(二)带电粒子在复合场中的运动-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修2同步周测卷（教科版）

高二周测卷 ·物理（教科版）选择性必修第二册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第二册（二） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③① 档次 系数 单项选择题 6 复合场运动性质 易 0.85 2 单项选择题 6 复合场圆周运动 易 0.80 3 单项选择题 6 质谱仪与现代科技 中 0.65 4 单项选择题 6 电流微观表达式 中 0.60 5 单项选择题 6 质谱仪 中 0.65 6 单项选择题 6 带电粒子在组合场中的运动 中 0.75 7 多项选择题 8 显像管原理 中 0.65 8 多项选择题 8 霍尔元件推动器 难 0.55 9 非选择题 14 带电粒子在组合场中的运动 易 0.80 10 非选择题 15 速度选择器，质谱仪 中 0.60 11 非选择题 19 带电粒子在电磁场中的运动 0.50 香者誉案及解析 一、单项选择题 1.A【解析】若粒子带正电，且B=Eg,则粒子受力 需可得小球A,B的用期比号-子，C项结误，D 平衡，粒子将做匀速直线运动，A项正确：如果二者不 项正确。 平衡，则粒子发生偏转，速度变化，洛伦滋力发生变 3,B【解析】根据动能定理有gU=之mv,进人磁场时 化，合力发生变化，则粒子不能做匀变速运动，加速度 大小，方向发生变化，也不能做匀速圆周运动，BC,D 的动量p=√2mE,因为气，氘、氟三种离子的电荷 项错误。 量相等，所以进入磁场时，动能相等，而氚离子的质量 2.D【解析】因为两小球在复合场中都能做匀速圆周 最大，所以进入磁场时，氚离子的动量最大，B项正 运动，均满足mg=gE,所受电场力均向上，两小球均 确，C项结误：在磁场中有nB=m景·T-,可得 带负电，A,B项错误：由洛伦兹力提供向心力可得 B=m袁·联立可得v==号，R,可得小球 R=√密，T-需员氛氟三种离子的电荷鼓相 m 等，氚离子的质量最大，所以氚离子做圆周运动的半 A,B的速度比会-尽=子，由周期公式T=2 径和周期最大，在磁场中运动的时间最长，对应的是 a质谱线，A,D项错误。 ·39· ·物理（教科版）选择性必修第二册· 参考答案及解析 4.B【解析】金属材料中的载流子是电子，由左手定则 可知，载流子受到的洛伦兹力竖直向上，A项错误：由 电流的微观定义式I=neS,n是单位体积内的自由 电子数，是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的 横戴面积，是导电粒子运动的速度，又由B=9立 U 整理得出U=供-脱-受可细电流悠大，金属 块上、下表面间的电压越大，金属块上、下表面间的电 四由儿何关 由动能定理cU=之md,解得u= 压与金属块厚度d无关，B项正确，C项错误：n由金 属材料决定，则金园块上，下表面问的电压与金属材 系得R=尽，根据eB,=m只解得B= 料有关，D项错误。 5.D【解析】在静电分析器中，粒子做圆周运动，受到 上、2m,A.D项正确，B,C项错误。 rA 3e 指向圆心O点的静电力，所以粒子只能带正电，A项 8.BD【解析】根据洛伦兹力和电场力的受力特点，电 错误；粒子在M,N间被加速，有9U=受m,根据电 子沿顺时针方向做圆周运动，因此在磁场I中，受到 的洛伦兹力方向垂直圆环平面向里，所以电场力要和 场力提供向心办，有E="紧，联立解得U=坠，B 2 其平衡，电场力方向垂直圆环平面向外，电场方向垂 项错误：因粒子带正电，根据左手定则可知，磁分析器 直圆环平面向里，磁场川提供圆周运动的向心力，因 中的磁场方向垂直于纸面向外，C项错误：粒子在磁 此磁场Ⅱ方向垂直圆环平面向里，A项错误：因为电 场中运动时，洛伦签力提供向心力，有B=景，在 子做匀连圆周运动，半径为R,所以线速度一2学，B 电场中有E=紧可得粒子在磁场中的轨迹半径R 项正确：根据洛伦盘力提供向心力可得B。=紧，解 =√，因此若其有相同比商的粒子，从静止开 得B=票，C项错误：由圈时得电子在德场1中所 始加速经过上述过程，都落在胶片上同一点，D项 受到的洛伦兹力等于电场力，所以可得Ee=Bv,解 正确。 得E=4女mRD项正确。 6.D【解析】电子从P点由静止释放，受电场力作用， 三、非选择题 由Q点进入磁场，恰好没有从PM上方圆g上的N 点飞出磁场，可知电子向上运动，由左手定则可知磁 9,.【解析】（1)瞬离子经电场加速，有9U=子m(2分 场的方向垂直纸面向外，A项错误：电子在磁场的运 动如图所示： 解得u=人 2d-√2O (3分) (2)磷离子在磁场中做圆周运动，有gB=m四 (2分)》 由以上两式可得V√受=√受 (2分) 射出点和入射点在竖直方向之间的距离d=” rc0530 (2分) 4 解得d=1-受受=1-号√ 由儿何关系可得r2十4a“=(4a一r),解得r= 3 ,B (3分】 项错误：电子在磁场中运动有B=一，在电场中有 10,【解析】(1)粒子在粒子加速器中做加速直线运动， 由动能定理得U=之m时-0 (2分) gU=之m,解得U=号kBd,C项错误，D项正确。 8 解得粒子的速度大小=入 2e☑ (3分) 二、多项选择题 7.AD【解析】如图所示： (2)粒子在速度选择器中做匀速直线运动，由受力平 ，40* 商条件得e号-mB (2分) 解得速度选择器两板间的电压U,=B,d√ 2eU (3分) (3)粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动，由洛伦兹 力提供向心力得ewB:=m京 (2分) 可得粒子做匀速圆周运动的半径R=四= eB 12mU西 (3分) 11.【解析】(1)设粒子从O点射人时速度的大小为· 在下侧电场中运动的时间为t,加速度的大小为a, 粒子进人磁场的速度大小为，方向与电场方向的 夹角为0，速度沿电场方向的分量为，如图所示U 物理（整科版）透择性多修第二图第士页（其&面} ① 衡水金等·先享题·高二网步周测标三 物理（敏科版}选择性必修第二项第2页【共8面] 5。知图所示为一种新型霞进仅的结构示意图，质普仪由加速电场、静电分析器和盘分析 器三个部分组成。若静电分析器通道为圆环款，其中心线的半径为R,通道内均匀辐 射款电场的方闻指闻通道所在的圆心()，在通道中心线处的电场强度大小为正。酷 分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，感感应强度大小为B。一质量为限、电荷量 为？的较子从静止开始经加速电场加速后沿通道中心线通过都电分析器，由P点垂 直于边界进人赋分析器，最终打到散片上的Q点，不计粒子重力，下列说法正醉的是 是分析温 八，所有条件不用改变，该质请仪也能研究带负电的粒子 :加速电压大小为2ER C,磁分析器中磁场方向垂直于纸面向里 D.若具有相同比荷的粒子，从静止开始加速最上述过程，都蒂在较片上同一点 6.如图所示为真空中位于同一水平面的三个判心、f和R同成的区城，)点为国心必。 圆·「间存在辆射状电场，屏fg间有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面的匀强磷 场，电子从P点由静止释敢，由Q点进人酸场，恰好没有从PM上方置片上的N点 《术周出)飞出慰场.已知电子的比荷为k,圆：，f和g的半径分别为a、2a和4a,下列 说法正确的是 物喱（较科贩！送择性必修第二研第8页{共8面引 衡水金车·先享超门 A恒场的方向垂直纸面向里 且电子在篮场运动的半径为罗 CQ,P两点间的电势差为Bx DQ,P再点同的电势整为受Fe 二，多项这择履（木题共2小题，每小题8分，共16分。在每小圈给出的四个违项巾，有 多项符合题口要求。全军达对的得8分，达对但不全的得4分：有选错的得0分) 7.知图甲所示为显像管工作原理示意图，期极K发射的电子桌{初速度不计)经电压为 U的都速电场后，进人，圆形匀强蓝场区，蓝场方向垂直于圆面（以垂直远面向里为 正方向)，随场区的中心为O点，半径为「，黄光屏N到砸场区中心0点的臣离为 L。当不加疏场时，电子束将通过O点垂直打到荧光屏的中心点当磁场的悬应 强皮随时间按如图乙所示的规律变北化时，在茨光屏上得到一条长为2L的亮线 由于电子通过链场区的时间很短，可以认为每个电子通过避场区的过程中感感应强 度不变，已却电子的电背量为：质量为m,不计电子之间的相互作用及所受的重力： 下列说法正确的是 甲 L电子打到陕无释上时选度的大小为，受 A电子打到获无屏上时速度的大小为2，√园 心题场监够应强度的最大值为受 。烂场陆感度雀度的最大值为片受 商二闪步周测卷 物里[校科版】选桶程必榜第二好第4页《其8页】 8,如图甲所示，在霍尔榷进器不断爱展的情况下，未来的作用就不再只局限于维持空间 站或者卫军的轨道高度，其至能够成为人类进行运距离太空探测的省选推进装置 有一种霍尔橡进器如图乙所示，很窄的圆环空间内有拾半径方向向外的辐射状的磁 场】，其磁感强度大小可道似认为处处相等，在垂直于园环平面方向上加有匀强道场 目和匀强电场（图中都没有面出），盛场【与磁场Ⅱ的盛够应强度大小相等。已知电 手的电荷量为“，质量为州，电子恰好可以在露环内滑顺时针方向做半径为R,具期为 丁的匀意氮周运动。下列说法正确的是 A,电场方向垂直嚼环平面向外，随场Ⅱ方向垂直圆环平面向里 品电子：飘时针方胸运动的线速度大小为梦 C.两个磁场的8位强度大小为” D,电场的电场强度大小为女mR e 屏级 吐名 分数 地梦 答案 物理（整科板）选择性多修第二图氧5页（其8面} 衡水金车·先章觅 三，非选择题（本题共3小恩，共48分。请按要求完成下列各圈 :(4分)在半导体离子注人工艺中，辞离子的比荷为，初速度可忽略，经电压为U的 电场加连后，垂直进人毯感应强度大小为B,方向垂直于纸南向里、有一定宽度的匀 强磁场区城，在蓝场中转过一0后从藏场右边界射出，如图所示。不计函离子所受 的重力，求： 《1)进人磁场时，辞离子的速度大小： 《2)射出点和人射点在竖直方向之间的矩离 端离子在电场维场中场嘴的示意国 高二网步周测标三 物喔（较科版}选择性必修第二暖第面【共8面】 10,(15分)某一具有速度选释器的质讲议原理如图所示，A为粒子知速器，其加逸电压 11,《19分》一足够长的条款区械内存在匀强电场和匀强磁场，其在Oy平面内的截面 为：B为速度选择器，题场与电场正交，壁感应强废为居，两板间距离为d:C为 如图所示，中间是越场区域，其边界与y轴垂直，宽度为山，篮感应强度的大小为品， 偏转分离器，磁感应强度为B。今有一质量为m,电荷量为：的正粒子（不计重力）： 方向垂直于z少平面：验场的上，下两为电场区城，宽度均为1，电场强度的大小 经加速后，该粒子恰馆通过速度志择器，较子进人分离器后做匀速明周运动，求： 均为E,方向均沿x轴正方向O点、N点为条状区域边界上的两点，它们的连线与 (1)粒子的速度的大小 y轴重合(O点为坐标原点》。一带正电的粒子以某一逃率从O点沿y轴正方向射 (2)连度选择带两板间的电派山： 入电场，经过一段时阿后恰好以从O点人射的速率从N点滑y伯正方向射出。不 (3)粒子在偏转分离器中徽匀速圆周运动的半径R。 计粒子重力及电磁问的影响。 (1)求该粒子从O点射入时的速度大小： ()若孩较子进入德场时的速度方向恰好与x箱正方向的夹角为晋，求该粒子的比 荷及其从O点运动到N点的时间， 物理（较科版引送择性必修第二得第7页{共8页引 衡水金等·先享题·商二阿步圆测蓉日 物里[枝科版】这精性必修第二导第8页《其8页]