大庆实验中学2014高三第17周周检测

实验一部物理第十七周周检测1、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是(D)A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大2、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电荷．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直于纸面向里．如图中的四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是(A)3、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点O由静止释放，M、N为轨道的最低点，以下说法正确的是(D)A．两小球到达轨道最低点的速度vMvNB．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力FMFNC．小球第一次到达M点的时间大于到达N点的时间D．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中不能4、如右图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子(不计重力)，以速度v0沿图示方向恰能直线穿过，则以下分析不正确的是(C)A．如果让平行板电容器左极为正极，则带电粒子必须向上以v0进入该区域才能直线穿过B．如果带电粒子以小于v0的速度沿v0方向射入该区域，其电势能越来越小C．如果带负电粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入该区域，其电势能越来越大D．无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能都一定增加5、如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在电场力和洛伦兹力的共同作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到b点时速度刚好为零。c点是轨迹的最低点，不计粒子的重力。下列说法正确的是（C）A．粒子带负电B．a点比b点的高度高C．粒子经过c点时速度最大D．粒子到b点后，将沿原轨迹返回a点6、如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成角，且，则下列说法中错误的是（D）A．液滴一定做匀速直线运动B．液滴一定带正电C．电场线方向一定斜向上D．液滴有可能做匀变速直线运动7、（平行重点）如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.已知自由电子的电荷量为e.下列说法中正确的是(D)A.M板比N板电势高B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大C.导体中自由电子定向移动的速度为BbUvD.导体单位体积内的自由电子数为eUbIB7、（英才）半导体中参与导电的电流载体称为载流子。N型半导体的载流子是带负电的电子，P型半导体的载流子是带正电的“空穴”，如图所示，一块厚度为d、宽度为L的长方形半导体样品，置于方向如图所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当半导体样品中通以向右的电流强度为I的恒定电流时，样品上、下底面出现恒定电势差U，且上表面带正电、下表面带负电。设半导体样品中每个载流子带电荷量为q，半导体样品中载流子的密度（单位体积内载流子的个数）用n表示（已知电流I=nqvS，其中v为载流子定向移动的速度，S为导体横截面积），则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n大小的表达式正确的是（D）A.是N型半导体，qdUBInB.是P型半导体，qdUBInC.是N型半导体，qLUBInD.是P型半导体，qLUBIn8、质量为m、电量为e的电子的初速度为零，经电压为U的加速电场加速后垂直磁场边界bc进入垂直纸面的匀强磁场中，其运动轨迹如图所示，已知bf=bg=L,不计重力，则以下说法中正确的是（BCD）A．匀强磁场的磁场垂直纸面向里B．电子经加速电场加速后,开始进入磁场时的速度v=meU2C．匀强磁场的磁感应强度B=emUL21D．电子在磁场中的运动时间t=eUmL22dLIB9、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．如果D型金属盒的半径为R，垂直D型金属盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，用于给质子加速的高频电源频率为f，下列说法正确的有(ABC)A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．高频电源既能使用矩形波交变电流，又能使用正弦式交变电流D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子(电荷量为质子的2倍，质量为质子的4倍)10、（平行重点）如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d、e为圆环上的五个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向，e为ad弧的中点．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是(CD)A．小球能运动到c点，且此时所受洛伦兹力最大B．小球能运动到e点，且此时所受洛伦兹力最小C．小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能减小D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小10、（英才）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（AD）A．极板M比极板N电势高B．加速电场的电压U=ERC．直径PQ2BqmERD．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷11、如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两极间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计，则粒子落到极板上时的动能为多少？【解析】带电粒子做匀速直线运动时，有UqqvBqUqvBdd，磁感应强度增大，则洛伦兹力增大，粒子向洛伦兹力方向偏转，当粒子到达极板时，电场力做负功，则：2122xUqEmv解得：2211112222xEmvqUmvqvBdQU加速电场··············静电分析器磁分析器POMN胶片BE·······12、（平行重点）如图所示，一个带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，求：（1）小球的带电性质及其电量与质量的比值.（2）该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向.（3）小球从P经a至b时，共需时间为多少？【解析】（1）带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，则洛仑兹力提供做圆周运动的向心力，由重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场方向向下，则为负电荷（1分），比荷（2）粒子由a到b运动半周，根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外由联立可得（3）粒子由P到a所需时间为：由得：粒子由a到b绕行圆周的一半，则所需时间为：小球从P经a到b时，共需时间为：12、（英才）如图所示，在地面附近，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在x＜0的区域内还有沿X轴负向的匀强电场，场强大小为E。一个带正电油滴经图中x轴上的M点，沿着与水平方向成α＝300角斜向下做直线运动，进入x＞0的区域。要使油滴进入x＞0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动。需在x＞0的区域内加一个匀强电场，若带电油滴做圆周运动通过x轴上的N点，且MO＝NO。求：①油滴的运动速度的大小?②在x＞0的区域内所加的电场强度的大小和方向?③油滴从x轴上的M点到达x轴上的N点所用的时间?【解析】（1）带电粒子做直线运动时的受力情况如图所示：由受力图得：030tanmgqE①030cosqvBmg②①②式联立得：BEv2ghLghqBmght2222ghLqBmt222ght212121gthgLghEqLghmB2222RL2221mmghRmvqvB2EgmqEqmgqvBqEmg（2）要使油滴进入x0的区域内做做匀速圆周运动，则带电油滴所受电场力应与所受重力相平衡。有：mgqE'由①③两式得EE3‘（3）由已知条件MO＝NO可知：030ONP又：030ONP0‘60PMO则：0’30PNO故：P点速度方向与PN成600角，N点速度也与PN成600角。即N点速度与X轴垂直，‘O为带电油滴做圆周运动的圆心。半径2232gBEqBmvR带电油滴做直线运动的时间：gBEvRvMPt330tan01带电油滴做圆周运动的时间：gBETt33232则带电油滴从M点到N点所用的时间为gBEttt3)329(21O”Pα