22(二十二)带电粒子在匀强磁场中的运动、质谱仪,回旋加速器-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理（小题量）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 教学札记： (二十二)带电粒子在匀强磁场中的运动、 质谱仪、回旋加速器 (考试时间40分钟，满分100分) 一、选择题（本大题共8小题，每小题8分，共64分。其中1~5小题为单项选择题，68小题为多项选择 题，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)》 1.如图所示，在坐标系xOy的第一、四象限和第二、三象限内存在磁感应强度大小分别为B和2B、方向均垂 直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子垂直于y轴射入第一象限，随后垂 直于x轴进入第四象限，从y轴进入第三象限，已知粒子重力不计，则粒子进入第三象限后回到y轴上的 位置为 y 2B" .B A.坐标原点O的上方 B.坐标原点O的下方 C.坐标原点O D.无法确定 解析：根器公式B=加解得，一侣可知枪子在第一、田象限中运动的半径是在剪三、三象限中运 动半径的2倍，根据题意可知粒子从坐标原点O处回到y轴，C项正确。 答案：C 2.如图所示为质谱仪的工作原理图，在容器中存在若干带电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容 器的下方经过窄缝S,和S之间的匀强电场加速后射入速度选择器，速度选择器中的匀强电场E和匀强 磁场B都垂直于离子的速度方向，且匀强电场与匀强磁场也互相垂直，沿直线通过速度选择器的粒子接 着从入口S。进人匀强磁场B,中，运动半圆周后到达照相底片上的A点。若测出A点到入口S。的距离 为x,粒子重力不计，则下列反映x与m之间函数关系的图象为 E 解析：粒子进入速度选择器后受力平衡有Eq=Bq,解得0=后，在进入磁场B,后，由洛伦兹力提供向 第168页 衡水金卷·先享题·物理 心力有B州发解餐尽器言：联立好符韶到之与m成正比A顶正确， 教学札记： 答案：A 3.如图所示，在匀强磁场中有}H、H、a(H)三种粒子从同一位置垂直进入磁场，已知H、H的初速度方向 竖直向上，α粒子的初速度方向竖直向下，且三种粒子的初速度大小相等，磁场范围足够大，不计粒子重力 及粒子间的相互作用力，则三个粒子的运动轨迹可能为 H狃 ×X × ××1×× aCHe × A B D 解析：根据半径公式R一B,可知好H和：粒子的轨迹半径相同且比H的轨迹半径大，根据左手定则可 知α粒子运动的轨迹圆在出发点的右方，其他两个粒子运动的轨迹圆在出发点的左方，A项正确。 答案：A 4.如图所示，两导体板水平放置，带电粒子以某一初速度沿平行于两板的方向从两板的正中间射人，穿过 两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，已知粒子的比荷为k,匀强磁场的磁感应强度大小 为B、方向垂直纸面向里，已知粒子重力不计，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离为 、 、× B A.B 2kvo B霜 c带 Uo D.2kB 解析：带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子射出两板时的速度方向与水平方向的夹角为0，则有曾 =cosO,设粒子在磁场中做匀速圆周运动时的轨迹半径为R,由几何关系可知M、N两点处的半径与直线 d M同的夹角等于0，则有是=cos0,解得d-2迟，由羊径公式R-写联立每得d-器C项正确。 答案：C 5.如图所示，在一竖直xOy平面内，第二象限存在方向水平向右的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场 B,第一象限存在竖直方向的匀强电场E2。一带电荷量为q(电性未知)、质量为m的微粒从x轴上的A 点以与水平方向成0=37°角的初速度沿直线经P点运动到C点，已知重力加速度为g,s37°=0.6， c0s37°=0.8，则台等于/ 衡水金卷·先享题·物理 第169页 教学札记： A.1 C._4 解析：微粒从A点运动到P点的过程中受重力、电场力和洛伦兹力的作用做直线运动，故微粒做匀速直 线运动，由左手定则及电场力的性质可知微粒一定带正电，有qE_1=mgtan37°，微粒从Р点运动到C点的过 程在电场力和重力的作用下做直线运动，有mg=qEe，联立解得一号，B项正确。 答案：B 6.如图甲所示，平面直角坐标系xO_y中，在x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁 场，在O点处有一粒子源，沿纸面不断地放出同种带电粒子，粒子的速率均为v，粒子射入磁场的速度方向 与x轴正方向夹角的范围为60∘~120。如图乙所示，阴影部分表示粒子能经过的区域，其内边界与x轴 的交点为E，外边界与x轴的交点为F，与y轴的交点为D(0，a)，已知粒子的重力及粒子间的相互作用力 均不计，下列说法正确的是 ÷ 甲“ A.粒子所带的电荷为正电 B.OF的长度为_2^a c.粒子源放出的粒子的比荷为a D.从E点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为3 解析：由左手定则可知粒子带负电荷，A项错误：画出粒子在磁场中运动的几种轨迹，如图所示，由几何 关系可知OD=a