1213物理错题1解析Word下载.docx

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A、B＞

B、B＜

C、B＞

D、B＜

3．有一个带电荷量为+q.重为G的小球.从两竖直的带电平行板上方h处自由落下.两极板间另有匀强磁场.磁感应强度为B.方向如图所示.则带电小球通过有电场和磁场的空间时.下列说法正确的是（）

A．一定作曲线运动B．不可能做曲线运动

C．有可能做匀加速运动D．有可能做匀速运动

5、劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U．若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是（　　）

A质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为

：

1

D不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器的最大动能不变

6、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（　　）

A．从P射出的粒子速度大

B．从Q射出的粒子速度大

C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长

D．两粒子在磁场中运动的时间一样长

7、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）、一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°

．下列说法中正确的是 

A. 

电子在磁场中运动的时间为

B. 

C. 

磁场区域的圆心坐标为（

，

D. 

电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，-2L）

8、如图所示，空间中存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，有一绝缘且足够长的直杆垂直于磁场放置，直杆与水平面的倾角为θ．一带电荷量为-q、质量为m的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ．小球在以后的运动过程中电荷量始终保持不变，下列说法错误的是（　　）

A．小球下滑的加速度先增大后减小

B．小球下滑的最大加速度为am=gsinθ

C．小球下滑的最大速度为vm=

D．小球下滑的最大速度为vm=

9．如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与定值电阻R相连。

在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。

发电导管内有电阻率为

的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。

由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。

下列说法中正确的是

A．发电导管的内阻力

B．流过电阻R的电流方向为b→a

C．发电导管产生的电动势为Bdv

D．电阻R消耗的电功率为

10、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，磁场的磁感应强度为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轴正方向夹角为θ。

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。

11、如图所示，离子源A产生的初速度为零、带电荷量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速度电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。

已知HO＝d，HS＝2d，∠MNQ＝90°

。

（忽略离子所受重力）

（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角Φ；

（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；

（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处，求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。

12、如图所示为质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片．下列表述正确的是（　　）

A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

13、如图所示是质谱仪的工作原理示意图。

带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。

平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。

平板S下方有强度为B0的匀强磁场。

下列表述正确的是（ 

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

如图所示，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是板的正中间，为使粒子能从两板间射出，试求磁感应强度B应满足的条件（已知质子的带电荷量为e，质量为m） 

≤B≤

14、如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B=2×

10-3T；

磁场右边是宽度L=0.2m、场强E=40V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q=-3.2×

10-19C，质量m=6.4×

10-27kg，以v=4×

104m/s的速度沿OO’垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：

（1）大致画出带电粒子的运动轨迹；

（画在答题纸上给出的图中）

（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；

（3）带电粒子飞出电场时的动能EK．

（1）|轨迹如图．

15、甲图为质谱仪的原理图，带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点，测得G、H间的距离为d，粒子的重力忽略不计.

（1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：

；

（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件.

16、如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；

在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。

有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场．质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d。

接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。

不计重力影响，若OC与x轴的夹角也为φ，求 

（1）粒子在磁场中运动速度的大小；

（2）匀强电场的场强大小。

17、如图甲所示，MN为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示.有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场.已知正离子质量为m、带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力.求：

（1）磁感应强度B0的大小.

（2）要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值.

2、在回旋加速器中，下列说法不正确是 

（ 

A．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋

B．电场和磁场同时用来加速带电粒子

C．在交流电压一定的条件下，回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大 

D．同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关，而与交流电压的频率无关

2、关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有（　　）

A．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转

C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能越大

D．同一带电粒子获得的最大动能只与交流电源的电压大小有关，而与交流电源的频率无关

3、关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是：

A.带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能一定增加

B.带电粒子沿垂直电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功，粒子动能不变

C.带电粒子沿磁感线方向射入，磁场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加

D.不管带电粒子怎样射入磁场，磁场力对带电粒子都不做功，粒子动能不变

3、关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是（　　）

A．带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加

B．带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变

C．带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加

D．不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变

4、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙.下列说法正确的是（ 

A.离子由加速器的中心附近进入加速器 

B.离子由加速器的边缘进入加速器

C.离子从磁场中获得能量 

D.离子从电场中获得能量

5、质子和a粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，由此可知，质子的动能E1和a粒子的动能E2之比E1：

E2等于（）

A.4∶1B.1∶1C.1∶2D.2∶1

6、如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=1200，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ 

7、如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力．求：

（1）微粒在磁场中运动的周期．

（2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间．

（3）若向里磁场是有界的，分布在以Ｏ点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q点，求其速度的最大值．

例2、如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一、四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里。

位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m、电荷量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子，在0-3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场，上述m、q、l、t0、B为已知量。

（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）

（1）求电压U0的大小；

（2）求1/2t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；

（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？

求此最短时间。

例3、某种加速器的理想模型如图甲所示：

两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压Uab的变化图象如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。

若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运行时间T0后恰能再次从a孔进入电场加速，现该粒子的质量增加了

（粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力）

（1）若在t=0时将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；

（2）现要利用一根长为L的磁屏蔽管（磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响），使图甲中实线轨迹（圆心为O）上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在图上的相应位置处画出磁屏蔽管；

（3）若将电压uab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经多次加速后获得最大动能？

最大动能是多少？

例4、如图所示，正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m，距地面h=0.8m，平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。

电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场，电荷量q=5×

10-13 

C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面，在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇，假定微粒在真空中运动，极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2。

（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性。

（2）求由XY边界离开台面的微粒的质量范围。

（3）若微粒质量m0=1×

kg，求滑块开始运动时所获得的速度。