广西钦州市2017届高三一轮复习8.3带电粒子在复合场中的运动同步物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（ ）

A. 粒子速度的大小    B. 粒子所带的电荷量

C. 电场强度    D. 磁感应强度

2. 难度：简单

如图所示，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有偏转电场、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及其之间相互作用力)(　　)

A. E向下，B向上    B. E向下，B向下

C. E向上，B向下    D. E向上，B向上

3. 难度：中等

如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子最后落到P点，设OP＝x，下列图线能够正确反映x与U之间的函数关系的是(　　)

A.     B.

C.     D.

4. 难度：简单

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（ ）

A. 若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势

B. 若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势

C. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直

D. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

二、不定项选择题

5. 难度：中等

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，被加速的质子从D形盒中央由静止出发，经交变电场加速后进入磁场．设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，若忽略质子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是(　　)

A. 如果只增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短

B. 如果只增大交变电压U，则电荷的最大动能会变大

C. 质子在电场中加速的次数越多，其最大动能越大

D. 交流电的周期应为T

三、简答题

6. 难度：中等

如图甲所示，在坐标系xOy的第一象限内存在图乙所示的交变磁场(取垂直纸面向外为正)，OD与x轴正方向的夹角为α，α＝37°，P(4L,3L)是OD上一点．t＝0时刻，一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子从P点沿y轴负方向射入磁场，经过一定的整周期(交变磁场变化的周期)后粒子恰好能经过原点O，已知粒子的重力不计，sin 37°＝0.6，求：

(1)粒子的运动速度应满足的条件．

(2)交变磁场变化的周期T.

7. 难度：困难

如图所示，粒子源能放出初速度为0，比荷均为＝1.6×10⁴ C/kg的带负电粒子，进入水平方向的加速电场中，加速后的粒子正好能沿圆心方向垂直进入一个半径为r＝0.1 m的圆形磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系为B＝0.5sin ωt(T)，在圆形磁场区域右边有一屏，屏的高度为h＝0.6 m，屏距磁场右侧距离为L＝0.2 m，且屏中心与圆形磁场圆心位于同一水平线上．现要使进入磁场中的带电粒子能全部打在屏上，试求加速电压的最小值．

8. 难度：困难

在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×10⁴ N/C.小物体P₁质量m＝2×10^－3kg、电荷量q＝＋8×10^－6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10^－3 N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P₁到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P₂在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1s与P₁相遇．P₁与P₂与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：

(1)小物体P₁在水平轨道CD上运动速度v的大小；

(2)倾斜轨道GH的长度s.