搜索
9一、选择题(本题共9个小题，每小题6分，共54分，在每个小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分)1.(2013·北京海淀区一模)如图所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里．从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电荷量为＋q的粒子(粒子受到的重力忽略不计)，其运动轨迹如图虚线所示．对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项作出判断．你认为正确的是()A.2mEB2qB.4mE2B2qC.2mBE2qD.mB2Eq2．(2013·江西省高三上学期七校联考)在竖直放置的光滑绝缘圆环中，套有一个带电荷量为－q、质量为m的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，电场强度E＝mg/q.当小环从大环顶无初速度下滑时，在滑过多少弧度时所受洛伦兹力最大()A．π/4B．π/2C．3π/4D．π3．(2013·江苏百校大联考)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列说法正确的是()A．质子在磁场中运动的周期和交变电流的周期相等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．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变磁场的磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子4．(2013·广东汕头一模)如图，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(B)和匀强电场(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(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，在磁场B′中运动时间都相同C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD．粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷qm越大5．(2013·黑龙江哈尔滨三中二模)如图，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场平行于斜面向下，斜面是粗糙的．一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动，经a点后到b点时速度减为零，接着又滑了下来，设物块带电荷量保持不变，则从a到b和从b回到a两过程相比较()A．电场力做功相同B．摩擦产生热量相同C．电势能变化量大小相同D．动能变化量大小不相同6．(2013·石家庄市部分学校高三第一学期联考)如图所示，在纸面内水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小球P套在杆上，P的质量为m、电荷量为－q，P与杆间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，重力沿纸面向下，小球由静止起开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长．在运动过程中小球最大加速度为a0，最大速度为v0，则下列判断正确的是()A．当a＝12a0时小球的加速度一定在增大B．当v＝12v0时小球的加速度一定在减小C．当a＝12a0时小球的速度v与v0之比vv0一定大于12D．当v＝12v0时小球的加速度a与a0之比aa0一定大于127．(2013·海淀区高三年级第一学期期末练习)霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B＝B0＋kz(B0、k均为常数)．将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图所示)，当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同．则()A．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大B．k越大，传感器灵敏度dUdz越高C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D．电流越大，上、下表面的电势差U越小8．(2013·江苏省苏北四市高三年级第二次调研测试)如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是()A．极板M比极板N电势高B．加速电场的电压U＝ERC．直径PQ＝2BqmERD．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷9．(2013·浙江嘉兴二模)如图所示是选择密度相同、大小不同的纳米粒子的一种装置．待选粒子带正电且电荷量与其表面积成正比．待选粒子从O1点进入小孔时可认为速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U，粒子通过小孔O2射入正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左、右极板间距d.区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一竖直线上．若半径为r0，质量为m0、电荷量为q0的粒子，刚好能沿O1O3直线通过，已知球体积V球＝43πr3，球面积S球＝4πr2，不计纳米粒子重力，则()A．区域Ⅱ的电场强度为E＝B2q0Um0B．左、右极板的电势差为U1＝Bdq0Um0C．若纳米粒子的半径rr0，则刚进入区域Ⅱ时的粒子将向左偏转D．现改变区域Ⅱ的电场大小，让半径为r的纳米粒子仍沿直线通过，区域Ⅱ的电场与原电场的强度之比为3rr0二、非选择题(本题共3个小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算与步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10．(14分)(2013·浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)如图所示，在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域，电场强度为E＝500V/m.x轴下方分布有很多磁感应强度为B＝1T的条形匀强磁场区域，其宽度均为d1＝3cm，相邻两磁场区域的间距为d2＝4cm.现将一质量为m＝5×10－13kg、电荷量为q＝1×10－8C的带正电的粒子(不计重力)从y轴上的某处静止释放．(1)若粒子从坐标(0，h1)点由静止释放，要使它经过x轴下方时，不会进入第二磁场区，h1应满足什么条件？(2)若粒子从坐标(0,5cm)点由静止释放，求自释放到第二次过x轴的时间(π取3.14)．11．(15分)(2013·江西师大附中、临川一中高三联考)如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看做是均匀的，且两板外无电场，板长L＝0.2m，板间距离d＝0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B＝5×10－3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0＝105m/s，比荷q/m＝108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视为是恒定不变的．(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度；(2)证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上的出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；(3)从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．12．(17分)(2013·泰安市高三第一轮复习质量检测)在xOy坐标系内存在按图示规律变化的匀强电场和匀强磁场，电场沿y轴正方向，场强为E0.磁场垂直纸面向外，磁感应强度为B0.一质量为m、电荷量为q的正粒子，在t＝0时刻从y轴上某处沿x轴正向射入，已知0～1×2πmqB0时间内粒子做直线运动．不计粒子重力．求：(1)粒子射入时的速度．(2)在0～4×2πmqB0时间内，粒子沿y轴方向的位移．(3)若粒子的速度第二次沿x轴负向时，恰好经过x轴．则t＝0时粒子的纵坐标为何值？