2023届高考物理一轮专题训练：带电粒子在复合场的运动

2023届高考物理一轮专题训练：带电粒子在复合场的运动 一、单选题（本大题共6小题） 1．（2022·上海·模拟预测）如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．速度选择器的极板的电势比极板的低 B．粒子的速度 C．粒子的比荷为 D．两点间的距离为 2．（2022·广东·模拟预测）如图所示，金属板M、N水平放置。相距为d，M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上的小孔O1正对板Q上的小孔O2。M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，将开关S闭合，在小孔O1处有一带负电的粒子，其重力和初速度不计，当变阻器的滑片P在AB的中点时，粒子恰能在MN间做直线运动，当滑动变阻器滑动触头向A点滑动到某一位置，则（　　） A．粒子在M、N间运动的过程中动能一定不变 B．粒子在M、N间运动的过程中动能一定增大 C．粒子运动轨迹为抛物线 D．当滑动变阻器滑片P移到A端时，粒子在M、N间运动轨迹为圆弧 3．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，一个可以看成点电荷的带电小球质量为m，电荷量为+q，从水平面上的M点以初速度v0抛出，初速度方向与竖直方向的夹角为θ，小球恰好垂直撞击在竖直墙壁的N点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．小球从M点运动到N点的竖直位移y与水平位移x之比满足 B．若在空间施加一个垂直纸面向里的匀强电场，小球从M点以速度v0沿原方向抛出后可能会垂直击中墙面 C．若在空间施加一个大小为方向与v0同向的匀强电场，从水平地面上的P点将小球以速度v0抛出，速度方向与竖直方向的夹角为θ＝37°，sin37°＝0.6，小球垂直撞击在竖直墙壁上的Q点，则PQ两点间的水平间距 D．若空间中充满了垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，从水平地面上的S点将小球以速度v0竖直向上抛出后，小球垂直撞击在竖直墙壁上的T点，则ST两点间竖直高度差 4．（2022·福建·泉州市教科所二模）如图所示，某空间同时存在正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强大小为E，方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一离子（重力不计）自a点由静止释放，并沿曲线abc运动，到达c点时速度为零，b点是运动轨迹的最高点，下列说法正确的是（　　） A．离子到达c点后，将沿原曲线返回a点 B．离子到达c点后，将保持静止状态 C．离子经过b点的速度 D．离子经过b点的速度 5．（2022·山东山东·一模）利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷，如图所示为一种质谱仪的原理示意图。某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场（其初速度可视为零），之后自O点垂直磁场边界进入匀强磁场中，最后打到照相底片上的P点，粒子重力不计。此过程中，比荷越大的带电粒子（　　） A．进入磁场时的速度越小 B．在加速电场中的加速时间越长 C．在磁场中的运动时间越长 D．在磁场中做匀速圆周运动的半径越小 6．（2022·上海·模拟预测）磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示，高温气体中含有大量高速运动的正离子、负离子和电子，高温气体平行于两平行金属板、进入，速度为，板间距离为，金属板的正对面积为，匀强磁场的磁感应强度为、方向垂直于高温气体初速度方向，负载电阻为，高温气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，理想电流表的示数为，则下列说法正确的是（　　） A．金属板带正电，板间气体的电阻率为 B．金属板带正电，板间气体的电阻率为 C．金属板带负电，板间气体的电阻率为 D．金属板带负电，板间气体的电阻率为 二、多选题（本大题共8小题） 7．（2022·山东省实验中学模拟预测）如图甲所示，现有一机械装置，装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆，装置可以带动杆上下移动，杆上套有两个小球、b，质量，a球带电量，b球不带电。初始时球在杆的最左端，且球相距L=0.10m。现让装置O带动杆以v0=5m/s向下匀速平动，并且加上一垂直杆向里的磁感应强度B=1T的匀强磁场，已知小球和杆始终在磁场中，球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移。以下说法正确的是（　　） A．小球第一次碰撞前，小球的速度大小为1m/s B．小球第一次碰撞后，小球的速度大小为m/s C．若杆的长度为12.1m，则两球在杆的最右端恰好发生第10次碰撞 D．若杆的长度为12.