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安徽省2022届高三物理一轮 基础训练卷18(含解析) 新人教版
安徽省2022届高三物理一轮 基础训练卷18(含解析) 新人教版
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【安徽省,人教版】2022届高三物理一轮基础训练卷(18,含详细解析)一、选择题1.初速为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示,则( )A.电子将向右偏转,速率不变B.电子将向左偏转,速率改变C.电子将向左偏转,速率不变D.电子将向右偏转,速率改变解析: 由安培定则可知,通电导线右方磁场方向垂直纸面向里,则电子受洛伦兹力方向由左手定则可判知向右,所以电子向右偏;由于洛伦兹力不做功,所以电子速率不变.答案: A2.(2022·南京调研)一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定该带电粒子的比荷,则只需要知道( )A.运动速度v和磁感应强度BB.磁感应强度B和运动周期TC.轨迹半径R和运动速度vD.轨迹半径R和磁感应强度B解析: 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,利用半径公式和周期公式可判断出B正确.答案: B3.(2022·高考安徽卷)右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹.云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里.云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用.分析此径迹可知粒子( )A.带正电,由下往上运动 B.带正电,由上往下运动C.带负电,由上往下运动D.带负电,由下往上运动解析: 由题图可以看出,上方的轨迹半径小,说明粒子的速度小,所以粒子是从下方往上方运动,再根据左手定则,可以判定粒子带正电,故选A.答案: A4.(2022-8-\n·兖州检测)两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的运动轨迹如图所示.粒子a的运动轨迹半径为r1,粒子b的运动轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量,则( )A.a带负电、b带正电、比荷之比为∶=2∶1B.a带负电、b带正电、比荷之比为∶=1∶2C.a带正电、b带负电、比荷之比为∶=2∶1D.a带正电、b带负电、比荷之比为∶=1∶1解析: 根据磁场方向及两粒子在磁场中的偏转方向可判断出a、b分别带正、负电,根据半径之比可计算出比荷之比为2∶1.答案: C-8-\n5.如右图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足( )A.B<B.B<C.B>D.B<解析: 粒子刚好达到C点时,其运动轨迹与AC相切,如图所示,则粒子运动的半径为r0=acot30°.由r=得,粒子要能从AC边射出,粒子运行的半径r>r0,解得B<,选项B正确.答案: B6.如右图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R.则( )A.粒子经偏转一定能回到原点OB.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1C.粒子完成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进3R解析: 由r=可知,粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1∶2,所以B错误;粒子完成一次周期性运动的时间t=T1+T2=+=,所以C错误;粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进l=R+2R=3R,则粒子经偏转不能回到原点O,所以A不正确,D正确.答案: D7.如右图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射,粒子飞入磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度v2-8-\n从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的( )A.半径之比为1∶B.速度之比为1∶C.时间之比为2∶3D.时间之比为3∶2答案: C8.如右图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABDC,其中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是( )A.入射速度越大的电子,其运动时间越长B.入射速度越大的电子,其运动轨迹越长C.从AB边出射的电子的运动时间都相等D.从AC边出射的电子的运动时间都相等解析: 电子以不同的速度沿BC从B点射入磁场,若电子以AB边射出,画出其运动轨迹由几何关系可知在AB边射出的粒子轨迹所对的圆心角相等,在磁场中的运动时间相等,与速度无关,C对,A错;从AC边射出的电子轨迹所对圆心角不相等,且入射速度越大,其运动轨迹越短,在磁场中的运动时间不相等,B、D错.答案: C9.如下图所示,L1和L2为两条平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L1上.带电粒子从A点以初速v斜向下与L1成45°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向下,且方向与A点方向相同.不计重力影响,下列说法中正确的是( )A.该粒子一定带正电B.该粒子一定带负电C.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点D.若将带电粒子在A点时初速度变小(方向不变),它不能经过B点解析: 无论是带正电还是带负电粒子都能到达B点,画出粒子运动的轨迹,正粒子在L1上方磁场中运动T,在L2下方磁场中运动T,负粒子在L1上方磁场中运动T,在L2下方磁场中运动,速度变化不影响粒子经过B点,选C.答案: C-8-\n10.(2022·重庆理综)如下图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.粒子编号质量电荷量(q>0)速度大小1m2qv22m2q2v33m-3q3v42m2q3v52m-qv由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为( )A.3、5、4B.4、2、5C.5、3、2D.2、4、5解析: 结合题图,运用左手定则可知,粒子a与b电性相同,粒子c与前两者电性必相反.ra=rc=rb.根据r=可知,A项中ra=rb,B项中ra=rb,均与题意不符,A、B两项均错误.C项中若只剩粒子1和4则二者电性与图中其余两条轨道不符,故C项错误,只有D项符合,答案为D.答案: D-8-\n二、非选择题11.如右图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10T,磁场区域半径r=m,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外.两区域切点为C.今有质量m=3.2×10-26kg.带电荷量q=1.6×10-19C的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直磁场射入,它将穿越C点后再从右侧区穿出.求:(1)该离子通过两磁场区域所用的时间.(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大?(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)解析: (1)离子在磁场中做匀速圆周运动,在左右两区域的运动轨迹是对称的,如右图,设轨迹半径为R,圆周运动的周期为T.由牛顿第二定律qvB=m①又:T=②联立①②得:R=③T=④将已知代入③得R=2m⑤由轨迹图知:tanθ==,则θ=30°则全段轨迹运动时间:t=2××2θ=⑥联立④⑥并代入已知得:t=s=4.19×10-6s(2)在图中过O2向AO1作垂线,联立轨迹对称关系侧移总距离d=2rsin2θ=2m.-8-\n答案: (1)4.19×10-6s (2)2m12.(2022·全国Ⅰ卷)如右图,在0≤x≤a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内.已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P(,a)点离开磁场.求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。解析: (1)沿y轴正方向发射的粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中的弧所示,其圆心为C.由题给条件可以得出∠OCP=①此粒子飞出磁场所用的时间为t0=②式中T为粒子做圆周运动的周期.设粒子运动速度的大小为v,半径为R,由几何关系可得R=a③由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qvB=m④T=⑤联立②③④⑤式,得=.(2)依题意,同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同.在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧上,如图甲所示.-8-\n乙设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为vP、vM、vN.由对称性可知vP与OP、vM与OM、vN与ON的夹角均为π/3.设vM、vN与y轴正向的夹角分别为θM、θN,由几何关系有θM=,θN=对于所有此时仍在磁场中的粒子,其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足≤θ≤.(3)在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切,其轨迹如图乙所示.由几何关系可知,=由对称性可知,=从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间tm=2t0.答案: (1)R=a = (2)≤θ≤ (3)2t-8-
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 12:23:14
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