第1章 第4节 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（人教版·新教材）

分层训练 能力提升 1 1．(2026·江苏扬州市期中)如图所示，关于回旋加速器，下列说法正确的是(　　) A．D形盒内的磁场可以加速粒子 B．粒子旋转一圈加速一次 C．D形盒内粒子的速度可以加速到接近光速 D．粒子在D形盒内的运动半径虽然越来越大，但是周期不变 D　 4 5 6 7 1 2 3 分层训练 能力提升 解析：回旋加速器是利用电场进行加速，洛伦兹力不能改变粒子的速度，只能进行偏转，故A错误； 粒子旋转一圈加速两次，故B错误； 4 5 6 7 1 2 3 分层训练 能力提升 2．(2026·上海普陀区期中)如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相同的离子垂直射入匀强磁场B1和匀强电场E正交的速度选择器后，进入另一个匀强磁场B2中并分裂为a、b两束。下列说法正确的是(　　) A．组成a束和b束的离子都带负电 B．a束离子的比荷小于b束离子的比荷 C．组成a束和b束离子的动能一定不同 D．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 B　 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据左手定则可知，组成a束和b束的离子都带正电，故A错误； 在速度选择器中，电场方向竖直向上，因为离子都带正电，可知离子所受电场力竖直向上，所以洛伦兹力方向竖直向下，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外，故D错误。 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 C　 3．(2026·江苏连云港市期中)回旋加速器工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒间的狭缝很小，匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。A处粒子源产生的氘核被加速，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是(　　) A．加速电压U越大，氘核出射速度越大 B．仅增大交流电频率f，氘核出射速度变大 C．该加速器可以直接加速α粒子 D．该加速器加速各种粒子射出时的动能均相等 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 C　 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：题图甲中，粒子每旋转一圈加速两次，但所有圆轨迹并不共圆心，故A错误； 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 电子的定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力向内侧，电子偏转到f侧，则e侧电势高于f侧，故D错误。 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 5．(2026·陕西西安市期末)下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是(　　) A．图甲中上极板A板是电源的正极 B．图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越小 C．若增大图丙中回旋加速器的加速电压，则粒子获得的最大动能增大 D．若图丁中导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势φN<φM D　 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：题图甲中，根据左手定则可知，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为电源的正极，A极板是电源的负极，故A错误； 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 题图丁中，若导体中的载流子是电子，根据左手定则可知，电子运动到N板，则导体左右两侧电势φN<φM，故D正确。 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)粒子离开加速器时的动能Ek；(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)粒子从飘入狭缝至动能达到Ek所需的时间t；(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)第2、4次加速后，粒子刚进入D2时的位置间的距离x。(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 7．(12分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场，金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为＋q的铀235离子，从容器A下方、金属板上方的小孔处不断飘入电场，其初速度可视为零，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效电流为I。不考虑离子重力及离子间的相互作用。求： 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)离子从电场射出时速度v的大小；(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)离子在磁场中做匀速圆周运动的半径R；(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)在离子被收集的过程中时间t内收集到离子的质量M。(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 $