第十章磁场。
一、（16分）单项选择题。
1．回旋加速器是加速带电粒子的装置．其主体部分是两个d形金属盒，两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )
a．增大金属盒的半径 b．减小狭缝间的距离。
c．增大高频交流电压 d．减小磁场的磁感应强度。
答案：a解析：带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，即bqv＝m，得到ek＝，在保持其他量不变的情况下增大b或q或r均可增大带电粒子离开回旋加速器时的动能．
2．如图所示，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o
b．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
c．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
答案：d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项错误；粒子完成一次周期性运动的时间t＝t1＋t2＝＋＝所以c项错误；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项不正确，d项正确．
3．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线mn运动，如图所示，由此可以判断( )
a．油滴一定做匀速运动。
b．油滴可以做变速运动。
c．如果油滴带负电，它是从m点运动到n点。
d．如果油滴带正电，它是从n点运动到m点。
答案：a解析：由于油滴做直线运动，故受力如图．若带正电，油滴从m点运动到n点，并。
且速度恒定，若有变化，f洛即为变力，油滴将做曲线运动．故选a.
4. 两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中ab是固定的，另一条cd能自由转动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，cd导线将 (
a.逆时针方向转动，同时靠近导线abb.顺时针方向转动，同时靠近导线ab
c.逆时针方向转动，同时离开导线abd.顺时针方向转动，www 同时离开导线ab
答案：a解析：利用结论法，cd导线将转向与ab的电流同向，此时两电流间会有明显的吸引力。
二、（30分）双项选择题。
5. （2012·广州一模）薄铝板将同一匀强磁场分成ⅰ、ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图，半径r1＞r2，假定穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子。
a．带正电。
b．在ⅰ、ⅱ区域的运动速度相同。
c．在ⅰ、ⅱ区域的运动时间相同。
d．从区域ⅰ穿过铝板运动到区域ⅱ
答案： cd
解析：由图示可知粒子在铝板p上方半径较大，又，即粒子速度较大，故粒子必须由i向ii运动，且带负电。
6.（2011·肇庆检测）如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心o沿着ao方向射入磁场，其运动轨迹如右图。若带电粒子只受磁场力作用，下列说法正确的是（ ）
a. a粒子动能最大。
b. c粒子动能最大。
c. c粒子在磁场中运动时间最长。
d. 它们做圆周运动的周期。
答案：bd解析：电粒子在磁场中运动轨道半径为：
，c粒子半径最大，故动能最大，b对，a错，又，可知带电粒子a、b、c运动时间做圆周运动的周期相等，d对，而圆周运动的时间为，图中粒子a在磁场中转过的圆心角最大，故其运动时间最长，c错。
7. （2011·珠海质检）如图所示，一电子束由静止经电压为u的电场加速后，垂直于电场线与磁感线方向进入ab两极板间的混合场后偏向a极板，为了使电子束沿入射方向做直线运动，可采用的方法是（ ）
a. 增大两极板间的距离。
b. 减小两极板间的距离。
c. 将加速电压u适当减小。
d. 将加速电压u适当增大。
答案：ad解析：电子在加速电场中有即电子进入混合场的速度，而在混合场中，要使电子束沿入射方向做直线运动，必须有，故当增大两极板间的距离d或将加速电压u适当增大，均能满足要求，故选ad。
8．（2011·佛山一模）2024年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）
a．该束带电粒子带负电。
b．速度选择器的p1极板带正电。
c．在b2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大。
d．在b2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比越小。
答案：bd解析：由粒子在质谱仪中的偏转结合左手定则可知粒子带正电，a错，又粒子在速度选择器中有，洛伦兹力方向向上，故电场力方向向下，故速度选择器的p1极板带正电，b对，又在b2磁场中，故在b2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比越小，d对，c错。
9．一匀强磁场垂直穿过平面直角坐标系的第i象限，磁感应强度为b。一质量为m，带电量为q的粒子以速度v从o点沿着与y轴夹角为300方向进入磁场，运动到a点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（ ）
a．粒子带负电 b．点a与x轴的距离为。
c．由o到a经历时间 d．粒子运动的速度没有变化。
答案：ac解析：粒子运动到a点时速度方向与x轴的正方向相同，故由左手定则右知粒子带负电，a对，又洛伦兹力对粒子不做功，故粒子运动的速度大小不变，d错，又由几何关系可得粒子在磁场中作匀速圆周运动圆弧对应圆心角为120°，故由o到a经历时间，c对，由几何关系可得点a与x轴的距离为，b错。
三、（54分）非选择题。
10．（2010·佛山一模）如图所示，在xoy直角坐标平面内，第i象限匀强电场沿y轴正方向，第iv象限匀强磁场垂直坐标平面向里．质量为m、电量为q的负电粒子，从y轴上的m点（om=h）以速度v0垂直y轴射入电场，经x轴上的n点（on=2h）射出电场，进入磁场，最后从y轴上p点（p点未标出）垂直y轴方向射出磁场，不计粒子的重力．求：
1）电场强度e的大小；
2）磁感应强度b的大小．
解析：粒子轨迹如图所示，设粒子在电场中作类平抛运动的时间为t1，y轴方向的加速度为a，则：
在x轴方向。
在y轴方向：
联立上式解得。
2）设粒子进入磁场时速度为v
在x轴方向。
在y轴方向。
解得 设v与x轴的夹角为β，则。
故。粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于粒子射出磁场时速度与y轴垂直，故圆心在y轴上。设圆周的半径为r
由图中几何关系得
在磁场中粒子做圆周运动，向心力由洛仑兹力提供：
联立上式解得。
11.如图所示，离子源a产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为u0的加速电场加速后匀速通过准直管w#w$w%.k**s*&5^u，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，=90°。（忽略粒子所受重力和一切阻力）
1）求偏转电场场强e0的大小以及hm与mn的夹角；
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的中点处，质量为16m的离子打在处。求和之间的距离。
解析：1）正离子被电压为u0的加速电场加速后速度设为v0，根据动能定理有
正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动沿电场线方向
垂直电场方向匀速运动，有。
沿场强方向。
联立解得。设粒子飞出偏转电场时与平板方向的夹角为，则
解得＝45°；φ45
2）正离子进入磁场时的速度大小为
解得。正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，
解得离子在磁场中做圆周运动的半径。
3）粒子运动的轨迹如图甲所示，根据可知，质量为4m的离子在磁场中的运动打在s1，运动半径为
质量为16m的离子在磁场中的运动打在s2，运动半径为
如图所示又。
由几何关系可知s1和s2之间的距离
联立解得。12．（2012·深圳一模）如图所示，光滑的绝缘平台水平固定，在平台右下方有相互平行的两条边界mn与pq，其竖直距离为h=1.7m，两边界间存在匀强电场和磁感应强度为b=0.
9t且方向垂直纸面向外的匀强磁场，mn过平台右端并与水平方向呈θ=37°．在平台左端放一个可视为质点的a球，其质量为ma=0.17kg，电量为q=+0.1c，现给a球不同的水平速度，使其飞出平台后恰好能做匀速圆周运动．g取10m/s2．
1）求电场强度的大小和方向；
2）要使a球在mnpq区域内的运动时间保持不变，则a球的速度应满足的条件？（a球飞出mnpq区域后不再返回）
3）在平台右端再放一个可视为质点且不带电的绝缘b球，a球以va0=3m/s的速度水平向右运动，与b球碰后两球均能垂直pq边界飞出，则b球的质量为多少？
河浦中学2019届 高三物理寒假作业答案
第十三章热学。一 单项选择题 本题共4个小题，每小题4分，共16分 每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求 1 从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是 a 水的密度和水的摩尔质量 b 水的摩尔质量和水分子的体积。c 水分子的体积和水分子的质量 d 水分子的质量和水的摩尔质量。2 2012广...
河浦中学2019届 高三物理寒假作业答案
第四章曲线运动。一 单项选择题 1 2012 潮州期末 期末游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处的向心加速度是20 m s2,重力加速度g 10m s2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的。a 1倍b 2倍 c 3倍d 4倍。答案 c.解析 游客在圆弧轨道最低点处根据牛顿第二定律，代入数据解...
河浦中学2019届 高三物理寒假作业答案
第十二章交变电流。一 单项选择题。1 若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是 a 若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍。b 若输送电压不变，则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍。c 若用电高峰时的输送输电电压变为正常...