23(二十三)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（新高考 江苏版）

高三一轮复习江苏专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十三）》 一、单项选择题 d 直线MN间的夹角等于0，则有是=cos0,解得d= 2 1.C【解析】根据公式B=m,解得r一器可知 2R由半径公式R-需联立解得d-常C项 粒子在第一、四象限中运动的半径是在第二、三象限 正确。 中运动半径的2倍，根据题意可知粒子从坐标原点O 5.B【解析】微粒从A点运动到P点的过程中受重 处回到y轴，C项正确。 力、电场力和洛伦兹力的作用做直线运动，故微粒做 2.A【解析】粒子进入速度选择器后受力平衡有Eg= 匀速直线运动，由左手定则及电场力的性质可知微粒 B,解得。一吕，在进入磁场B后，由洛伦兹力提供 一定带正电，有qE,=ngtan37°，微粒从P点运动到 向心力有且印=m发解得R=台，联立解得 C点的过程在电场力和重力的作用下做直线运动，有 ms宁，联立解得受圣，B项正确。 =mE,则x与m成正比，A项正确。 x一BBq 6.D【解析】由左手定则可知粒子带负电荷，A项错 3。A【解析】根据半径公式R一B,可知H和Q粒子 误；画出粒子在磁场中运动的几种轨迹，如图所示，由 的轨迹半径相同且比H的轨迹半径大，根据左手定 几何关系可知OD=a=R,则OF=2R=2a,B项错 则可知α粒子运动的轨迹圆在出发点的右方，其他两 误：根据mB=m发·解得是=录=品，C项错误 个粒子运动的轨迹圆在出发点的左方，A项正确。 从E点离开磁场的粒子在磁场中转过的角度可能为 4.C【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子 120°，也可能为240°，则在磁场中运动的时间可能为 射出两板时的速度方向与水平方向的夹角为0，则有 -铝，也可能为号-把，D项正确· =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： ·77· 一物理·___________________参考答案及解析 = 时圆弧对应的圆心角为60^°。最短时间为一号1，D 项正确；如图所示，区间内的粒子离开了磁场区域，夹 角为90°。由对称性可知其他两个方向能够射出去的 角度也是90^°，则没有射出的角度为90°，因为粒子均 7.A【解析】由题可知磁场方向有两种可能，且这两种匀发射则t时刻没射出磁场的粒子数与粒子源发射 方向相反，由左手定则可知负电荷所受洛伦兹力的方的粒子总数之比为一，C项正确。 向也是相反的，当负电荷所受的洛伦兹力方向与电场 力方向相同时，根据牛顿第二定律得4Bqv=m三解 得v=2m=，此种情况下负电荷运动的角速度ω=R二、非选择题 -B2；当负电荷所受的洛伦兹力方向与电场力方向9.【解析】(D由左手定则可知两粒子在磁场中偏转的 方向相反，根据牛顿第二定律有 相反时有2Bqv=m长解得v=2BgR，此种情况 qvB=m，（2分） 下负电荷运动的角速度m=Rm，A项正确。 解得两粒子的运动半径均为r=0.1m（2分） 8.B【解析】根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向作出两粒子在磁场区域的运动轨迹如图所示 里，A项正确；根据Bg=m^，可知粒子的半径为R =m”-3^a，根据几何关系可知平行AB边向左射出 的粒子在磁场中的圆弧为四分之一圆周。则周期为T =4t，B项错误；粒子在磁场中运动时间最短时出射根据几何关系可知两粒子从磁场区域射出时相距d 点与入射点的连线垂直于AB边，由几何关系可知此=2r=0.2m（2分） ·78· 高三一轮复习江苏专版 ·物理· (2)由T=2πr (2分) (3)若离子打在P点，加速电压依旧为U。,若离子打 在Q点，则有 解得两粒子在磁场区域运动的周期均为T=2π× 1 (1分) 10-7s (2分) m哈=Uag 根据几何关系可知两粒子在磁场区域转过的圆心角 qvoB-mvg (1分) 分别为晋和晋，故两粒子从磁场区域射出的时间差 根据几何关系有 9T=4×101s (1分) 2 3 (2分) 2 10.【解析】(1)离子经过加速电场，根据动能定理有 64U 联立解得U。= (2分) Ex=Uoq (2分) 则加速电压的剥节范围为，<U<U。 (1分) 故所有离子经过加速电场后到达O点时的动能 11.【解析】(1)粒子在电场中加速，由动能定理得 为Uq 1 g0=zm6-0 (1分) (2)离子经过加速电场，有 解得w=1×10m/s (2分) 1 m=Ug (1分) (2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，有 进人磁场后，有 L=1 (1分) quB=m R (1分) vy=at (1分) 根据几何知识，可知打在P点的离子的轨道半径为 U=ma (1分) (1分) 速度偏转角的正切值满足tan)=改=B 3 联立解得m=9gBL (1分) 32U 解得0=30° (1分) 故打在P点的离子