专题32 带电粒子在复合场中的模型（精讲优练））—2024高考物理模型专题复习

专题32带电粒子在复合场中的模型 一．选择题（共11小题） 1．（2023•海口三模）如图所示，初速度为0的电子先经一电压为的电场加速后从小孔垂直射入上下间距为、长为的有界匀强磁场。已知小孔与上下边界等距，电子质量为、电荷量为、重力忽略不计。下列说法正确的是　　 A．电子进入磁场时的速度大小为 B．若电子恰好从磁场右边界飞出，则磁感应强度的大小 C．若电子恰好从磁场左边界飞出，则磁感应强度的大小 D．只有磁感应强度时，电子才能飞出磁场 2．（2023•浙江模拟）扫描是计算机射线断层扫描技术的简称，图中的扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种机主要部分的剖面图，其中射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中、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点。则　　 A．接加速电压的正极 B．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 C．仅减小、之间的加速电压，可使点左移 D．仅增大偏转磁场磁感应强度的大小，可使点右移 3．（2023•吉林模拟）北京高能物理研究所的正、负粒子对撞机是世界八大高能加速器中心之一，是中国第一台高能加速器，其结构如图所示，正、负粒子由静止开始经过电压为的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为，正、负粒子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，然后在碰撞区内迎面相撞，不考虑相对论效应，下列说法正确的是　　 A．正、负粒子的比荷可以不相同 B．磁感应强度一定时，比荷相同的粒子，电荷量大的粒子进入磁场时动能大 C．加速电压一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度越大 D．对于给定的正、负粒子，粒子从静止到碰撞运动的时间变短，可能是由于不变、变大引起的 4．（2023•郑州模拟）如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为，方向水平向右；磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。在正交的电磁场空间中有一竖直放置的光滑绝缘大圆环。一质量为，带电荷量为的小圆环，从大圆环的最高点由静止释放。已知大圆环半径为，重力加速度为。关于小圆环接下来的运动，下列说法正确的是　　 A．小圆环从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒 B．小圆环恰好能沿大圆环做完整的圆周运动 C．小圆环运动到大圆环右侧与圆心等高位置时的速度为 D．小圆环运动到大圆环最低点位置时的速度为 5．（2023•湖南）如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形区域（区域Ⅱ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，图中、、三点在同一直线上，与垂直，且与电场和磁场方向均垂直，点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域Ⅱ中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是　　 A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为，则 B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为，则 C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为， 6．（2023•泰州模拟）如图所示，一足够长固定的粗糙倾斜绝缘管处于匀强磁场中，一带正电小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球的加速度随时间（沿斜面向下为正方向），受到的弹力随时间（垂直斜面向下为正方向），以开始下落点为零重力势能参考点，小球的重力势能随位移，机械能随位移的关系图像可能正确的是　　 A． B． C． D． 7．（2022秋•宝鸡期末）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，已知电场的电场强度为，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为，则下列说法正确的是　　 A．液滴带正电 B．液滴受到重力、电场力、洛伦兹力、向心力作用 C．液滴所受合外力为零 D．液滴比荷 8．（2023•昌平区二模）如图所示，一带电粒子以初速度沿轴正方向从坐标原点射入平行于轴向上的匀强电场中，粒子从点运动到点的时间为，到达点时的动能为；若将电场换成垂直于纸面向里的匀强磁场，其它条件不变，粒子仍然经过点，粒子从点运动到点的时间为，到达点时的动能为。下列关系式正确的是　　 A． B． C． D． 9．（2023•和平区校级模拟）如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电