知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图所示，在\(xOy\)直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿\(y\)轴负方向的匀强电场\(.\)初速度为零、带电荷量为\(+q\)、质量为\(m\)的粒子经过电压为\(U\)的电场加速后，从\(x\)轴上的\(A\)点垂直\(x\)轴进入磁场区域，经磁场偏转后过\(y\)轴上的\(P\)点且垂直\(y\)轴进入电场区域，在电场中偏转并击中\(x\)轴上的\(C\)点\(.\)已知\(OA=OC=d.\)求电场强度\(E\)和磁感应强度\(B\)的大小\(.(\)粒子的重力不计\()\)

难度：易

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2．

扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图所示，Ⅰ、Ⅱ为宽度均为\(L\)的条形匀强磁场区域，边界竖直，相距也为\(L\)，磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度的大小分别为\(B_{1}\)、\(B_{2}\)，其中\(B_{1}=B_{0}\)，一质量为\(m\)，电荷量为\(-q\)，重力不计的粒子，从靠近平行板电容器\(MN\)板处由静止释放，极板间电压为\(U\)，粒子经电场加速后平行于纸面射入扭摆器，射入Ⅰ区和离开Ⅰ区时速度与水平方向夹角均为\(θ=30^{\circ}\)，则\((\) \()\)

A．若\(B_{2}=B_{0}\)，则粒子离开扭摆器的速度方向与进入扭摆器的速度反向

B．若\(B_{2}=B_{0}\)，粒子在扭摆器中运动的时间\(t= \dfrac{2πL}{3} \sqrt{ \dfrac{m}{2qU}} \)

C．若\(B_{2}=B_{0}\)，粒子在扭摆器中运动的最高点和最低点的高度差\(h=(2+ \dfrac{2}{3} \sqrt{3})L \)

D．若\({B}_{2} > \dfrac{3}{L} \sqrt{ \dfrac{mU}{2q}} \)，则粒子能返回Ⅰ区

难度：难

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3．如图所示，在等腰三角形\(abc\)区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，\(d\)是\(ac\)上任意一点，\(e\)是\(bc\)上任意一点。大量相同的带电粒子从\(a\)点以相同方向进入磁场，由于速度大小不同，粒子从\(ac\)和\(bc\)上不同点离开磁场。不计粒子重力，则从\(c\)点离开的粒子在三角形\(abc\)磁场区域内经过的弧长和运动时间，与从\(d\)点和\(e\)点离开的粒子相比较\((\) \()\)

A．经过的弧长一定大于从\(d\)点离开的粒子经过的弧长

B．经过的弧长一定小于从\(e\)点离开的粒子经过的弧长

C．运动时间一定大于从\(d\)点离开的粒子的运动时间

D．运动时间一定大于从\(e\)点离开的粒子的运动时间

难度：中等

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4．

如图所示直角坐标系\(xOy\)，\(P(a,-b)\)为第四象限内的一点，一质量为\(m\)、电量为\(q\)的负电荷\((\)电荷重力不计\()\)从原点\(O\)以初速度\(v_{0}\)沿\(y\)轴正方向射入\(.\)第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过\(P\)点；第二次保持\(y > 0\)区域磁场不变，而将\(y < 0\)区域磁场改为沿\(x\)方向匀强电场，该电荷仍通过\(P\)点．

A．匀强磁场的磁感应强度\(B=\dfrac{2am{{v}_{0}}}{q({{a}^{2}}+{{b}^{2}})}\)

B．匀强磁场的磁感应强度\(B=\dfrac{2m{{v}_{0}}}{q\sqrt{{{a}^{2}}+{{b}^{2}}}}\)

C．电荷从\(O\)运动到\(P\)，第二次所用时间一定短些

D．电荷通过\(P\)点时的速度，第二次与\(x\)轴负方向的夹角一定小些

难度：较难

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5．如图所示，在坐标系\(xOy\)第二象限内有一圆形匀强磁场区域\((\)图中未画出\()\)，磁场方向垂直\(xOy\)平面\(.\)在\(x\)轴上有坐标\((-2l_{0},0)\)的\(P\)点，三个电子\(a\)、\(b\)、\(c\)以相等大小的速度沿不同方向从\(P\)点同时射入磁场区，其中电子\(b\)射入方向为\(+y\)方向，\(a\)、\(c\)在\(P\)点速度与\(b\)速度方向夹角都是\(θ= \dfrac {π}{3}.\)电子经过磁场偏转后都垂直于\(y\)轴进入第一象限，电子\(b\)通过\(y\)轴\(Q\)点的坐标为\(y=l_{0}\)，\(a\)、\(c\)到达\(y\)轴时间差是\(t_{0}.\)在第一象限内有场强大小为\(E\)，沿\(x\)轴正方向的匀强电场\(.\)已知电子质量为\(m\)、电荷量为\(e\)，不计重力\(.\)求：
\((1)\)电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度\(B\)．
\((2)\)电子在电场中运动离\(y\)轴的最远距离\(x\)．
\((3)\)三个电子离开电场后再次经过某一点，求该点的坐标和先后到达的时间差\(\triangle t\)．

难度：难

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6．
如图所示的平面直角坐标系\(xOy\)，在第\(I\)象限内有平行于\(x\)轴的匀强电场，方向沿\(+x\)轴方向，在第\(II\)象限的三角形\(PQM\)区域\((\)含边界\()\)内有匀强磁场，磁感应强度大小为\(B\)，方向垂直\(xOy\)平面向里。一个带负电的粒子总是从\(P\)点沿\(+y\)轴方向射入磁场。已知\(P\)点坐标为\((-L,0)\)，\(Q\)点坐标为\((-L,L)\)，\(M\)点坐标为\((0,L)\)，粒子质量为\(m\)，电荷量为\(-q\)，不计粒子重力。

\((1)\)若粒子从\(P\)点射入的速度大小为\(qLB/m\)，求粒子从\(P\)点射入到刚离开磁场这段时间内平均速度的大小和方向。

\((2)\)若粒子从\(P\)点射入后，最终能从\(x\)轴上的\(P\)、\(O\)点间射出，这粒子从\(P\)点射入的最大速度为多少？

难度：难

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7．如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场，带电粒子可在环中做圆周运动\(.A\)、\(B\)为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过\(A\)板准备进入\(A\)、\(B\)之间时，\(A\)板电势升高为\(+U\)，\(B\)板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速；每当粒子离开\(B\)板时，\(A\)板电势又降为零，粒子在电场的加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径不变\(.\)若粒子通过\(A\)、\(B\)板的时间不可忽略，能定性反映\(A\)板电势\(U\)和环形区域内的磁感应强度\(B\)随时间\(t\)变化的关系的是( )

A．

B．

C．

D．

难度：易

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8．如图，一带电粒子质量为 \(m\)\(=2.0×10^{-11}kg\)电荷量 \(q\)\(=+1.0×10^{-5}C\)，从静止开始经电压为 \(U\)\({\,\!}_{1}=100 V\)的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角 \(θ\)\(=60^{\circ}\)，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为 \(θ\)\(=60^{\circ}.\)已知偏转电场中金属板长 \(L\)\(=2 \sqrt{3}cm\)，圆形匀强磁场的半径 \(R\)\(=10 \sqrt{3}cm\)，重力忽略不计\(.\)求：

\((1)\)带电粒子经\(U\)\({\,\!}_{1}=100 V\)的电场加速后的速率；

\((2)\)两金属板间偏转电场的电场强度\(E\)；

\((3)\)匀强磁场的磁感应强度的大小．

难度：中等

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9．

如图所示，有一个半径为\(R=1.0 m\)的圆形区域，区域外有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为\(B= \sqrt{3} T\)，一个比荷为\( \dfrac{q}{m}=4.0×10^{7} C/kg\)的带正电粒子从中空区域与磁场交界面的\(P\)点以速度\(v_{0}=4×10^{7} m/s\)沿圆的半径方向射入磁场\((\)不计带电粒子的重力\()\)，该粒子从\(P\)点进入磁场到第一次回到\(P\)点所需要的时间是

A．\(3.31×10^{-7}s\)

B．\(1.81×10^{-7} s\)

C．\(0.45×10^{-7}s\)

D．\(1.95×10^{-7} s\)

难度：较难

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10．

如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第\(1\)象限内，磁感应强度为\(B\)、方向垂直于纸面向里\(.\)一质量为\(m\)、电荷量绝对值为\(q\)、不计重力的粒子，以某速度从\(O\)点沿着与\(y\)轴夹角为\(30^{\circ}\)的方向进入磁场，运动到\(A\)点时，粒子速度沿\(x\)轴正方向\(.\)下列判断正确的是\((\)　　\()\)

A．粒子带正电

B．运动过程中，粒子的速度不变

C．粒子由\(O\)到\(A\)经历的时间为\(t= \dfrac {πm}{3qB}\)

D．离开第一象限时，粒子的速度方向与\(x\)轴正方向的夹角为\(30^{\circ}\)

难度：中等

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