20xx高考物理復(fù)習(xí)_20xx屆模擬題匯編2專題九_磁場(已修改)
2025-08-30 20:08 本頁面
【正文】 1.（ 2020年江西百校聯(lián)考） 圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個 “D” 形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬 盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連 .帶電粒子在磁場中運動的動能 Ek隨時間 t的 變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法中正確的是 A. 在 Ekt圖中應(yīng)有 t4－ t3= t3－ t2= t2－ t1 B. 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于 tn－ tn1 C. 要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大 “D” 形盒的半徑 [來源 :學(xué)。科。網(wǎng) ] D. 在磁感應(yīng)強度 B、 “D” 形盒半徑尺 、粒子的質(zhì)量 m及其電荷量 q不變的情況下，粒子的加 速次數(shù)越多，粒子的最大動能一定越大 答案： AC解析： 根據(jù)回旋加速器的原理可知，帶電粒子運動周期相同，每經(jīng)過半個周期加速一次， 在 Ekt圖中應(yīng)有 t4－ t3= t3－ t2= t2－ t1，選項 A正確； 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于 2(tn－ tn1)，選項 B錯誤；粒子的最大動能只與回旋加速器的 D型盒半徑和磁感應(yīng)強度有關(guān)，與加速電壓和加速次數(shù)無關(guān)， 要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大 “D” 形盒的半徑，選項 C正確 D錯誤。 2． （ 2020 武漢聯(lián)考） 如圖所示，帶異種電荷 的粒子 a、 b以相同的動能同時從 O 點射入寬度為 d 的有界勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的 夾角分別為 30176。 和 60176。 ，且同時到達 P 點。 a、 b 兩粒子 的 質(zhì)量之比為 A． 1∶ 2 B． 2∶ 1 C． 3∶ 4 D． 4∶ 3 答案 ： C 解析：根據(jù) 粒子 a、 b動能相同 ， 12mava2=12mbvb2； a粒子在磁場中運動軌跡半徑 ra=d/ 3 ，b粒子在磁場中運動軌跡半徑 rb=d，所對的圓心角為 120176。，軌跡弧長為 sa=2π ra/3=2π d/3 3 ，運動時間 ta= sa/va； b粒子在磁場中運動軌跡所對 的圓心角為 60176。，軌跡弧長為 sb=π rb/3=πd/3，運動時間 tb= sb/vb； 聯(lián)立解得為 a、 b兩粒子 的 質(zhì)量之比為 T/6，根據(jù)周期公式， T=2mqB?, a、 b兩粒子同時到達 P點 ，的 質(zhì)量之比為 ma∶ mb=3∶ 4，選項 C正確。 3. (18分） （ 2020河南三市聯(lián)考） 如圖所示，在 xoy平面內(nèi)，過原點 O的虛 線 MN與 y軸成 45176。 角，在 MN 左側(cè)空間有沿 y軸負方向的 勻強電場，在 MN右側(cè)空間存在著磁感應(yīng)強度為 B、 方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)量為 m、 帶電量為 q的正、負兩 個帶電粒子，從坐標(biāo)原點 O沿 y軸負方向以速度 v0射入磁場區(qū)，在磁場中運動一段時間后進入電場區(qū)，已知電場強度為 E=2Bv0,不計重力，求： (1) 兩個帶電粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)間的距離； (2) 帶負電的粒子從原點 O 進人磁場區(qū)域到再次抵達 x軸的時間及位置坐標(biāo)。 . 解題思路：應(yīng)用洛倫茲力等于向心力求出軌跡半徑，畫出軌跡，利用相關(guān)知識得到 兩個帶電粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)間的距離； 利用類平拋運動規(guī)律和相關(guān)知識 帶負電的粒子從原點 O 進人磁場區(qū)域到再次抵達 x軸的時間及位置坐標(biāo)。 考查要點：洛倫茲力、牛頓運動定律、類平拋運動規(guī)律等。 解析： （ 1）正負帶電粒 子在磁場中運動時，有 qv0B=m 20vR,解得 R= 0mvqB 。 對于帶正電的粒子，離開磁場的位置坐標(biāo)為 (R， R)， 對于帶負電的粒子，離開磁場的位置坐標(biāo)為 (R， R)。 兩個帶電粒子離開磁場的位置坐標(biāo)之間的距離為△x= ? ? ? ?22R R R R? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?=2 2 R。 △ x=2 2 0mvqB 。 （ 2）對于帶負電的粒子，在磁場中運動的時間為 t1=T/4=2mqB? . 粒
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