2012高考物理大一轮361度全程复习 第8章－第2节 知能 训练

《2012高考物理大一轮361度全程复习 第8章－第2节 知能 训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高考物理大一轮361度全程复习 第8章－第2节 知能 训练（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 课时·知能·训练 (时间：40分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分．每小题只有一个选项符合题意．) 1．(2011·新海检测)如图8－2－12所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将(　　) 图8－2－12 A．向上偏转　　　　　　B．向下偏转 C．向纸外偏转 D．向纸里偏转 2．(2010·宿迁模拟)“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电

2、子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，如图8－2－13所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同)，设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是(　　) 图8－2－13 A．①②③④ B．①④②③ C．④③②① D．③④②① 图8－2－14 3．如图8－2－14所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab，电子

3、电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为(　　) A．3q/2e　　　B．q/e　　　C．2q/3e　　 D．q/3e 图8－2－15 4．(2010·苏州模拟)如图8－2－15所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P为屏上的一个小孔．PC与MN垂直．一群质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内．则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(　　) A. B. C. D. 图8－2－16 5．如图8－2－

4、16所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域I，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的(　　) 二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分．) 图8－2－17 6．如图8－2－17所示，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流方向垂直于纸面向外，a、b、c、d是以直导线上

5、的点为圆心的同一个圆周上的四个点，则(　　) A．四个点不可能有磁感应强度为零的点 B．a点的磁感应强度最小 C．b、d两点的磁感应强度相同 D．c点的磁感应强度最大 图8－2－18 7．(2010·东营模拟)如图8－2－18所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为α粒子的径迹．它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨迹半径r1＞r2＞r3并相切于P点，设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、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(　　) A．T1＝T2＜T3 B．v1＝v

6、2＞v3 C．a1＞a2＞a3 D．t1＜t2＜t3 图8－2－19 8．(2010·扬州模拟)如图8－2－19所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的(　　) A．带电粒子的比荷 B．带电粒子在磁场中运动的周期 C．带电粒子的初速度 D．带电粒子在磁场中运动的半径 9．(2010·杭州模拟)环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，带电粒子在电压为U

7、的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应，关于带电粒子的比荷q/m，加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系，下列说法正确的是(　　) 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，粒子运动的周期T越小 D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期T都不变 三、非选择题(本题共3小题，共47分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．

8、) 10．(2010·茂名模拟)(14分)从粒子源射出的带电粒子的质量为m、电荷量为q，它以速度v0经过电势差为U的带窄缝的平行板电极S1和S2间的电场，并从O点沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平行板电极S2，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ＝60°，如图8－2－20所示，整个装置处于真空中． 图8－2－20 (1)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R； (2)求粒子在磁场中运动所用的时间t. 图8－2－21 11．(16分)一细束相同粒子构成的粒子流，重力不计，每个粒子均带正电，电荷量为q，其粒子流的定向运动形

9、成的电流为I，当这束粒子流从坐标(0，L)的a点平行于x轴射入磁感应强度为B的匀强磁场区域又从x轴上b点射出磁场，速度方向与x轴夹角为60°，最后打在靶上，如图8－2－21所示，并把动能全部传给靶，测得靶每秒钟获得能量为E，试求每个粒子的质量． 12．(2011·南京检测)(17分)在电视机的设计制造过程中，要考虑到地磁场对电子束偏转的影响，可采用某种技术进行消除．为确定地磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小，在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1和竖直向下的分量B2，其中B1沿水平方向，对电子束影响较小可忽略，B2可通过以下装置进行测量．如图8－2－22所示，水

10、平放置的显像管中电子(质量为m，电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为0)，先经电压为U的电场加速，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上，电子束在屏上的偏移距离为d. 图8－2－22 (1)试判断电子束偏向什么方向； (2)试求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2. 答案及解析 1.【解析】　由安培定则可知，环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直纸面向外，由左手定则可判断，电子受到的洛伦兹力向上，故A正确． 【答案】　A 2.【解析】　由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1＜r2＜r3＜r4，根据带电粒子在匀强磁场中轨道半径公式r

11、＝可得：B1＞B2＞B3＞B4，故选项A正确． 【答案】　A 3.【解析】　离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，其半径R＝， 离子碰上电子后半径变化，R′＝＝，所以q′＝，Δq＝q，n＝＝，正确答案是D. 【答案】　D 4.【解析】　 由图可知，沿PC方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最远，为PR＝，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最近，为PQ＝cos θ，故在屏MN上被粒子打中的区域的长度为：QR＝PR－PQ＝，选项D正确． 【答案】　D 5.【解析】　由题图可知，粒子在区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的运动半径相等，且均通过圆弧，即t

12、＝T.由左手定则可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度方向分别向外、向里和向外，即正、负和正，故B、D错．由于粒子做匀速圆周运动，所以t＝T＝，故B＝，C正确． 【答案】　C 6.【解析】　磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点磁感应强度的矢量和．通电导线在圆周上各点产生的磁感应强度B等大，在a点通电导线产生的磁场与匀强磁场反向，该点磁感应强度为两者之差，有可能抵消，所以A错误；b点和d点所在处的两磁场相互垂直，所以b、d两点的总磁感应强度大小相等但方向不同，其大小由平行四边形定则确定；c点的两磁场同向，磁感应强度为两者之和，所以c点磁感应强度

13、最大．由此知B、D正确． 【答案】　BD 7.【解析】　各粒子做圆周运动的周期T＝，根据粒子的比荷大小可知，T1＝T2＜T3，故A正确；由于r1＞r2＞r3结合r＝及粒子比荷关系可知v1＞v2＞v3，故B错误；粒子运动的向心加速度a＝，结合各粒子的比荷关系及v1＞v2＞v3可得：a1＞a2＞a3，故C正确；由题图可知，粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为θ1＜θ2＜θ3，而T1＝T2，因此t1＜t2，由T2＜T3，且θ2＜θ3，可知t2＜t3，故D正确． 【答案】　ACD 8.【解析】　由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系得磁场

14、宽度l＝rsin 60°＝sin 60°，又由未加磁场时有l＝v0t，所以可求得比荷＝，A项对；周期T＝可求出，B项对；因初速度未知，所以C、D项错． 【答案】　AB 9.【解析】　根据qU＝，R＝联立消去v可知B选项正确；粒子运动的周期T＝与加速电压无关，D正确． 【答案】　BD 10.【解析】　(1)设粒子离开电场时的速度为v，由动能定理得， qU＝mv2－mv① 粒子在磁场中有：qvB＝m② 由①②得：R＝ .③ (2)粒子做圆周运动的周期T＝＝④ 粒子在磁场中运动时间：t＝T⑤ 由④⑤得：t＝. 【答案】　(1) 　(2) 11.【解析】　 粒子在磁场中运

15、动的轨迹如图所示，由图可知，轨道半径R＝2L，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力． 有qvB＝m Ek＝mv2＝2q2B2L2/m 带电粒子形成电流I＝Nq，单位时间内打在靶上的粒子数为N＝， 由题意有E＝NEk 即E＝·＝得 m＝. 【答案】　 12.【解析】　(1)利用左手定则，可得电子束向东偏． (2)由题意作出电子的运动轨迹如图所示． 电子经电场加速，由动能定理得： eU＝mv2 电子在磁场中做圆周运动，利用几何知识得： R2＝(R－d)2＋L2 洛伦兹力提供向心力evB2＝m， 得：R＝ 由以上各式得：B2＝. 【答案】　(1)向东偏　(2) 7 用心 爱心 专心