21(二十一)质谱仪﹑回旋加速器、带电粒子在组合场和复合场中的运动-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理（新高考 福建版）

高三一轮复习 福建专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十一） 一、单项选择题 力提供向心力有gB=心，解得r=2m,由几 r gB 1.A【解析】粒子进入速度选择器后受力平衡有E= 何关系有r。=NC,rosin0=ND,代入r的表达式有 B,解得。=吕，在进入酸场片后，由洛伦兹方提供 m.sin0=(1+)√m,解得m,=(十)m。,A项 sin 0 向心力有风=加发，解得R=司营联立解得 正确，B项错误：根据几何关系有(r一ra)2十(r。十 =2E,则x与m成正比，A项正确。 x-BBoq r.)2=后，解得m,=r+2m十2)m,D项正确，C 4 2.C【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子 项错误。 射出两板时的速度方向与水平方向的夹角为日，则有 5.AC【解析】由题可知磁场方向有两种可能，且这两 =c0s,设粒子在磁场中做匀速圆周运动时的轨 种方向相反，由左手定则可知负电荷所受洛伦兹力的 迹半径为R,由几何关系可知M、N两点处的半径与 方向也是相反的，当负电荷所受的洛伦兹力方向与电 d 直线MN间的夹角等于，则有 2 =cos0,解得d= 场力方向相同时，根据牛顿第二定律得4Bgv一m尺' 2,由半径公式R=需联立解得d-器C项 解得=4BgS,此种情况下负电荷运动的角速度仙 正确。 ”=4B9,当负电荷所受的洛伦兹力方向与电场力方 R m 3.B【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 向相反时有2B=m发，解得。-2R,此种情 ,z2 匀速直线运动，由左手定则及电场力的性质可知微粒 况下负电荷运动的角速度。=京=，A,C项 77m 一定带正电，有gE=mgtan37°，微粒从P点运动到 正确。 C点的过程在电场力和重力的作用下做直线运动，有 6.BC【解析】霍尔元件的电流是由负电荷定向运动形 g=6,联立解得会-子，B项正确。 成的，A项错误；根据单位时间内的脉冲数，可求得前 二、多项选择题 车转动的周期，从而求得前轮转动的角速度，最后由 4.AD【解析】根据动能定理有gU=子m,由洛伦兹 线速度公式v=,结合前轮的半径，即可求得车速 ·75· 一物理·_________________参考答案及解析 的大小，B项正确；根据qvB=q当解得U_4=vdB，”，。·B∙ 由电流的微观定义式1=nSv，n是单位体积内的电 子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截 面积，v是导电粒子运动的速度，得v=s联立解得若粒子以最小的速度到达P点时，其轨迹一定是以 AP为直径的圆。如圆O_1所示，由几何关系可知s_w U_2=ns，可知若传感器的电源电压U_1变大，那么电 2qB =\sqrt{2}lR=2=_2^2则粒子的最小速度v=2m， 流Ⅰ变大，则霍尔电势差U_2变大，霍尔电势差U_2与 车速无关，C项正确。D项错误。 粒子在磁场中运动的周期T=”，设粒子在磁场中 三，非选择题运动时的轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中 7.11\sqrt{2}+\sqrt{3}(3分）发生变化(3分)的运动时间t-22T-带由图可知在磁场中运动时 【解析】粒子每运动半周被加速一次，粒子被加速一间最长的粒子的运动轨迹如圆O_2所示。此时粒子的 次，动能增加gU。被加速n次后的动能为一mv，=初速度方向竖直向上，由几何关系有θ=号π，则粒子 wU解得u=^2m=，故速度之比v++v_2=1+～在磁场中运动的最长时间t=24B \sqrt{2}+\sqrt{3}+由r=m3，且v_5-v_2≠v_2-v_1，故r_3-r_2≠r_3 9.【解析】(1)粒子在两板间做类平抛运动，水平方向做 匀速运动，竖直方向做匀加速运动，由几何关系可知 -r_1，即同一D形盒中粒子的相邻轨迹半径之差会发 生变化。 进入磁场时的速度v=cos30=-3-（1分) 8.2m(3分）2B3分) 则电场力做的功W=_；mv^一2m-一mv6 【解析】设粒子的速度大小为v时，其在磁场中的运 （2分） （2)若粒子从E点射出磁场，根据几何关系有 动的半径为R。由牛顿运动定律有qBv=m长画出 粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，r_1=sin15^∘=(\sqrt{3}+1)L（2分） ·76﹒ 高三一轮复习 福建专版 ·物理· 根据quB,=m (2分) U2 解得B,=(3一3)mw (1分) 3gL D 若粒子从D点射出磁场，根据几何关系有 由几何关系，有 2 √3L ra=sin 60 (2分) D≥r+rsin0 (2分) 3 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 根据qvB2=m (2分) quB=m r (2分) 解得B,=2 (1分) gL 联立解得B≥T 则要使粒子从DE边