高考物理答题技巧《粒子在有界磁场中运动》高频试题特训（2019年最新版） - 高考物理题库

高考物理答题技巧《粒子在有界磁场中运动》高频试题特训（2019年最新版）(二)

2019-03-16 02:41:19 【大中小】

1、简答题如图所示，真空中两平行金属板A、B长L1=0.10m，间距d=/30m，两极板接在电压UAB=200sinl00πt（V）的交流电源上，与AB板相距L2=0.20m的PS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=×l0-2T。一束带正电的粒子以Vo=×105m/s的速度沿着A,B两极板的中央飞入电场，粒子的比荷q/m=1×l08C/kg，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，不考虑相对论效应。问：
（1）通过计算说明，带电粒子经过平行金属板期间，加在两板间的电压几乎不变；
（2）在t=0时刻进入电场的粒子，飞离磁场时离O点的距离；
（3）何时进入电场的粒子,从进入电场到离开磁场所经历的时间最长?并计算最长时间。

参考答案：
(1) 因t0≤T，所以每个粒子飞越金属板的过程中，可以认为两板问电压不变。
(2) 0.2m
(3)

本题解析：（1）粒子飞越电场的时间
（2分）
T="0.02s?" （1分）
因t0≤T，所以每个粒子飞越金属板的过程中，可以认为
两板问电压不变。?（2分）
（2）当t=0时，uAB=0粒子傲匀速直线运动，从O点进入磁场?
洛仑兹力提供向心力，有?（2分）

本题难度：一般

2、选择题如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（　　）
A．电子在磁场中运动的时间t=

d
v

B．电子在磁场中运动的时间t=

h
v

C．洛伦兹力对电子做的功为Bevh
D．电子在N处的速度大小也是v

参考答案：
A、B电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，运动时间为 t=ACv＞dt，且t＞hv，故A、B错误．
C、由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不做功，故C错误．
D、电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，故D正确．
故选：D

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题图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．若a与b有相同的质量，打在感光板上时，b的速度比a大
B．若a与b有相同的质量，则a的电量比b的电量小
C．若a与b有相同的电量，则a的质量比b的质量大
D．若a与b有相同的电量，则a的质量比b的质量小

参考答案：D

本题解析：带电粒子在电场中进行加速，通过动能定理可以表达粒子进入磁场的速度，再根据向心力表达形式求得，S=2R= . 由图可知b比a的距离要大，a与b有相同的质量，a的电量大于b的电量，选项A、B均错误；a与b有相同的电量时，a的质量比b的质量小，选项D正确。
考点：此题考查了质谱仪工作原理。

本题难度：一般

4、选择题薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图，半径R1＞R2，假定穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子

[? ]

A．带正电
B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度相同
C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同
D．从区域Ⅰ穿过铝板运动到区域Ⅱ

参考答案：CD

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题在匀强磁场中的O点垂直射入一些自由电子和带正电的离子，它们在磁场中的运动轨迹如图所示，下列哪一条曲线是速度最大的运动轨迹（　　）
A．a
B．b
C．c
D．d

参考答案：C

本题解析：

本题难度：简单

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