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B版）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，6~8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g(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 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：根君公式B=加二，解得一器，可知粒子在第一、四家限中运功的半径是在第二、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 B版 ·170. 衡水金卷·先享题·物理 教学札记： 解析：粒子进入速度选择器后受力平衡有Eg=Bg,解得U一 B,在进入磁场B,后，由洛伦兹力提供向 心方有区印=m发解释R=一台·联立解得z一部 2mE ,则x与m成正比，A项正确。 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 出和 ××× + ××,×× ×gHg A C D 解析：根据半径公式R=侣，可知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、V两点间的距离为 B M、 2kvo A.B B.kB c带 D.2kB 衡水金卷·先享题·物理 ·171… B版 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” 教学札记： =cos0,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 2 MN同的夹角等于0，周有是=ms0,解号d2,由半径公式R-需联立解得d-带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,sin37°=0.6， 0s37°=0.8，则等于 ---- X和X 0 A.1 B.3 4 C.3 D. 2 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,=mgtan37°，微粒从P点运动到C点的过 电场力和重力的作用下做直线运动，有mg=qE,联立解得=三，B项正 答案：B 6.质量为m、电荷量为的电子以速度v垂直射人磁感应强度大小为B的匀强磁场中，则关于电子在磁场中 的匀速圆周运动，下列说法正确的是 A轨道半径为罗 B,运动周鳃为 C.轨道半径为 mv D.运动周期为骝 解析：电子在磁场中做圆周运动，由洛伦滋力提供向心力有B三加女m2r解得r吧，T T 霜AB项正确： 答案：AB B版 ·172· 衡水金卷·先享题·物理 7.如图所示，在坐标系xOy的第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，电荷量和质量均相等的正、负电荷分 别以相同的速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点O射入磁场，则下列说法正确的是 教学札记： ×××× 130° 0 A.从x轴离开的是正电荷 B.从x轴离开的是负电荷 C.正、负电荷