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

寒假作业之核心考点(带电粒子在组合场中的运动）突破练（原创、较难）

一、单选题

1．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是

A．质子被加速后的最大速度不可能超过πfR

B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速比荷不同的粒子

【答案】B

2．如图是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个半径为R的D形金属盒，两金属盒表面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，并分别与一个高频电源两端相连．现用它来加速质量为m、电荷量为q的微观粒子（忽略相对论效应），则下列说法正确的是（　　）

A．要使回旋加速器正常工作，高频电源的频率应为

B．输出粒子获得的最大动能为

C．要提高粒子输出时的最大速度，需提高电源的电压

D．若先后用来加速氘核和氦核，则必须调整电源的频率

【答案】B

3．如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，

隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则物块  

A．一定做匀速直线运动

B．一定做减速运动

C．可能先减速后匀速运动

D．可能加速运动

【答案】C

4．在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（　　）

A．无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点

B．无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长

C．若小球带负电荷，小球会落在更远的b点

D．若小球带正电荷，小球会落在更远的b点

【答案】D

5．竖直平面内存在有匀强电场，一个质量为m，带电荷量为q的小球以初速度v0沿与竖直方向成θ角斜向左上方沿直线运动，已知小球运动路径恰好在匀强电场的平面内，那么在小球发生位移L的过程中，下列分析正确的是(　　)

A．若小球做匀速直线运动，则电场强度E＝

B．若小球做匀加速直线运动，电场强度可能等于E＝

C．若小球运动过程电势能不变，则电场强度E＝

D．若小球运动过程电势能不变，则小球的动量变化量与速度同向

【答案】C

6．如图所示，长度为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为2d，板间有正交的匀强电场

和匀强磁场，一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）．以下说法正确的是（）

A．磁感应强度B与电场强度E的关系满足

B．该粒子带正电、负电均可

C．若撤去磁场，则粒子出射时的速度大小为2v0

D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为

【答案】D

7．如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法中错误的是（　　）

A．小球可能带正电

B．小球做匀速圆周运动的半径为r=

C．小球做匀速圆周运动的周期为T=

D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期不变

【答案】A

8．如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成角，匀强磁场与电场正交，方向垂直纸面．有一带电液滴沿虚线L斜向上做直线运动，L与水平方向成角，且，则下列