◎ 新课标高三物理常考基础题练习十八 带电粒子在磁场及复合场中的运动的第一部分试题
  • 如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a,b,c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是

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    A.a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
    B.c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短
    C.a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
    D.c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
  • 磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,如图是它的示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于B的方向喷入磁场,每个离子的速度为v,电荷量大小为q,A、B两板间距为d,稳定时下列说法中正确的是
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    A.图中A板是电源的正极
    B.图中B板是电源的正极
    C.电源的电动势为Bvd
    D.电源的电动势为Bvq
  • 如图所示,竖直平面内的光滑绝缘轨道ABC,AB为倾斜直轨道,BC为圆形轨道,圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。质量相同的甲、乙、丙三个绝缘小球,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电。现将三个小球从轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则

    [     ]

    A.经过最高点时,三个小球的速度应相等
    B.经过最高点时,甲球的速度应最小
    C.释放的甲球位置比乙球高
    D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变
  • 如图所示水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内,质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a,b时,速率分别为va,vb,到位置c时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a,b与b,c的间距相等,则金属棒在由a→b与b→c的两个过程中下列说法中正确的是

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    A.金属棒运动的加速度相等
    B.通过金属棒横截面的电量相等
    C.回路中产生的电能Eab<Ebc
    D.金属棒通过a,b两位置时的加速度大小关系为aa>ab
◎ 新课标高三物理常考基础题练习十八 带电粒子在磁场及复合场中的运动的第二部分试题
  • 医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,在某次监测中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为
    [     ]
    A.1.3 m/s,a正、b负
    B.2.7 m/s,a正、b负
    C.1.3 m/s,a负、b正
    D.2.7 m/s,a负、b正
  • 美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,克服了多级直线加速器的缺点,使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A板和C板间,如图所示.带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是
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    A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关
    B.加速电场的方向不需要做周期性的变化
    C.带电粒子每运动一周被加速两次
    D.
  • 如图所示足电视机显像管及其偏转线圈的示意图,如果发现电视画面的幅度比正常的偏小,可能引起的原因是
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    A.电子枪发射能力减弱,电子数减少
    B.加速电场的电压过高,电子速率偏大
    C.偏转线圈局部短路,线圈匝数减少
    D.偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱
  • 如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场,质量为m,电量+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动,A、B为网块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子顺时针飞经A板时,A板电势升高为U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间电场中得到加速,每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变
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    A.粒子从A板小孔处南静止开始在电场作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为2nqU
    B.在粒子绕行的整个过程中,A板电势可以始终保持为+U
    C.在粒子绕行的整个过程中,每一圈的周期不变
    D.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,则粒子绕行第n圈时的磁感应强度为
◎ 新课标高三物理常考基础题练习十八 带电粒子在磁场及复合场中的运动的第三部分试题
  • 如图所示,带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中,磁感应强度B垂直纸面向里,不计重力的带电粒子沿OO'方向从左侧垂直于电磁场入射,从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小。要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大,可以
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    A.适当增大金属板间的电压
    B.适当增大金属板间的距离
    C.适当减小金属板间的磁感应强度
    D.使带电粒子的电性相反
  • 如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场,一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O'点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b

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    A.穿出位置一定在O'点下方
    B.穿出位置一定在O'点上方
    C.运动时,在电场中的电势能一定减小
    D.在电场中运动时,动能一定减小
  • 如图所示,条形区域AA'BB'中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B的大小为0.3 T,AA',BB'为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,宽度d=1 m。一束带正电的某种粒子从AA'上的O点以沿着与AA'成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在磁场区域内的运动时间t0=4×10-6 s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB'射出磁场。取π≈3,不计粒子所受重力。求:
    (1)粒子的比荷
    (2)速度v0和v1的大小。

  • 如图所示,磁感应强度为B的条形匀强磁场区域的宽度都是d1,相邻磁场区域的间距均为d2,x轴的正上方有一电场强度大小为E,方向与x轴和B均垂直的匀强电场区域。将质量为m、带正电量为q的粒子从x轴正上方h高度处自由释放。(重力忽略不计)
    (1)求粒子在磁场区域做圆周运动的轨道半径r;
    (2)若粒子只经过第1和第2个磁场区域回到x轴,求自释放到回到x轴所需要的时间t;
    (3)若粒子以初速度v0从h处沿x轴正方向水平射出后,最远到达第k个磁场区域并回到x轴,求d1、d2应该满足的条件。