2019高考物理二輪復習 專題限時集訓（八）帶電粒子在磁場及復合場中的運動A.doc
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專題限時集訓（八）帶電粒子在磁場及復合場中的運動A 1.如圖Z8-1所示,在天花板下用細線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán),圓環(huán)處于靜止狀態(tài),圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應強度大小為B的水平勻強磁場中,環(huán)與磁場邊界交點A、B與圓心O連線的夾角為120,此時懸線的拉力為F.若圓環(huán)通電,使懸線的拉力剛好為零,則環(huán)中電流 ( ) 圖Z8-1 A.大小為,沿順時針方向 B.大小為,沿逆時針方向 C.大小為,沿順時針方向 D.大小為,沿逆時針方向 2.如圖Z8-2所示,兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導線中通有大小相等、方向相反的電流.a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點的距離均相等.已知通電直導線周圍的磁場磁感應強度大小B=.關于以上幾點處的磁感應強度,下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-2 A.O點處的磁感應強度為零 B.a、b兩點處的磁感應強度大小不相等,方向相同 C.c、d兩點處的磁感應強度大小相等,方向相同 D.a、c兩點處磁感應強度的方向不同 3.已知通電長直導線周圍某點的磁感應強度B=k,即磁感應強度B與導線中的電流I成正比,與該點到導線的距離r成反比.如圖Z8-3所示,兩根平行長直導線相距為x0,通以大小相等、方向相同的電流,方向如圖所示.規(guī)定磁場方向垂直于紙面向里為正,在0~x0區(qū)間內(nèi)磁感應強度B隨x變化的圖線可能是圖Z8-4中的 ( ) 圖Z8-3 圖Z8-4 4.如圖Z8-5所示,虛線邊界左、右兩側(cè)均有勻強磁場,其磁感應強度大小分別為B1、B2.一帶電粒子(不計重力)由a點垂直于邊界以大小為v的速度向左運動,在左側(cè)磁場中運動先經(jīng)過虛線邊界上的b點,然后在右側(cè)勻強磁場中運動到達虛線邊 圖Z8-5 界上的c點,已知ac=ab.下列說法正確的是 ( ) A.粒子可能帶負電 B.= C.在題述過程中,粒子在邊界右側(cè)運動的時間是在左側(cè)運動時間的1.5倍 D.若僅使粒子進入磁場中的速度變?yōu)?v,則其在邊界左側(cè)做勻速圓周運動的向心加速度變?yōu)樵瓉淼? 5.如圖Z8-6所示,電子經(jīng)電場加速后垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中,在磁場中轉(zhuǎn)半個圓周后打在P點,通過調(diào)節(jié)兩極板間電壓U可以控制P點的位置,設OP=x,能夠正確反映U與x關系的圖像是圖Z8-7中的 ( ) 圖Z8-6 圖Z8-7 6.如圖Z8-8所示,空間存在水平向左的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,電場和磁場相互垂直.在電磁場區(qū)域中有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球,小球可沿圓環(huán)自由運動.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c為圓環(huán)上的三個點,a點為最高點,c點為最低點,Ob沿水平方向.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放.下列判斷正確的是 ( ) 圖Z8-8 A.當小球運動的弧長為圓周長的時,洛倫茲力最大 B.當小球運動的弧長為圓周長的時,洛倫茲力最小 C.小球從a點運動到b點,重力勢能減小,電勢能增大 D.小球從b點運動到c點,電勢能增大,動能先增大后減小 7.(多選)如圖Z8-9所示,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里,勻強電場的電場強度為E,方向豎直向下,有一質(zhì)子(重力不計)恰能以速率v從左向右沿直線水平飛越此區(qū)域.下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-9 A.若一電子以速率v從左向右飛入,則該電子將向上偏轉(zhuǎn) B.若一電子以速率v從左向右飛入,則該電子將沿直線運動 C.該質(zhì)子通過此區(qū)域的速度v= D.該質(zhì)子通過此區(qū)域的速度v= 8.(多選)圖Z8-10為一種改進后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場的場強大小恒定,且被限制在A、C板間,虛線中間不需加電場.帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場,經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動.粒子穿出虛線間區(qū)域的位置依次記為P1、P2、P3、…,對這種改進后的回旋加速器,下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-10 A.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關 B.帶電粒子每運動一周被加速一次 C.P1P2=P2P3 D.加速電場方向不需要做周期性的變化 9.(多選)為了測量某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖Z8-11所示的流量計.該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左、右兩端開口,在垂直于前、后面的方向加磁感應強度為B的勻強磁場,在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極.污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U,用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)流出的污水體積).下列說法中正確的是 ( ) 圖Z8-11 A.若污水中負離子較多,則N板電勢比M板電勢高 B.M板電勢一定高于N板的電勢 C.污水中離子濃度越高,電壓表的示數(shù)越大 D.電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比 10.(多選)自行車速度計利用霍爾效應傳感器獲知自行車的運動速率.如圖Z8-12甲所示,自行車前輪上安裝一塊磁鐵,輪子每轉(zhuǎn)一圈,這塊磁鐵就靠近傳感器一次,傳感器會輸出一個脈沖電壓,圖乙為霍爾元件的工作原理圖.當磁鐵靠近霍爾元件時,導體內(nèi)定向運動的電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn),最終使導體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差,即為霍爾電勢差.下列說法正確的是 ( ) 圖Z8-12 A.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小 B.自行車的車速越大,霍爾電勢差越高 C.圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運動形成的 D.如果長時間不更換傳感器的電源,霍爾電勢差將減小 11.(多選)半導體內(nèi)導電的粒子——“載流子”有兩種:自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動的帶正電粒子).以空穴導電為主的半導體叫P型半導體,以自由電子導電為主的半導體叫N型半導體.圖Z8-13為檢驗半導體材料的類型和對材料性能進行測試的原理圖,圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導體樣品板放在沿y軸正方向的勻強磁場中,磁感應強度大小為B.當有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時,會產(chǎn)生霍爾電勢差UH.已知每個載流子所帶電荷量的絕對值為e,下列說法中正確的是 ( ) 圖Z8-13 A.如果上表面電勢低,則該半導體為N型半導體 B.如果上表面電勢低,則該半導體為P型半導體 C.其他條件不變,增大c時,UH增大 D.樣品板在單位體積內(nèi)參與導電的載流子數(shù)目為n= 12.(多選)如圖Z8-14所示,在直角坐標系xOy的第二象限中有水平向右的勻強電場,在第一象限內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以垂直于x軸的速度v0從x軸上的P點進入勻強電場,與y軸正方向成45角射出電場,再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于x軸進入第四象限.已知O、P之間的距離為d,粒子重力不計,則 ( ) 圖Z8-14 A.帶電粒子通過y軸時的坐標為(0,d) B.電場強度的大小為 C.帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間為 D.磁感應強度的大小為 專題限時集訓(八)A 1.A [解析] 由平衡條件知BIL=mg=F,安培力方向豎直向上,由左手定則可判斷,電流為順時針方向,又L=2Rsin 60=R,則電流大小I=,選項A正確. 2.C [解析] 兩導線在O點產(chǎn)生的磁場磁感應強度等大同向(方向垂直于連線向下),合磁感應強度不為0,選項A錯誤.根據(jù)磁感應強度的疊加原理,a、b兩點處磁感應強度大小相等,方向相同;c、d兩點處磁感應強度大小相等,方向相同;a、c兩點處磁感應強度方向相同,選項C正確,B、D錯誤. 3.A [解析] 當x=時,磁場疊加后合磁感應強度為0;在x<區(qū)間,I1產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大于I2產(chǎn)生的磁場的磁感應強度,合磁感應強度為正;在
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