第一章 第二单元 带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪与回旋加速器 测试卷-【高考领航】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册同步测试卷（人教版）

第二单元　 带电粒子在匀强磁场中的运动　质谱仪与回旋 加速器　测试卷 (时间：90分钟　分值：100分) 题　号 一 二 三 总　分 分　数 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．(2020·西藏拉萨中学高三月考)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向相同．一速度方向与磁感应强度方向垂直的电子，从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，粒子的(　　 ) A．轨道半径减小，角速度增大　　　　　　　　　 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 2．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．不计粒子的重力，下列说法正确的是(　　 ) A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．b粒子动能较大 D．b粒子在磁场中运动时间较长 3．如图所示，斜边长为a的等腰直角三角形ABC处于一匀强磁场中，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入磁场，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为(　　 ) A．B≤ B．B≥ C．B≤ D．B≥ 4．一不计重力的带电粒子垂直射入自左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻碍作用，其运动轨迹恰为一段圆弧，则从图中可以判断(　　 ) A．粒子从B点射入，速率逐渐减小 B．粒子从A点射入，速率逐渐增大 C．粒子带正电 D．粒子带负电 5．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定(　　 ) A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从a到b，带负电 C．粒子从b到a，带正电 D．粒子从b到a，带负电 6．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是(　　 ) A．在Ek－t图像中应有t4－t3＜t3－t2＜t2－t1 B．加速电压越大，粒子最后获得的动能就越大 C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的面积 7．(2020·北京人大附中模拟)磁流体发电的原理如图所示．将一束速度为v的等离子体(含有大量正、负带电粒子)垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间产生电压．如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极．稳定时两板间等离子体有电阻．忽略边缘效应，下列判断正确的是(　　 ) A．上板为负极 B．上、下两极板间的电压U＝Bvd C．等离子体浓度越高，电动势越大 D．该发电机不需要外界提供能量 8．(2020·北京交通大学附属中学模拟)图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是(　　 ) 　　 A．若只增大电子枪的加速电压，可以使电子流做的圆周运动的半径减小 B．若只减小电子枪的加速电压，可以使电子流做的圆周运动的周期变大 C．若只增大励磁线圈中的电流，可以使电子流做的圆周运动的半径增大 D．若已知电子的比荷，灯丝发出的电子的初速度为零，加速电压为U，则可通过测量圆形径迹的直径来估算两线圈间的磁感应强度 二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分．全选对得4分，选对但不全的得2分． 9．(2020·商丘市回民中学高二期末)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由正电荷定向运动形成，下列说法正确的是(　　) A．M点电势比N点电势高 B．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度 C．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量 D．若保持电流I恒定，则霍尔电压UH与B成正比例 10．(2020·甘肃省武威第一中学高二期中)如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v＝，那么(　　 ) A．带正电粒子必须沿a