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1、带电粒子在复合场中的运动同步检测一、选择题(本题共6小题，每小题10分，共60分。其中 15题为单选，第6题为多选)1(2020北京市朝阳区高三上期末)在光滑水平面上，细绳的一端拴一带正电的小球，小球绕细绳的另一端O沿顺时针做匀速圆周运动，水平面处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，如图所示(俯视)。某时刻细绳突然断裂，则下列推断正确的是()A小球将离圆心O越来越远，且速率越来越小B小球将离圆心O越来越远，且速率保持不变C小球将做匀速圆周运动，运动周期与绳断前的周期一定相等D小球将做匀速圆周运动，运动半径与绳断前的半径可能相等2(2020山东省济宁市兖州区高三下网络模拟)如图甲是回旋加速器的原理示
2、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(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若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高频电源的变化周期应该等于tntn1B在Ekt图像中t4t3t3t2t2t1C粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D不同粒子获得的最大动能都相同3(2020浙江省杭州市学军中学高三下学期选考冲刺模拟)在磁场中放置一块矩形通电导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上产生电势差，这个现象叫霍尔效应，所产生的电压叫霍尔电压。图甲为霍
3、尔效应的原理示意图，图中霍尔电压UH；如图乙所示，在自行车的前叉上固定一霍尔元件，在前轮辐条上安装一块磁体，这样，轮子每转一周，磁体就靠近霍尔传感器一次，便可测出某段时间内的脉冲数，从而得到自行车的平均速度并通过速度计显示出来，设自行车前轮的半径为R，磁体到前轮转轴的距离为r，则下列说法正确的是()A若霍尔元件的载流子是负电荷，则图甲中C端电势高于D端电势B如果长时间不更换传感器的电池，霍尔电压会越来越大C如果在时间t内得到的脉冲数为N，则自行车骑行的平均速度为D若前轮漏气，则速度计测得的骑行速度比实际速度偏小4.(2020天津市塘沽一中高三二模)如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选
4、择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为E1，磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径(OP)为R，通道内有均匀辐向分布的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是()A速度选择器的极板P1的电势比极板P2的低B粒子的速度vC粒子的比荷为DP、Q两点间的距离为5(2021北京市朝阳区校际联考)如图所示为磁聚焦法测量比荷的原理
5、图。在阴极K和阳极A之间加电压，电子由阳极A中心处的小孔P射出。小孔P与荧光屏中心O点连线为整个装置的中轴线。在极板很短的电容器C上加很小的交变电场，使不同时刻通过这里的电子发生不同程度的偏转，可认为所有电子从同一点发散。在电容器C和荧光屏S之间加一平行PO的匀强磁场，经过一段时间电子再次会聚在一点。调节磁感应强度B的大小，可使电子流刚好再次会聚在荧光屏的O点。已知K、A之间的加速电压为U，C与S之间磁场的磁感应强度为B，发散点到O点的距离为l。下列说法正确的是()A电子通过电容器后速度方向相同B从右侧往左侧看，电子做圆周运动的半径相同C所有电子从发散到再次会聚所用的时间相同D电子的比荷6.如
6、图所示，在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中()A小球的加速度一直减小B小球的机械能和电势能的总和保持不变C下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是D小球向下运动的稳定速度为二、非选择题(本题共2小题，共40分)7.(2021广东省六校联盟高三上第一次联考)(20分)如图所示，足够大平行板MN、PQ水平放置，MN板上方空间存在叠加的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，电场方向与水
7、平方向成30角斜向左上方(图中未画出)，电场强度大小E；两板间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度大小和电场强度大小也分别为B和E。现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在MN板上方电磁场中沿直线运动，并能通过MN板上的小孔进入两板间。(1)求小球刚进入两平行板间时的速度v的大小和方向；(2)若小球进入两板间后，经过时间t撤去板间电场，小球恰好能做匀速直线运动且不与PQ板碰撞，求两板间距离d应满足的条件以及时间t。8.(2021八省联考湖北卷)(20分)在如图所示的直角坐标系中，x0)的粒子从原点O进入磁场，初速度大小为v0，速度方向与y轴正向夹角为(6090)，不计重力。(1)求带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的角速度；(2)带电粒子每次离开磁场进入电场后，都从O点离开电场进入磁场，从而形成周期性运动，求电场强度的大小E和粒子运动周期T；(3)当粒子运动到磁场区离y轴最远处时，有一个质量为m、速度大小为v0、方向沿y轴负方向的电中性粒子与带电粒子发生弹性正碰，在碰撞过程中没有电荷转移。求碰撞以后带电粒子第一次离开磁场进入电场的位置与O点的距离L。答案1 D2 B3 C4. C5 C6. CD7. (1)方向与MN成60角斜向右下方(2)d8. (1)(2)Bv0cos(tan)(3)(sin)