猜想05 带电粒子在复合场中的运动（12大题型48题）【考题猜想】-2023-2024学年高二物理下学期期中考点大串讲（人教版）

猜想05 带电粒子在复合场中的运动（48题） 01质谱仪 1 02回旋加速器 3 03霍尔元件 5 04磁流体发电机 7 05电磁流量计 9 06带电粒子由磁场进入电场 10 07带电粒子由电场进入磁场 13 08带电粒子在电磁场中的往返运动 15 09带电粒子在交变场中的运动 18 10带电粒子在叠加场中的直线运动 21 11带电粒子在叠加场中的匀速圆周运动 22 12带电粒子在叠加场中一般的直线运动 24 01质谱仪 1．（多选）（22-23高二下·山东济宁·期中）如图所示，图甲为速度选择器原理示意图，图乙为质谱仪原理示意图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，只有具有速度的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器 B．图乙中，、、三种粒子经加速电场射入磁场，在磁场中偏转半径最大 C．图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置 D．图丁中，随着粒子速度的增大，交流电源的频率也应该增大 2．（多选）（22-23高二下·重庆·期中）如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的有（　　）    A．甲图中，只要增大加速电压，粒子最终就能获得更大的动能 B．乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 C．丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板电势 D．丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向上极板偏转 3．（多选）（22-23高二下·安徽合肥·期中）如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片，平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场，下列表述正确的是（      ）    A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 D．打在胶片上的粒子与狭缝P的距离 4．（22-23高二下·新疆巴音郭楞·期末）如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的有（　　）      A．甲图中，只要增大加速电压，粒子最终就能获得更大的动能 B．乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 C．丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势高于B极板电势 D．丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向上极板偏转 02回旋加速器 5．（22-23高二下·北京通州·期中）回旋加速器在核技术、核医学等领域得到了广泛应用，其原理如图所示。D1和D2是两个中空的、半径为R的半圆金属盒，接在电压恒为U的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能产生质子（初速度可忽略，重力不计，不考虑相对论效应），质子在两盒狭缝间的电场中运动时被加速。D1、D2置于与盒面垂直的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知质子的质量为m，带电荷量为q。求： （1）质子被回旋加速器加速能达到的最大速率vm； （2）质子获得最大速度的过程中在回旋加速器中被加速的次数n。 6．（多选）（22-23高二下·广东珠海·期中）图甲为回旋加速器的示意图，两个靠得很近的D形金属盒处在磁感应强度大小为B、且垂直盒面的匀强磁场中。图乙为质谱仪的示意图，在容器A中有质量分别为、的两种同位素的原子核，它们可从容器A下方的小孔无初速度飘入电压为U的加速电场，经小孔垂直进入匀强磁场，分别打在距离为、的M、N两点。不计粒子的重力，以下说法正确的是（    ） A．甲装置中，带电粒子通过磁场后动能增大 B．甲装置中，带电粒子获得的最大动能与匀强磁场的磁感应强度大小B有关 C．乙装置中，打在N点的粒子质量大，在磁场中运动的速率大 D．乙装置中，M、N两点与的距离与粒子质量的关系为 7．（多选）（22-23高二下·浙江·期中）如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　） A．在图中应有 B．高频电源的变化周期应该等于 C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加磁感应强度 8．（22-23高二下·山东德州·期中）回旋加速器工作原理如图所示，两个半径为R的D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不