1、高三物理统练试题 一、选择题1如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的( )A动能B质量C电荷量D比荷2.如图所示，在平行线MN、PQ之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出)，磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大一带电微粒进入该区域时，由于受到空气阻力作用，恰好能沿水平直线OO通过该区域带电微粒所受的重力忽略不计，运动过程带电荷量不变下列判断正确的是( )A微粒从左到右运动8321，磁场方向向里B微粒从左到右运动，磁场方向向外C微粒从右到左运动，磁场方向向里D微粒从右到左运动
2、，磁场方向向外3如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为( )A.，负 B. ，正C、，负 D、，正4、如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的
3、是( )A适当减小电场强度EB适当减小磁感应强度BC适当增大加速电场极板之间的距离D适当减小加速电压U5、质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知( )A小球带正电，沿顺时针方向运动B小球带负电，沿顺时针方向运动C小球带正电，沿逆时针方向运动D小球带负电，沿逆时针方向运动6. 如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区
4、；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)( )At1t2t3 Bt2t1t3Ct1t2t3 Dt1t3t27在空间某一区域中既存在匀强电场，又存在匀强磁场有一带电粒子，以某一速度从不同方向射入到该区域中(不计带电粒子受到的重力)，则该带电粒子在区域中的运动情况可能是( )A做匀速直线运动 B做匀速圆周运动C做匀变速直线运动 D做匀变速曲线运动8. 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极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得
5、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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )A增大匀强电场的加速电压B增大磁场的磁感应强度C减小狭缝间的距离D增大D形金属盒的半径9一质量为m、电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是( )A. B. C. D. 10、如图8328是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两极之间接有电阻R在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场当等离子束(分别带
6、有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时，下列说法中正确的是( )AN板的电势高于M板的电势BM板的电势高于N板的电势CR中有由b向a方向的电流DR中有由a向b方向的电流二、非选择题11图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里，图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧所
7、对应的圆心角为.不计重力求：(1)离子速度的大小；(2)离子的质量12如图所示，一个板长为L，板间距离也是L的平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场有一质量为 M，重力不计，带电量q的粒子从极板正中以初速度为v0水平射入，恰能从上极板边缘飞出又能从下极板边缘飞入，求：（1）两极板间匀强电场的电场强度E的大小和方向；（2）q粒子飞出极板时的速度v的大小与方向；（3）磁感应强度B的大小1【解析】 设电场的场强为E，由于正离子在区域里不发生偏转，则EqqvB1，得vB1(E)；当正离子进入区域时，偏转半径又相同，所以RB2q(mv)B1B1B2q(
8、Em)，故选项D正确【答案】 D2. 【解析】 微粒恰好能沿水平直线OO通过该区域，说明qvBqE；微粒受到空气阻力作用，速度逐渐变小，故沿运动方向磁感应强度增大，故微粒从左向右运动；由左手定则可知，磁场方向向外，选项B对【答案】 B3【解析】 准确理解电流的微观表达式，并知道稳定时电荷受到的电场力和洛伦兹力平衡，是解决本题的关键由于上表面电势低，根据左手定则判断出自由运动电荷带负电，排除B、D两项电荷稳定时，所受电场力和洛伦兹力平衡，|q|a(U)|q|vB ，由电流的微观表达式知：I|q|nSv|q|nabv ，由联立，得n|q|bU(IB)，故选项C正确【答案】 C4.【解析】 欲使电子
9、沿直线从电场和磁场区域通过，则qEqvB，而电子流向上极板偏转，则qEqvB，故应减小E或增大B、v.故A正确，B、C、D错误【答案】 A5. 【解析】 带电小球在复合场中做匀速圆周运动的条件是电场力和重力平衡，故电场力应竖直向上，则小球带负电，洛伦兹力提供向心力，再根据左手定则可以确定小球沿顺时针方向运动，故B正确【答案】 B6. 【解析】 在复合场中沿直线运动时，带电粒子速度大小和方向都不变，只有电场时，粒子沿初速度方向的分速度不变，故t1t2.只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变沿初速度方向的分速度不断减小故t1t2t3，C正确【答案】 C7【解析】 如果粒子受到的
10、电场力和洛伦兹力平衡，则粒子做匀速直线运动，A正确；如果粒子速度方向与磁感应线平行，则粒子做匀变速直线运动，C正确【答案】 AC8.【解析】 经回旋加速器加速后粒子获得的动能Ek2m(q2B2R2)，可以看出要增大粒子射出时的动能就要增大磁场的磁感应强度，增大D形金属盒的半径，故B、D正确；增大匀强电场间的加速电压、减小狭缝间的距离都不会改变粒子射出时的动能，故A、 C错误【答案】 BD9【解析】 当负电荷所受的洛伦兹力与电场力方向相同时，根据牛顿第二定律可知4BqvmR(v2)，得vm(4BqR)此种情况下，负电荷运动的角速度为R(v)m(4Bq)当负电荷所受的洛伦兹力与电场力方向相反时，有
11、2BqvmR(v2)，得vm(2BqR)此种情况下，负电荷运动的角速度为R(v)m(2Bq).【答案】 AC10. 【解析】 根据左手定则可以判断，当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时，正粒子向上偏转，所以M板的电势高于N板的电势，B选项正确，A选项错误；在电外部电流从高电势流向低电势，R中有由a向b方向的电流，D选项正确，C选项错误【答案】 BD11、【解析】 本题考查牛顿第二定律及粒子在磁场中的运动等知识(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡，则qvB0qE0式中，v是离子运动速度的大小，E0是平行金属板之间的
12、匀强电场的强度，因此有E0d(U)由式得vB0d(U).(2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qvBmr(v2)式中，m和r分别是离子的质量和它做圆周运动的半径由题设，离子从磁场边界上的点G穿出，离子运动的圆周的圆心O必在过E点垂直于EF的直线上，且在EG的垂直平分线上(如图)由几何关系有rRtan式中，是OO与直径EF的夹角，由几何关系有2联立式得，离子的质量为mU(qBB0Rd)cot 2().【答案】 (1)B0d(U) (2)U(qBB0Rd)cot2()12【解析】 (1)由于上板带正电，下板带负电，故板间电场强度方向竖直向下，q粒子在水平方向上匀速运动，在竖直方向上匀加速运动则Lv0t，2(L)2(1)at2其中am(Eq)联立解得E0.(2)设粒子飞出板时水平速度为vx，竖直速度为vy，水平偏转角为vxv0，vyatm(Eq)v0(L)，tan vx(vy)，vy(2)解得45，vv0(3)由几何关系易知R2(2)L洛伦兹力提供向心力qvBmR(v2)解得BqL(2mv0)【答案】 (1)0 (2)v0，向上偏转45 (3)qL( 2mv0)
