1、高考物理三轮考前冲刺模拟试题（二十七）一、选择题1如图8226所示，电子束沿垂直于荧光屏的方向做直线运动，为使电子打在荧光屏上方的位置P，则能使电子发生上述偏转的场是() 图8226A匀强电场B负点电荷的电场C垂直纸面向里的匀强磁场D垂直纸面向外的匀强磁场答案：ABD2用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为q的小球，让它处于如图8227所示的磁感应强度为B的匀强磁场中由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向夹角为，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是() 图8227Av，水平向左 Bv，竖直向下Cv，竖直向上 Dv，水平向右解析：选AC.根据运动的相对性，带电小球相对磁场的速度与磁
2、场相对于小球(相对地面静止)的速度大小相等、方向相反洛伦兹力FqvB中的v是相对于磁场的速度根据力的平衡条件可以得出，当小球相对磁场以速度v竖直向下运动或以速度v水平向右运动，带电小球都能处于图中所示的平衡状态，故本题选A、C.3一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如图8228所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1.撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2，则下列论述不正确的是() 图8228Ax1x2 Bt1t2Cv1和v2大小相等 Dv1和v2方向相同解析：选D.当桌面
3、右边存在磁场时，由左手定则，带电小球在飞行过程中受到斜向右上方的洛伦兹力作用，此力在水平方向上的分量向右，竖直方向上分量向上，因此小球水平方向存在加速度，竖直方向加速度ag，所以t1t2，x1x2，A、B对；又因为洛伦兹力不做功，C对；两次小球着地时方向不同，D错，故本题选D.4如图8229所示，在匀强磁场中有1和2两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径r1r2并相切于P点，设T1、T2，v1、v2，a1、a2，t1、t2，分别表示1、2两个质子的周期，线速度，向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则() 图8229AT1T2Bv1v2Ca1a
4、2 Dt1t2解析：选ACD.由T知，T1T2，故A正确；由r知 v1v2，故B错；由a2 r知a1a2，故C正确；由图可知质子1从P到虚线位置对应的圆心角小，故t1t2，D正确5质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图8230为质谱仪的原理图设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OPx，则在下图中能正确反映x与U之间的函数关系的是() 图8230图8231解析：选B.带电粒子先经加速电场加速，故qUmv2，进入磁场后偏转，OPx2r，两式联立得OPx，所以B正确6如图82
5、32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，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E后，由A孔射出则下列说法正确的是() 图8232A回旋加速器不能无限加速质子B增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短C回旋加速器所加交变电压的频率为D下半盒内部，质子的轨道半径之比(由内到外)为1解析：选ABC.本题考查回旋加速器原理当回旋加速器所加交变电压周期与质子在磁场中运动周期相同时，质子才能被加速；质子在匀强磁场中运动周期T，质子在回旋加速器中运动的最大半径R，Emv2，交变电压频率f，解以上各式得：f，C正确；当随着质子速度的增大
6、，相对论效应逐渐显现，质子质量增大，做圆周运动周期不能保持与所加电场变化的周期同步，从而不能再被加速，A正确；增大电压，质子每次经过电场时获得的动能增大，质子在磁场中运动半径增大，加速次数和所做圆周运动次数减少，因此运动时间减小，B正确由v，R知，质子在下半盒内部，质子的轨道半径之比(由内到外)与被电场加速的次数的平方根成正比，即为，D错误7环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔，若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动要
7、维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法错误的是()A对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大B对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小C对于给定的带电粒子，加速电压U越大，带电粒子运动的频率越小D对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，带电粒子运动的周期都不变解析：选ACD.在电场中，带电粒子加速，有qUmv2，进入磁场中由半径公式：R ，依题意R保持不变，则电压U恒定时，带电粒子的比荷q/m越小，磁感应强度B越大，由周期T2R ，对于给定的带电粒子，比荷恒定，加速电压U越大，周期越小，频率越大，A、C、D均错误8比荷为的电子以速度v0沿
8、AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如图8233所示，为使电子从BC边穿出磁场，磁感应强度B的取值范围为() 图8233ABBBCB DB解析：选B.电子进入磁场后向上偏，刚好从C点沿切线方向穿出是临界条件，要使电子从BC边穿出，其运动半径应比临界半径大，由R可知，磁感应强度应比临界值小，如图，由几何关系可得，半径R，又ev0Bm，解得B，B选项正确9利用如图8234所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂
9、直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是() 图8234A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：选BC.本题考查带电粒子在磁场中的运动，意在考查考生应用数学知识处理问题的能力和分析问题的能力由左手定则和粒子的偏转情况可以判断粒子带负电，A错误；根据洛伦兹力提供向心力qvB可得v，r越大v越大，由题图可知r最大值为rmax，B正确；又r最小值为rmin，将r的最大值和最小值代入v的表达式后得出速度之差为v，可见C正确、D错误10如图8235所示
10、，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为，一带电量为q、质量为m的带负电的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，在小球以后运动的过程中，下列说法正确的是() 图8235A小球下滑的最大速度为vB小球下滑的最大加速度为amgsinC小球的加速度一直在减小D小球的速度先增大后减小解析：选B.小球开始下滑时有：mgsin(mgcosqvB)ma，随v增大，a增大，当v时，达最大值gsin，此后下滑过程中有：mgsin(qvBmgcos)ma，随v增大，a减小，当vm时，a0.所以整个过程中，v先一直增大后不变；a先
11、增大后减小，所以B选项正确二、非选择题11如图8236所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向外、大小为B，沿x轴放置一个垂直于xOy平面的较大的荧光屏，P点位于荧光屏上，在y轴上的A点放置一放射源，可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量为q的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线，P点处在亮线上，已知OAOPl，求：图8236(1)若能打到P点，则粒子速度的最小值为多少？(2)若能打到P点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？解析：(1)粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设粒子的速度大小为v时，其在磁场中的运动半径为
12、R，则FqBv由牛顿运动定律有：Fm若粒子以最小的速度到达P点时，其轨迹一定是以AP为直径的圆(如图中圆O1所示)由几何关系知：sAPlR l则粒子的最小速度v.(2)粒子在磁场中的运动周期T设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中的运动时间为：tT由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆O2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上则由几何关系有：则粒子在磁场中运动的最长时间：t.答案：(1)(2)12如图8237所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，M、O、N在一条直线上，MOQ60，这两个区域磁场的磁感应强度大小
13、均为B.离子源中的离子带电荷量为q，质量为m，通过小孔O1进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后由小孔O2射出，再从O点进入磁场区域，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN，不计离子的重力图8237(1)若加速电场两板间电压UU0，求离子进入磁场后做圆周运动的半径R0.(2)在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，若离子能通过P点，求加速电压U和从O点到P点的运动时间解析：(1)离子在电场中加速时U0qmv0离子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力qv0Bm解得R0 .(2)离子进入磁场时的运动轨迹如图所示，由几何关系可知OPPPR要保证离子通过P点，则LnR解得U，其中n1,2,3离子在磁场中运动的周期Ttn，其中n1,2,3.答案：(1) (2)，其中n1,2,3，其中n1,2,3版权所有：高考资源网()
