课时分层作业27 带电粒子在复合场中的运动(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

课时分层作业(二十七)　带电粒子在复合场中的运动 题组一　带电粒子在组合场中的运动 1.有一个辐向分布的电场，距离O相等的地方电场强度大小相等，有一束粒子流通过电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的(　　) A．质量 B．电量 C．比荷 D．动能 2．(2023·镇江模拟)如图所示，比荷为k的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔P1处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与O2距离为d的小孔P2处垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是(　　) A．静电分析器中K1的电势高于K2的电势 B．被收集的带电粒子一定带负电 C．电场强度E与磁感应强度B的比值关系为＝ D．若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的k比原来大 题组二　带电粒子在叠加场中的运动 3.如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面水平向里。一带电微粒由a点以一定的初速度进入电磁场，刚好能沿直线ab斜向上运动，则下列说法正确的是(　　) A．微粒可能带正电，也可能带负电 B．微粒的动能可能变大 C．微粒的电势能一定减小 D．微粒的机械能一定不变 4.如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R，已知该电场的电场强度为E，方向竖直向下；该磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则(　　) A．液滴带正电 B．液滴比荷＝ C．液滴沿顺时针方向运动 D．液滴运动速度大小v＝ 题组三　带电粒子在交变电场中的运动 5．(2023·扬州模拟)如图(a)所示，圆心为O的圆形区域，半径R＝10 cm，MN为荧光屏，长度L＝100 cm，P为屏的中点，圆形区域圆心O距离荧光屏s＝20 cm, OP垂直于MN，大量的带电粒子经U＝2 000 V 电压加速，形成一连续的粒子束，沿半径方向进入圆形区域。当圆形区域内不加磁场时，带电粒子打在荧光屏中心P点，当圆形区域加一匀强磁场后，粒子束经磁场偏转打到荧光屏另一位置，通过改变磁场的大小、方向来改变粒子束打在荧光屏上的位置，磁感应强度B随时间t变化如图(b)所示，已知带电粒子的电荷量q＝1×10－3 C，质量m＝1×10－8 kg，不计粒子重力，忽略粒子在磁场中运动的时间，则下面说法正确的是(　　) (a)　　　　　　　(b) A．粒子进入磁场区域的速度v＝2×103 m/s B．t＝0时刻进入磁场的粒子，速度偏转角度θ＝30° C．电子束打在荧光屏的范围宽度为40 cm D．若B的最大值为2 T，则t＝0时刻进入磁场的粒子可以打到荧光屏上 6．如图(a)所示，在半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场，其变化规律如图(b)所示。薄挡板MN两端点恰在圆周上，且MN所对的圆心角为120°。在t＝0时，一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，以初速度v从A点沿直径AOB射入场区，运动到圆心O后，做一次半径为的完整的圆周运动，再沿直线运动到B点，在B点与挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计，电荷量不变)，运动轨迹如图(a)所示，粒子的重力不计，不考虑变化的磁场所产生的电场，下列说法正确的是(　　) 　 (a)　　　　　　　　　(b) A．磁场方向垂直纸面向外 B．图(b)中B0＝ C．图(b)中T0＝ D．若t＝0时，质量为m、电荷量为－q的带电粒子，以初速度v从A点沿AO入射，偏转、碰撞后，仍可返回A点 题组四　复合场中的STSE问题 7.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是(　　) A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关 C．高频电源只能使用矩形交变电流，不能使用正弦式交变电流 D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子 8．霍尔元件广泛应用于生产生活中，有的电动自行车上控制速度的转动把手就应用了霍尔元件，这种转动把手称为“霍尔转把”。“霍尔转把”内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图。开启电动自行车的电源时，在霍尔器件的上下面之间就有一个恒定电流I。如图所示。将“霍尔转把”旋转，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就发生变化，霍尔器件就能输出变化的电势差U。这个电势差是控制车速的，电势差与车速的关系如图。以下叙述正确