高中物理选修2质谱仪与回旋加速器多项选择题专项训练姓名：__________班级：__________考号：__________
一、多项选择（共22题）
1、两个粒子，电量相等，在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动??()
A．若速率相等，则半径必相等
B．若动能相等，则周期必相等
C．若质量相等，则周期必相等
D．若动量大小相等，则半径必相等
2、如图所示，沿直线通过速度选择器的两种离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是
A．?离子带正电
B．?离子的速度之比为1∶2
C．离子的电荷量之比为1∶2
D．离子的比荷之比为2∶1
3、如下图所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感强度关系为B1=2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，（在运动过程中粒子的速度始终与磁场垂直）则粒子的????
???A．速率将加倍
???B．轨道半径将加倍
???C．周期将加倍
???D．做圆周运动的角速度将加倍
4、两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动。
A．若速率相等,则半径必相等；?????B．若质量相等,则周期必相等；
C．若动量大小相等,则半径必相等；??D．若动能相等,则周期必相等．
5、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从ab边离开磁场的电子，下列判断正确的是
A．从a点离开的电子速度最小
B．从a点离开的电子在磁场中运动时间最短
C．从b点离开的电子运动半径最小
D．从b点离开的电子速度偏转角最小
6、在匀强磁场中一个带电粒子（不计重力）做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则粒子运行的()
A．速率加倍?B．速率减半
C．半径减半?D．周期减半
7、一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中，不考虑其它力的作用，粒子在磁场中不可能做（???）
A．匀速直线运动??????B．匀变速直线运动??
C．匀变速曲线运动????D．匀速圆周运动
8、如图所示是质谱仪的工作原理示意力。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
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E/B
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
9、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从ab边离开磁场的电子，下列判断正确的是()
A．从a点离开的电子速度最小
B．从a点离开的电子在磁场中运动时间最短
C．从b点离开的电子运动半径最小
D．从b点离开的电子速度偏转角最小
10、如图，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出．增大粒子射入磁场的速率，下列判断正确的是()
A．该粒子带正电
B．从bc间射出
C．从ab间射出
D．在磁场中运动的时间变短
11、如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ=30o角的方向以相同的速度v射入磁场中。则正、负电子（▲）
A．在磁场中的运动时间相同?B．在磁场中运动的轨道半径相同
C．出边界时两者的速度相同?D．出边界点到O点处的距离相等
????
12、圆形区域内有如图所示的匀强磁场，一束相同比荷的带电粒子对准圆心O射入，分别从a、b两点射出，则从b点射出的粒子()
A．速率较小
B．运动半径较小
C．偏转角较小
D．在磁场中的运动时间较短
13、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则()
A．磁场对电子的作用力始终不变
B．磁场对电子的作用力始终不做功
C．电子的速度始终不变
D．电子的动能始终不变
14、如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（??）?????????????????????????????????
???????????????????????????
??A．?不管离子带何种电，E方向都向下
??B．?若增大离子电量，离子将向上偏转
??C．?若增大离子电量，离子将向下偏转
??D．?若增大离子电量，离子不偏转继续沿直线飞过
??????????????????????????????????
15、如图所示，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有()
A．a、b均带正电
B．a在磁场中飞行的时间比b的短
C．a在磁场中飞行的路程比b的短
D．a在P上的落点与O点的距离比b的近
16、如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形abc，一束带正电的粒子以不同的速度v沿bc从b点射入磁场，不计粒子的重力，关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是
???A．入射速度越大的粒子，其运动时间越长
???B．入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长
???C．从ab边出射的粒子的运动时间都相等
???D．从ac边出射的粒子的运动时间都相等
17、如图，在x>0，y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁场感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为B，现有四个质量为m，电荷量为q的带电粒子，由x轴上的P点以不同初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力影响，则
???A．初速度最大的粒子是沿a方向出射的粒子
???B．初速度最大的粒子是沿b方向出射的粒子
???C．在磁场中运动经历时间最长的是沿c方向出射的粒子
???D．在磁场中做圆周运动周期最长的是沿d方向出射的粒子
18、如图所示，竖直平面内的光滑绝缘轨道ABC，AB为倾斜直轨道，BC为圆形轨道，圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。质量相同的甲、乙两上球，甲带正电，乙不带电，从轨道AB上不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道最高点，则
?
A．经过最高点时甲的速度比乙的大
???B．经过最高点时甲的速度比乙的小
???C．甲释放的位置比乙高
???D．甲释放的位置比乙低
19、质谱仪是测定带电粒子电量和质量的专用仪器，如图所示，质量为m、带电量为q的粒子从A室中，无初速的飘进加速电场U中，粒子加速后，垂直磁场边界进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，偏转后打在照相底片上，记录粒子在磁场中运动的轨道半径为R，以下列说法正确的是
A．加速电场的方向是竖直向下
B．粒子进入磁场的速度为
C．粒子通过磁场的时间为
D.粒子的电量与质量之比为
20、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔。PC与MN垂直。一群质量为m、带电量为一q的粒子(不计重力)，以相同的速率，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为
A．??????B．?????C．???D．
21、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子能穿过铝板一次，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和质量保持不变，则该粒子（）
A． 从P点射出，从区域Ⅰ穿过铝板运动到区域Ⅱ B． 从Q点射出，从区域Ⅱ穿过铝板运动到区域Ⅰ C． 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度相同 D． 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同
22、如图所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场（边界上有磁场），其边界为一边长为L的三角形，A、C、D为三角形的顶点。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度从AD边上某点P既垂直于AD边、又垂直于磁场的方向射人磁场，然后从CD边上某点Q（图中未画出）射出。若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则???????????（??）
A．??B．??C．??D．
============参考答案============
一、多项选择
1、CD
【解析】：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB＝，可得，可知C、D正确。
2、AD
【解析】由离子在匀强磁场B2中运动的径迹及磁场方向可知，离子带正电，故选项A正确；离子沿直线通过速度选择器，可知电场力和洛伦兹力平衡，有：qvB=qE，解得．可知离子的速度之比为1：1，故选项B错误；离子进入偏转磁场，根据得，，则荷质比，因为速度相等，磁感应强度相等，半径之比为1：2，则比荷之比为2：1．由题目条件，无法得出电荷量之比，故选项C错误而选项D正确．
3、BC
4、BC
5、BC
6、CD?
7、???BC?
8、ABC
9、解析：根据运动半径越大，电子运动的速度越大，可知从a点离开半径最大，速度最大；根据偏转角越大，时间越长，可知从b点离开的偏转角最大，时间最长．
答案：BC
10、解析：由左手定则判断该粒子带负电，A错；因r＝，当v变大时，r变大，故粒子从bc间射出，B对、C错；由于轨迹对应的圆心角变小，而周期不变，由t＝T得，在磁场中的运动时间变短，D对．
答案：BD
11、BCD
12、CD
[解析]本题考查了带电粒子在边界磁场中的运动问题，意在考查考生对磁场基本规律的理解能力。
从b点射出的粒子做圆周运动的半径大，对应偏转角θ小，由公式R＝得b点射出的粒子速率较大。在磁场中的运动时间t＝·T，周期T相同，则从b点射出的粒子在磁场中时间较短。
13、BD
解析洛伦兹力的方向由左手定则可判定，始终垂直于速度方向，所以洛伦兹力不改变速度大小，只改变速度方向，因此磁场对电子的作用力始终不做功，因此电子的动能始终不变．
14、AD
15、AD
16、C
17、A
18、AC
19、ABD
20、D
21、AD
22、AD
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
|
|
