2023屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案之電學(xué)(新課標(biāo)版)9

2023屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案之電學(xué)（新課標(biāo)版）91．一電子以垂直于勻強(qiáng)磁場的速度vA，從A處進(jìn)入長為d寬為h的磁場區(qū)域如下圖所示，發(fā)生偏移而從B處離開磁場，若電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓弧AB的長為L，則()A．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝eq\f(d,vA)B．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝eq\f(L,vA)C．洛侖茲力對電子做功是BevA·hD．電子在A、B兩處的速度相同解析：電子在磁場中只受洛侖茲力的作用，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝eq\f(d,vA)是把電子作為類平拋運(yùn)動(dòng)了，圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)可用t＝eq\f(L,vA)來計(jì)算；洛侖茲力與電子的運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，故一定不做功；速度是矢量，電子在A、B兩點(diǎn)速度的大小相等，而方向并不相同．答案：B2．一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子沿垂直于磁感線方向從同一點(diǎn)射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場中，若它們在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡是重合的，如下圖所示，則它們在磁場中()A．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B．加速度的大小相等C．速度的大小相等D．動(dòng)能的大小相等解析：因mα＝4mH，qα＝2qH，據(jù)T＝2eq\f(πm,qB)，知tα＝2tH；據(jù)R＝eq\f(mv,qB)，知vH＝2vα；據(jù)a＝eq\f(v2,R)，知aα＝eq\f(1,4)aH;據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2，知Ekα＝EkH，只有D項(xiàng)正確．答案：D3.如圖所示,在通電直導(dǎo)線下方,有一電子沿平行導(dǎo)線方向以速度v向左運(yùn)動(dòng),則關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)半徑的判斷正確的是()A.將沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),半徑越來越小B.將沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),半徑越來越大C.將沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng),半徑越來越小D.將沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng),半徑越來越大4.電荷量為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確的是()A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B.如果把+q改為-q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不變5.如圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒.在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中,兩盒分別與高頻電源相連.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間,則下列判斷正確的是()A.在Ek-t圖中應(yīng)有t4-t3=t3-t2=t2-t1B.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1C.粒子加速次數(shù)越多,粒子最大動(dòng)能一定越大D.要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大,可增加D形盒的面積6.1922年英國物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則下列說法中正確的是()A.該束帶電粒子帶負(fù)電B.速度選擇器的P1極板帶正電C.在B2磁場中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,質(zhì)量越大D.在B2磁場中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,比荷越小7．如下圖所示，擺球帶負(fù)電荷的單擺，在一勻強(qiáng)磁場中擺動(dòng)，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，擺球在AB間擺動(dòng)過程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F1，擺球加速度大小為a1；由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F2，擺球加速度大小為a2，則()A．F1>F2，a1＝a2B．F1<F2，a1＝a2C．F1>F2，a1>a2D．F1<F2，a1<a2解析：繩的拉力、洛侖茲力始終與單擺的運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功．只有重力做功，所以a1＝a2，當(dāng)單擺由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，繩的拉力和洛侖茲力方向相同，由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，繩的拉力與洛侖茲力方向相反，故F1<F2.答案：B8．如下圖所示，直徑為R的絕緣筒中為勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、磁感線垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，以速度v從圓筒上C孔處沿直徑方向射入筒內(nèi)，如果離子與圓筒碰撞三次(碰撞時(shí)不損失能量，且時(shí)間不計(jì))，又從C孔飛出，則離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為()A.eq\f(2πR,v)B.eq\f(πR,v)C.eq\f(2πm,qB)D.eq\f(πm,qB)解析：根據(jù)題意畫出離子運(yùn)動(dòng)軌跡，由對稱性可知離子運(yùn)動(dòng)的軌跡為四個(gè)eq\f(1,4)圓，半徑等于圓筒的半徑，總時(shí)間等于一個(gè)圓的周期，所以A、C正確．答案：AC9．電子質(zhì)量為m，電荷量為q，以與x軸成θ角的速度v0射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后從x軸上的P點(diǎn)射出，如右圖所示，求：(1)OP的長度；(2)電子由O點(diǎn)射入到從P點(diǎn)射出所需的時(shí)間t.解析：(1)過O點(diǎn)和P點(diǎn)做速度方向的垂線，兩線交點(diǎn)即電子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，由幾何關(guān)系知OP＝2rsinθ①又Bqv0＝meq\f(v\o\al(0,2),r)②由①②式解得OP＝eq\f(2mv0,Bq)sinθ.(2)由T＝eq\f(2πr,v0)＝eq\f(2πm,Bq)得所需時(shí)間為t＝eq\f(2θ,2π)·eq\f(2πm,Bq)＝eq\f(2θm,Bq).答案：(1)eq\f(2mv0,Bq)sinθ(2)eq\f(2θm,Bq)10．如下圖所示，一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿過磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，求：(1)電子的質(zhì)量是多少？(2)穿過磁場的時(shí)間是多少？(3)若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時(shí)速度v′是多少？解析：(1)作出速度方向的垂線，如上圖所示，設(shè)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌道半徑為r，電子的質(zhì)量是m，由幾何關(guān)系得r＝eq\f(d,sin30°)＝2d電子在磁場中運(yùn)動(dòng)Bqv＝meq\f(v2,r)，即r＝eq\f(mv,Bq)所以m＝eq\f(2dBq,v).(2)電子運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角θ＝30°＝eq\f(π,6)電子運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2πm,Bq)電子穿過磁場的時(shí)間t＝eq\f(θ,2π)T＝eq\f(T,12)＝eq\f(πd,3v).(