2013年高考优化方案第一轮总复习资料 选修3-1第8章第3节知能演练强化闯关

2013年高考优化方案第一轮总复习资料 选修3-1第8章第3节知能演练强化闯关内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 3161. 如图 8316 所示, 某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场, 电场方向水平向右, 磁场方向垂直于纸面向里, 一带电微粒由 a 点进入电磁场并刚好能沿 线向上运动, 下列说法正确的是()A. 微粒一定带正电B. 微粒动能一定减小C. 微粒的电势能一定增加D. 微粒的机械能一定增加解析: 选 动, 则合力为零 , 或者合力方向沿 线( 垂直于运动方向的合力仍为零), 若微粒所受合力不为零, 则必然做变速运动, 速度的变化会导致洛伦兹力变化, 则微粒在垂直于运动方向上的合力不再为零 , 微粒就不能沿直线运动, 因此微粒所受合力只能为零而做匀速直线运 2、动; 若微粒带正电, 则受力如图甲所示, 合力不可能为零, 故微粒一定带负电, 受力如图乙所示, A、B 错; 微粒运动过程中, 电场力做正功, 微粒电势能减少, 机械能增加, C 错 D 对. 图 83172. 如图 8317 所示, 一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里(不计重力作用 ), 结果发现有些离子保持原来的运动方向 , 有些发生偏转. 如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中, 发现这些离子又分裂成几束, 对这些进入另一磁场的离子, 可得出结论( )A. 它们的动能一定各不相同B. 它们的电荷量一定各不相同C. 它们的质量一定各不相同D. 它 3、们的电荷量与质量之比一定各不相同光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 它们的速度一定相同, 动能、电荷量、质量有可能相同, 进入右侧磁场区运动的圆半径不同 r , 它们的电荷量与318(2012朝阳区模拟)如图 83 18 所示, 在竖直虚线 MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场, 一带电粒子( 不计重力)以初速度 A 点进入这个区域, 带电粒子沿直线运动, 并从 C 点离开场区. 如果撤去磁场, 该粒子将从 B 点离开场区; 如果撤去电场, 该粒子将从 D 点离开场区 . 则下列判断正确的是( )A. 该粒子由 B、C、D 三点离开场区时的动能相同B. 该粒子由 A 点运动到 4、B、C、D 三点的时间均不相同C. 匀强电场的场强 E 与匀强磁场的磁感应强度 B 之比 v 0若该粒子带负电, 则电场方向竖直向下 , 磁场方向垂直于纸面向外解析: 选 当电磁场同时存在时 , 电场力与洛伦兹力平衡, 粒子做匀速直线运动, 从 C 点离开; 当只有磁场时, 粒子做匀速圆周运动 , 从 D 点离开, 所以粒子由 C、当只有电场时, 由 B 点离开场区, 粒子做类平抛运动, 水平方向匀速运动, 竖直方向匀加速运动, 电场力向上且对粒子做正功 , 动能增加. 粒子由 B、C 两点离开场区时时间相同, 由 D 点离开场区时时间稍长. 电磁场同时存在时, 则v 则电场方向向下 , 磁场 5、方向垂直于纸面向里 , 综上所述, 3194. (2012东北三校高三联考)如图 8319 所示, 回旋加速器 D 形盒的半径为 R, 所加磁场的磁感应强度为 B, 用来加速质量为 m、电荷量为 q 的质子, 质子从下半盒的质子源由静止出发, 加速到最大能量 E 后由 A 孔射出, 则下列说法正确的是()A. 回旋加速器不能无限加速粒子B. 增大交变电压 U, 则质子在加速器中运行时间将变短C. 回旋加速器所加交变电压的频率为2下半盒内部质子的轨道半径之比 (由内到外)为 1 3 5解析: 选 由爱因斯坦狭义相对论知, 质子的质量会增加, 回转周期变大, 而与交变电压的周期不一致, 导致回旋加 6、速器无法正常工作, A 正确; 设质子在磁场中转动的圈数为 n, 因每加速一次质子获得能量 每圈有两次加速, 则联立光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 得, 2 得 n , 所以质子在加速器中运行时间12 2n , 故增大交变电压 U, 则质子在加速器中运行时间将变短, B 正确; , R , E f 知, 回旋加速器所加交变电压的频率为 f , C 正确; 22 1T 2k 次进入下半盒内部时, 经电场加速 2k 次, 此时进入下半盒时速度和半径分别为, , 解得 , 所以下半盒内部质子的轨道半径之比(由内22 1 , 故 D 错. 2 35. (2011高考重庆理综卷 )某仪器用电场和 7、磁场来控制电子在材料表面上方的运动. 如图8320 所示, 材料表面上方矩形区域 N 充满竖直向下的匀强电场, 宽为 d; 矩形区域 M 充满垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为 B, 长为 3s, 宽为 s; 磁场与电场之间的薄隔离层. 一个电荷量为 e、质量为 m、初速为零的电子, 从 P 点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场, 电子每次穿越隔离层, 运动方向不变, 其动能损失是每次穿越前动能的 10%, 最后电子仅能从磁场边界 MN 飞出, 不计电子所受重力. 图 8320(1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比; (2)求电场强度的取值范围; (3)A 是 MN 的中点, 若要使电 8、子在 A、M 间垂直于 出, 求电子在磁场区域中运动的时间. 解析: (1)设圆周运动的半径分别为 2 n1 第一次和第二次圆周运动速率分别为 动能分别为 E , , 2 21 12 2得: R 2R 12)设电场强度为 E, 第一次到达隔离层前的速率为 v 2,2 R12 12 21得: E5R n0.9 n1 0.9 n)3E E )设电子在匀强磁场中做圆周运动的周期为 T, 运动的半圆周个数为 n, 运动总时间为 有: R n1 3s, R 1s, R n1 0.9 2 0.9 n2又由: T2t (1)2) E (3)择题图 83211. 如图 8321 所示, 匀强电场 E 方向竖直 9、向下, 水平匀强磁场 B 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、c 在纸面内均做匀速圆周运动(轨迹未画出). 以下说法正确的是()A. a 的质量最大, c 的质量最小, b、c 都沿逆时针方向运动B. b 的质量最大, a 的质量最小 , b、c 都沿顺时针方向运动C. 三个油滴质量相等, b 沿顺时针方向运动 , c 沿逆时针方向运动D. 三个油滴质量相等, b、c 都沿顺时针方向运动解析: 选 a、b 、c 带有等量同种电荷, a 静止可知 , a 带负电荷, Eqm ag.b、则 Eqm bgm 故三个油滴质量相等. 由左手定则知, b、故 D 10、 项正确 . 图 83222. 如图 8322 所示, 在长方形 域内有正交的电磁场, L, 一带电粒子从中点垂直于电场和磁场方向射入, 恰沿直线从 的中点 P 射出, 若撤去磁场, 则粒子从 c 点射出; 若撤去电场, 则粒子将( 重力不计)()A. 从 b 点射出 B. 从 b、P 间某点射出C. 从 a 点射出 D. 从 a、b 间某点射出解析: 选 撤去磁场后由粒子从 c 点射出可知 qE光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 L, v 0, 所以撤除电场后粒子运动的半径 r , 即从 a 点射出. 23. 如图 8323 所示, 质量为 m, 带电荷量为q 的微粒以速度 v 与水平方 11、向成 45角进入匀强电场和匀强磁场, 磁场方向垂直纸面向里. 如果微粒做匀速直线运动, 则下列说法正确的是()图 8323A. 微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B. 微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C. 匀强电场的电场强度 E2匀强磁场的磁感应强度 B选 所以微粒所受合力为零, 受力分析如图所示, 微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态, 可知, 得电场强度 E2, 磁感应强度 B , 因此 A 正确. 3244. 美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台 磁谱仪, 其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为 120 高为 800 心磁感应强度为 的永久磁体(如图 12、8324), 它的主要使命是探测宇宙空间中可能存在的反物质 , 特别是宇宙中反氦原子的原子核(带负电). 如图所示, 磁谱仪中的 4 条径迹分别为质子、反质子、 粒子、反氦核的径迹, 其中反氦核的径迹为()A. 4 B. 3C. 2 D. 1解析: 选 粒子带正电, 所以反质子、反氦核带负电. 由左手定则知反物质粒子必向左偏, 故可先排除 A、B 选项; 反质子、反氦核进入磁场的速度相等, 反氦核的 m/q 大光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 , 再由 R 知 C 选项正确. 3255. (2012长沙市一中月考)质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器, 它的工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后, 垂直进入同一匀强磁场做圆周运动, 然后利用相关规律计算出带电粒子质量. 其工作原理如图 8325 所示, 虚线为某粒子运动轨迹, 由图可知()A. 此粒子带负电B. 下极板 上极板 势高C. 若只增大加速电压 U, 则半径 r 变大D. 若只增大入射粒子的质量 , 则半径 r 变小解析: 选 3 小。