阿文物理2020选修（3－1）（人教版）：寒假作业之核心考点(带电粒子在复合场中的运动）突破练（原创、较难）

寒假作业之核心考点(带电粒子在复合场中的运动）突破练（原创、较难） 一、单选题 1．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；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）(　　) A．t1=t2=t3 B．t2＜t1＜t3 C．t1=t3＞t2 D．t1=t2＜t3 【答案】D 2．如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是(　　) A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内 B．加速电场中的加速电压U=ER C．磁分析器中圆心O2到Q点的距离d= D．任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器 【答案】B 3．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是(　　) A．小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动 B．当小球运动到c点时，洛伦兹力最大 C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大 D．小球从b点到c点，电势能增大，动能先增大后减小 【答案】D 4．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上。两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加