课时跟踪练47 第九章 专题强化15 带电粒子在组合场中的运动（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪练47带电粒子在组合场中的运动 基础应用练 1.(2022·广东汕尾模拟)中核集团研发的“超导质子回旋加速器”，能够将质子加速至光速的12， 促进了我国医疗事业的发展。若用如图所示的回旋加速器分别加速气、氘两种静止的原子核，不考 虑加速过程中原子核质量的变化，以下判断正确的是() A。氘核射出时的向心加速度更大 B,氕核获得的速度更大 C.氘核获得的动能更大 D.氕核动能增大，其偏转半径的增量不变 B解析：由gB=mv2r,E=122,可得Ekm=12mo2m=B2q2R22m,因为气核的质量较小， 则其获得的动能和速度更大，B正确，C错误：由向心加速度a=2mR=B2g2Rm2可知，氕核射出 时的向心加速度更大，A错误；由r=mvgB=2mE)gB可知，氕核动能增大，其偏转半径的增量要 改变，D错误。 2.(2020全国Ⅱ卷)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病 情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙 中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场：经调节后电子束从静止开始沿带 箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）：将电子束打到靶 上的点记为P点，则() 电 皇偏转线圆 枪 导一探测器 一X射线束 床 目标靶环 偏转磁场 一X射线束 乙 A.M处的电势高于N处的电势 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 ■.Zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 B,增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C,偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 D解析：电子在M、N之间受向右的电场力，电场方向向左，故M处的电势低于N处的电势， A错误：加速电压增大，可使电子获得更大的速度，根据r-vgB可知，电子在磁场中做圆周运动 的轨道半径变大，P点右移，B错误：电子所受洛伦兹力方向向下，根据左手定则，可判断磁场方 向垂直于纸面向里，C错误；根据r=9B可知，B增大，则电子做圆周运动的轨道半径变小，P 点左移，D正确。 3.(2022·广东卷)如图所示，一个立方体空间被对角平面WPQ划分成两个区域，两区域分布有 磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz 平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确 的是() 质子 0 0 0 A解析：当质子射出后先在N左侧运动，刚射出时根据左手定则可知，质子受到沿y轴正 方向的洛伦兹力，即在MN左侧会向y轴正方向偏移，做匀速圆周运动，y轴坐标增大；在MN右 侧根据左手定则可知，洛伦兹力反向，质子在y轴正方向上做减速运动，A正确，B错误；根据左 手定则可知，质子在整个运动过程中都只受到平行于O平面的洛伦兹力作用，在？轴方向上没有 运动，？轴坐标不变，C、D错误。 4.(2022·山东济南一模)利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷，如图所示的是一种质谱仪的原理 示意图。某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场（其初速度可视为零），之后自O点垂直磁场 边界进入匀强磁场中，最后打到照相底片上的P点，粒子重力不计。此过程中，比荷越大的带电粒 子() 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教铺专家 底片 B A.进入磁场时的速度越小 B.在加速电场中的加速时间越长 C.在磁场中的运动时间越长 D.在磁场中做匀速圆周运动的半径越小 D解析：根据Ug=12w2可得o=2gUm,则比荷越大的粒子进入磁场时的速度越大，在加 速电场中的加速时间越短，A、B错误：根据T=2πmqB可知，比荷越大的粒子在磁场中的运动周 期越短，则运动时间越短，C错误；根据r=gB=1B2mg)可知，比荷越大的粒子在磁场中做匀 速圆周运动的半径越小，D正确。 素养提升练 5.(经典高考题)一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在Oy平面内的截面如图 所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为1，磁感应强度的大小为B,方向垂直于Oy 平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为T,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向： M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y 轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。 E→ (1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹： (2)求该粒子从M点入射时速度的大小： (3)若该粒子进入磁场时的速