复习之课时跟踪训练74

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精新课标2014年高考一轮复习之课时跟踪训练74一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）1.质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力），经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点,设OP＝x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是（）解析：带电粒子先经加速电场加速，故qU＝eq\f(1,2）mυ2，进入磁场后偏转,OP＝x＝2r＝eq\f（2mv,qB），两式联立得OP＝x＝eq\r（\f（8mU,B2q))，x2＝eq\f(8m，B2q)U，所以B正确．答案:B2。带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．右图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是(）A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带正电D．粒子的电性无法确定解析：由于粒子的速度减小，所以轨道半径不断减小，所以A对、B错;由左手定则得粒子应带负电，C对、D错．答案：A3.如图所示，直径为R的绝缘筒中为匀强磁场区域，磁感应强度为B、磁感线垂直纸面向里，一个质量为m,电荷量为q的正离子，以速度v从圆筒上C孔处沿直径方向射入筒内，如果离子与圆筒碰撞三次（碰撞时不损失能量,且时间不计），又从C孔飞出，则离子在磁场中运动的时间为(）A。eq\f（2πR，v）或eq\f（πm,qB)B.eq\f（πR，v)或eq\f（2πm，qB)C。eq\f(2πm,qB)或eq\f(2πR，v）D。eq\f(πm,qB）或eq\f(πR,v)解析：根据题意画出离子运动轨迹,由对称性可知离子运动的轨迹为四个eq\f（1，4）圆，半径等于圆筒的半径,总时间等于一个圆的周期,所以C正确．答案:C4.如图所示,摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆动过程中,由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()A．F1＞F2，a1＝a2B．F1＜F2，a1＝a2C．F1＞F2，a1＞a2D．F1＜F2，a1＜a2解析：绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功，只有重力做功，球在C点的速率相同,a＝eq\f(v2，R)所以a1＝a2，当单摆由A摆到最低点C时，绳的拉力和洛伦兹力方向相同，由B摆到最低点C时，绳的拉力与洛伦兹力方向相反，故F1＜F2。答案:B5。(2012年芜湖模拟）如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．一个质量为m、电量为＋q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以一某速度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°.若粒子能从AB边穿出磁场，且粒子在磁场中运动的过程中，到AB边有最大距离则v的大小为()A。eq\f(\r（3)Bqa,4m）B。eq\f（3Bqa，4m）C.eq\f（\r（3)Bqa,8m）D.eq\f(3Bqa,8m)解析：从AB边以v射出的粒子符合题意的运动轨迹如图所示,由图知：2R＝OB·cos30°OB＝eq\f（a，2）又有Bqv＝eq\f（mv2，R）得v＝eq\f(\r（3)Bqa，8m）。答案：C6。(2012年蚌埠模拟）如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0垂直地射入宽度为d的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，为使粒子能穿过磁场的右边界，则v0至少等于()A．2Bqd/mB．Bqd/2mC．Bqd/mD．Bqd/eq\r（2）m解析：带电粒子恰好能够穿出时，轨迹恰好与磁场右边界相切，则轨迹半径r＝d＝eq\f(mv，qB)，即v＝eq\f（Bqd，m），故速度应满足v0≥eq\f(Bqd，m)，C项正确．答案：C7。如图所示，两个横截面分别为圆和正方形、但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度同时分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直．进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的,则下列说法不正确的是（)A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同C．进入圆形区域的电子一定先飞离磁场D．进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场解析：将两区域重合，正方形为圆的外切正方形，电子以相同的速度射入磁感应强度相同的匀强磁场中，半径一定相同，轨迹有相同的情况,在正方形区域中的轨迹长度一定大于等于在圆形区域的长度，即电子在圆形区域的运动时间小于等于在正方形区域运动的时间．答案:C8。如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c在同一直线上,且ac＝eq\f(1，2）ab,电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为()A.eq\f（3q，2e）B.eq\f（q,e）C.eq\f(2q，3e)D.eq\f（q，3e)解析：该题考查带电离子在磁场中的运动．离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动，其半径R＝eq\f(mv,qB）,离子碰上电子后半径变化，R′＝eq\f(3R，2)＝eq\f(mv,q′B），所以q′＝eq\f（2q,3)，Δq＝eq\f(1，3)q,正确答案是D。答案：D9。如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力,在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t。规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是下图中的(）解析：由左手定则可判断出磁感应强度B在磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动eq\f（1,4)圆周，故t＝eq\f（T,4)，由于T＝eq\f(2πm，qB），求得B＝eq\f(πm,2qt).只有C选项正确．答案：C10．（2012年宣城模拟)随着生活水平的提高，电视机已进入千家万户，显像管是电视机的重要组成部分．如图所示为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图．如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的()A．电子枪发射能力减弱，电子数减少B．加速电场的电压过高，电子速率偏大C．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少D．偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱解析：画面变小是由于电子束的偏转角减小，即轨道半径变大造成的，由公式r＝eq\f（mv,qB）知，因为加速电压增大,将引起v增大r变大，B可能,偏转线圈匝数减少或电流减小，都会引起B减小，从而使轨道半径增大，偏转角减小，画面变小故C、D可能．综上所述，只有A项符合题意．答案：A二、非选择题（本题共2小题，共30分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．（15分）在电视机的设计制造过程中，要考虑到地磁场对电子束偏转的影响，可采用某种技术进行消除．为确定地磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小,在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1和竖直向下的分量B2，其中B1沿水平方向,对电子束影响较小可忽略，B2可通过以下装置进行测量．如图所示,水平放置的显像管中电子(质量为m，电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后（初速度可视为0),先经电压为U的电场加速，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上，电子束在屏上的偏移距离为d。(1）试判断电子束偏向什么方向；（2)试求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2.解析:（1)利用左手定则，可得电子束向东偏．（2）由题意作出电子的运动轨迹如图所示．电子经电场加速，由动能定理得：eU＝eq\f(1，2）mv2电子在磁场中做圆周运动，利用几何知识得：R2＝（R－d）2＋L2洛伦兹力提供向心力evB2＝meq\f(v2,R）,得：R＝eq\f(mv,eB2）由以上各式得:B2＝eq\f（2d\r（2emU），ed2＋L2）。答案：(1)向东偏(2)eq\f（2d\r(2emU）,ed2＋L2)12.（15分）如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0。50m的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0。50T．有一个质量m＝0.10g，带电荷量为q＝＋1.6×10－3C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，重力加速度g＝10m/s2.试求：(1）小球在最高点所受的洛伦兹力F；(2）小球的初速度v0.解析：(1）设小球在最高点的速度大小为v，则小球在最高点所受洛伦兹力F＝qvB方向竖直向上；①由于小球恰好能通过最高点，故小球在最高点由洛伦