四川省宜宾市一中高2022级2022-2022学年上期第14周物理试题一、选择题（本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得4分，有选错的得0分，共60分）1．下图中表示磁场B、正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F的相互关系图，其中正确的是(其中B、F、v两两垂直)( )2．如图所示，一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率为( )A．变大B．变小C．不变D．条件不足，无法判断3.一个带电粒子，垂直射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中情况可以确定()A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电4.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，若不计重力，则正、负离子在磁场中()A．运动的时间相同B．运动的轨道半径相同C．重新回到边界时速度大小和方向都相同D．重新回到边界的位置与O点距离相等5.在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．从磁场边缘A点沿半径方向射人一束速率不同的质子，对这些质子在磁场中的运动情况的分析中，正确的是（）A.运动时间越长的，在磁场中通过的距离越长B.运动时间越短的，其速率越大5C.磁场中偏转角越小的，运动时间越短D.所有质子在磁场中的运动时间都相等6．如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中放置一个光滑绝缘的“^”形轨道，两轨道的倾角相等，带等量负电荷的小球A、B同时从轨道顶部无初速度下滑，则下列说法正确的是()A．两球沿轨道下滑的加速度大小相等B．经过一段时间，B球离开轨道C．两球沿轨道下滑时速率始终相等D．经过一段时间，A球将离开轨道7．如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，已知a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，比较它们的质量应有（）A．a油滴质量最大B．b油滴质量最大C．c油滴质量最大D．a、b、c质量一样8.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图2表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述方法正确的是( )A．A板带正电B．有电流从b经用电器流向aC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受静电力9.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是用分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在越过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（）A．增大电场的加速电压B．增大磁场的磁感应强度C．减小狭缝间的距离D．增大D形金属盒的半径10.如图所示，连接平行金属板P1和P2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线将受到力的作用，则()A．等离子体从右方射入时，CD受力的方向背离GHB．等离子体从右方射入时，CD受力的方向指向GHC．等离子体从左方射入时，CD受力的方向背离GHD．等离子体从左方射入时，CD受力的方向指向GH二、计算题（11题12分，12、13题各14分）11.如图8-2-4所示为质谱仪的示意图．速度选择器部分的匀强电场场强5E=1.2×105v／m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T．偏转分离器的磁感强度为B2=0．8T．求：(1)能通过速度选择器的粒子速度多大?(2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少?12.如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g,求(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h.13．如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的任一数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从靠近M板的P点经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ＝45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：(1)两板间电压的最大值Um；(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度s；(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm.5第三部分：答案题序12345678910答案DBBBCDBCACDCBDBDAD11.解析：粒子通过速度选择器时，所受电场力和磁场力方向相反、大小相等，粒子可匀速穿过速度选择器．由于质子和氘核以相同速度进入磁场后，做圆周运动的半径不同，打在两条不同的条纹上．(1)能通过速度选择器的粒子所受电场力和洛伦兹力等大反向．即eB1v=eEv=m/s=2×105m/s(2)粒子进入磁场B2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力．eB2v=mR=设质子质量为m，则氘核质量为2m，d=×2一×2=5.2×l0-3m12.（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有qE=mg①解得E=mg/q方向竖直向上。（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，。设半径为r，由几何关系知sinθ=L/2r②向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动速率为v，有③5由速度的合成与分解知cosθ=④由②③④式得（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为⑤由匀变速直线运动规律⑥由⑤⑥式得13.解析 (1)M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，如图所示，CH＝QC＝L故半径r1＝L又因为qv1B＝m且qUm＝mv，所以Um＝.(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，在△AKC中：sin45°＝解得r2＝(－1)L，即＝r2＝(－1)L所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s＝，即s＝r1－r2＝(2－)L(3)打在Q、E间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，所以tm＝＝.5
