专题04 带电粒子在组合场中的运动-【好题汇编】备战2023-2024学年高二物理下学期期中真题分类汇编（人教版2019）

专题04带电粒子在组合场中的运动 经典基础题 一、单选题 1．（22-23高三上·山东·阶段练习）如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。静电分析器通道中心线MN所在圆的半径为R，通道内有均匀辐射的电场，中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，磁分析器的左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为+q的离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器（进入收集器时速度方向与O2P平行），下列说法正确的是（　　） A．磁分析器中匀强磁场的方向垂直于纸面向内 B．任何比荷相同的正离子都能进入收集器，但从Р到Q的时间不同 C．加速电场中的加速电压U=ER D．磁分析器中轨迹圆心O2到Q点的距离 2．（22-23高二上·江苏无锡·期中）某质谱仪的原理图如图所示。加速电场上、下两极板间的电压为U，其中心处和感光片的中心均开有一个小孔（三个小孔共线），其下有另两块左右相对的极板。在左右极板之间还存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场。右极板电势高于左极板，他们之间形成电场强度为E的匀强电场。感光片下方存在垂直于纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场。现将质量为m，带电量为的质子从加速电场上极板小孔处由静止释放，恰能形成轨迹1。轨迹1、2的半径之比为。下列说法正确的是（　　） A．轨迹1是直径为的半圆 B．将质子换为氘核，并将减小到原来的，即可得到轨迹2 C．将质子换为氚核，并将、加倍，为使粒子沿轨迹2运动，应将U、E分别增大到原来的12倍和4倍 D．将质子换为粒子，并将U、E各自增大到原来的4和2倍，即可得到轨迹2 3．（23-24高三上·浙江衢州·期中）水平放置的两金属板，板长为0.2m，板间距为0.15m，板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为2×103V/m，两板的左端点MN连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为0.2T，方向垂直纸面向里。一比荷为1×106C/kg正电粒子以初速度v0紧靠上极板从右端水平射入电场，随后从磁场射出。则（　　） A．当v0=1×104m/s时，粒子离开磁场时的速度最小 B．当时，粒子离开磁场时的速度最小 C．当时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小 D．当v0=2×104m/s时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小 4．（22-23高二上·重庆渝中·期末）如图所示，足够长的水平虚线MN上方有一匀强电场，方向竖直向下（与纸面平行）：下方有一匀强磁场，方向垂直纸面向里。一个带电粒子从电场中的A点以水平初速度向右运动，第一次穿过MN时的位置记为P点，第二次穿过MN时的位置记为Q点，P、Q两点间的距离记为d，从P点运动到Q点的时间记为t。不计粒子的重力，若只适当减小的大小，则（　　） A．t变大，d变小 B．t不变，d变小 C．t变大，d不变 D．t变小，d变大 二、多选题 5．（23-24高三上·湖南郴州·开学考试）如图所示， 质量为， 带电量为的带电粒子， 从原点以初速度沿x轴正向射入第一象限内的电磁场区域， 在 （为已知） 区域内有竖直向上的匀强电场， 在 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场， 接收器足够长， 平行于轴放置且点坐标为（x0，y0）。当电场强度为 0 时， 带电粒子在磁场中偏转刚好打在点， 已知粒子都能从射出， 点坐标为（x0，0）， 且从 NP 射入磁场后偏转打到接收器 MN上， 则（　　）    A．磁感应强度的大小为 B．电场强度的最大值为 C．所有粒子在磁场中的偏转距离都相等 D．粒子打到接收器 上的最大纵坐标为 6．（22-23高二下·湖南长沙·期中）如图所示，在坐标系中，第一象限内充满着两个匀强磁场和，为分界线，在磁场中，磁感应强度为，方向垂直于纸面向里；在磁场中，磁感应强度为，方向垂直于纸面向外，点坐标为。一质量为、电荷量为的带正电粒子从点沿轴负方向射入磁场，经过一段时间后，粒子恰能经过原点；不计粒子重力，。则下列说法正确的是（　　） A．粒子经过点时。速度方向沿轴正方向 B．粒子从到经历的路程与粒子的速度大小无关 C．粒子运动的速度可能为 D．粒子从点运动到点的最短时间为 7．（22-23高二·全国·课时练习）如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（-2L，-L）点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场，不计粒子重力，则（