电粒子在交替组合场中的运动7(中)3.带电粒子在叠加场中的运动1(易),5(易),6(中),9(中),10(中)4.带电粒子在周期性变化的电、磁场中的运动4(易),11(难),13(难) 一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1～6题只有一项符合题目要求,第7～10题有多项符合题目要求) 1.(2015杭州月考)在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的方向竖直向上,磁场方向如图所示,两个带电液滴在此复合场中恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动,则(　A　) A.它们的运动周期一定相等 B.它们的圆周运动方向可能相反 C.若它们的动量大小相等,轨道半径就一定相等 D.若它们的动能??等,轨道半径就一定相等 解析:因T= QUOTE ,又mg=qE,则T= QUOTE .因此它们的运动周期一定相等,故A正确;液滴只带正电,电场力与重力相平衡,而洛伦兹力提供向心力,则知粒子都沿逆时针方向做匀速圆周运动,故B错误;因mg=Eq,则粒子的运动半径为r= QUOTE = QUOTE = QUOTE ,所以r= QUOTE = QUOTE ,当动量大小相等时,只有质量一定时,轨道半径才相等;当动能相等时,只有电量一定时,轨道半径才相等,故C,D错误. 2.如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则粒子射入磁场和射出磁场的M,N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为(　A　) A.d随v0增大而增大,d与U无关 B.d随v0增大而增大,d随U增大而增大 C.d随U增大而增大,d与v0无关 D.d随v0增大而增大,d随U增大而减小 解析:设粒子从M点进入磁场时的速度大小为v,该速度与水平方向的夹角为θ,故有v= QUOTE ,粒子在磁场中做匀速圆周运动,半径为r= QUOTE ,而MN之间的距离为d=2rcos θ,联立解得d= QUOTE ,故选项A正确. 3.(2015嘉兴调研)如图所示,为速度相同的一束粒子由左端垂直射入质谱仪后的运动轨迹,则下列相关说法中正确的是(　C　) A.该束带电粒子带负电 B.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 QUOTE  C.若保持B2不变,粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0,粒子的比荷越小 D.若增大入射速度,粒子在磁场中轨迹半圆将变大 解析:粒子刚进入磁场后向下偏转,所受的洛伦兹力向下,由左手定则,该束带电粒子带正电,故A错误.速度选择器的P1极板带正电,由qE=qvB1可得能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于v= QUOTE ,故B错误;由r= QUOTE 可知,粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0,r越大,粒子的比荷 QUOTE 越小,故C正确;若增大入射速度,则粒子无法直线通过速度选择器,更无法进入右侧磁场,故D错误. 4.在高能物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用.回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.S处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,初速度不计,在加速器中被加速,加速电压为U.两盒间的狭缝很小,每次加速的时间很短,可以忽略不计,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.下列说法正确的是(　D　) A.为使正粒子每次经过窄缝都被加速,交变电压的频率f= QUOTE  B.粒子第n次与第1次在下半盒中运动的轨道半径之比为 QUOTE  C.若其他条件不变,将加速电压U增大为原来的2倍,则粒子能获得的最大动能增大为原来的2倍 D.若其他条件不变,将D形盒的半径增大为原来的2倍,则粒子获得的最大动能增大为原来的4倍 解析:带电粒子在磁场中运动的周期与电场变化的周期相等,根据qvB=m QUOTE ,则v= QUOTE ,周期T= QUOTE = QUOTE ,与粒子的速度无关,粒子每转半圈,交变电场变化一次,故周期也为T电= QUOTE ,频率为f= QUOTE ,故选项A错误;根据动能定理知(2n-1)qU= QUOTE m QUOTE ,粒子第n次与第1次在下半盒中运动的速度之比为1∶ QUOTE ,根据r= QUOTE 知轨道半径之比等于速度之比为1∶ QUOTE