检测(十七) 带电粒子在磁场，复合场中的运动-【高考密码】2024年高考物理二轮百强名校优化组合卷

检测(十七) 带电粒子在磁场、复合场中的运动 (满分:100分) 一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有一个选项符合题目要求.) 1.(2023·河南省南阳市高三三模)如图所示,横截面为矩形的玻璃管中有NaCl的水溶液沿x轴正方向流动, 若在玻璃管所在空间加上方向沿y轴正向的匀强磁场,则 ( ) A.bb'c'c侧面的电势高于aa'd'd 侧面 B.bb'c'c侧面的电势低于aa'd'd 侧面 C.abcd侧面的电势高于a'b'c'd'侧面 D.abcd侧面的电势低于a'b'c'd'侧面 2.(2023·河北省张家口市三模)如图所示,将一质量为m,带电荷量为+q的小球在空间垂直纸面向里的匀强 磁场中由静止释放,其运动轨迹为“轮摆线”,为方便分析,可将初始状态的速度(为零)分解为一对水平方向 等大反向的速度v,即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动,重力加速 度为g,磁感应强度大小为B,为实现上述运动的分解,下列说法正确的是 ( ) A.速度v=2mgqB B.分运动2的半径为 m 2g 2q2B2 C.小球在轨迹最低点处的曲率半径为4m 2g q2B2 D.小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为m 3g2 2q2B2 3.(2023·广东)某小型医用回旋加速器,最大回旋半径为0.5m,磁感应强度大小为1.12T,质子加速后获得 的最大动能为1.5×107eV.根据给出的数据,可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为(忽略相对 论效应,1eV=1.6×10-19J) ( ) A.3.6×106m/s B.1.2×107m/s C.5.4×107m/s D.2.4×108m/s 4.(2023·浙江)某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示,通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁 场B=k1I,通有待测电流I'的直导线ab垂直穿过螺绕环中心,在霍尔元件处产生的磁场B'=k2I'.调节电阻 R,当电流表示数为I0时,元件输出霍尔电压UH 为零,则待测电流I'的方向和大小分别为 ( ) A.a→b, k2 k1 I0 B.a→b, k1 k2 I0 C.b→a, k2 k1 I0 D.b→a, k1 k2 I0 —37— 5.(2023·浙江模拟)如图所示,一对水平正对放置的平行金属板长为L,间距为d,在板间有垂直纸面向里的匀 强磁场和竖直向下的匀强电场,特定速度的带电粒子从两板正中间的O 点平行于两板射入,能在两板间匀速 通过,其他速度的粒子会发生偏转,这种装置叫速度选择器.在调试过程中,从O 点射入的粒子带正电q、质量 为m,速度大小恒定、方向平行于两板.第一次调试,在两板间不加磁场,只加电场,调整电场强度,使粒子恰好从 下极板的右边缘Q点离开板间区域,此时电场强度为E;第二次调试,在两板间不加电场,只加磁场,调整磁感应 强度,使粒子恰好从上极板的右边缘P点离开板间区域,此时磁感应强度为B;第三次调试,板间既有电场、又有 磁场,保持上述电场强度E、磁感应强度B不变.不计粒子所受的重力,下列判断正确的是 ( ) A.由第一次调试可算得粒子从O 点射入时的速度大小v0= q EL2 2md B.与第一次调试比较,第二次调试粒子在两板间运动的时间较短 C.在第三次调试时,粒子恰能在板间做匀速直线运动 D.在第三次调试时,粒子在板间运动的速度逐渐增大 6.(2023·湖北省黄冈中学模拟)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上.空间存在水平方向的匀强 磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.一个带正电的小物块(可视为质点)从A 点以初速度v0向左 运动,接触弹簧后运动到C点时的速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内.已知AC两点间的距离为L,物块与水 平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则物块由A运动到C点的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.小物块的加速度先不变后减小 B.弹簧的弹性势能增加量为12mv0 2-μmgL C.小物块与弹簧接触的过程中,摩擦力的功率逐渐减小 D.小物块运动到C点时速度为零,加速度也一定为零 7.(2023·乙卷)如图,一磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于纸面(xOy平面)向里,磁场右边界与x轴垂 直.一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的S点射出,粒子离开磁场后,沿直线运动打在垂 直于x轴的接收屏上的P点;SP=l,S与屏的距离为l2 ,与x轴的距离为a.如果保持所有条件不变,在磁场区 域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏.该粒子的比荷为 ( ) A.E 2aB2 B.E aB2 C.B 2aE2 D.B aE2 8.(2023·湖南)如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域