知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场\(.\)在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球\(.O\)点为圆环的圆心，\(a\)、\(b\)、\(c\)、\(d\)为圆环上的四个点，\(a\)点为最高点，\(c\)点为最低点，\(b\)、\(O\)、\(d\)三点在同一水平线上\(.\)已知小球所受电场力与重力大小相等\(.\)现将小球从环的顶端\(a\)点由静止释放，下列判断正确的是( )

A．小球能越过\(d\)点并继续沿环向上运动

B．当小球运动到\(d\)点时，不受洛伦兹力

C．小球从\(d\)点运动到\(b\)点的过程中，重力势能减小，电势能减小

D．小球从\(b\)点运动到\(c\)点的过程中，经过弧\(bc\)中点时速度最大

难度：易

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2．

示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况。电子经电压\(u_{1}\)加速后进入偏转电场。下列关于所加竖直偏转电压\(u_{2}\)、水平偏转电压\(u_{3}\)与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是\((\) \()\)

A．如果只在\(u_{2}\)上加上图甲所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图\((a)\)所示

B．如果只在\(u_{3}\)上加上图乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图\((b)\)所示

C．如果同时在\(u_{2}\)和\(u_{3}\)上加上图甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图\((c)\)所示

D．如果同时在\(u_{2}\)和\(u_{3}\)上加上图甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图\((d)\)所示

难度：中等

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3．

如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板\(a\)、\(b\)，相距为\(d\)，\(ab\)间的电场强度为\(E\)，今有一带正电的微粒从\(a\)板下边缘以初速度\(v_{0}\)竖直向上射入电场，当它飞到\(b\)板时，速度大小不变，而方向变成水平方向，且刚好从高度也为\(d\)的狭缝穿过\(b\)板而进入\(bc\)区域，\(bc\)宽度也为\(d\)，所加电场大小为\(E\)，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小等于\( \dfrac{E}{{v}_{0}} \)，重力加速度为\(g\)，则下列关于粒子运动的有关说法中正确的是\((\) \()\)

A．粒子在\(ab\)区域中做匀变速运动，运动时间为\( \dfrac{{v}_{0}}{g} \)

B．粒子在\(bc\)区域中做匀速圆周运动，圆周半径\(r\)\(=2d\)

C．粒子在\(bc\)区域中做匀速圆周运动，运动时间为\( \dfrac{πd}{6{v}_{0}} \)

D．粒子在\(ab\)、\(bc\)区域中运动的总时间为 \( \dfrac{\left(π+6\right)d}{3{v}_{0}} \)

难度：较难

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4．

\((\)多选\()\)磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为\(a\)、\(b\)的平行板相距为\(L\)，板间通入已电离的速度为\(v\)的气流，两板间存在一磁感应强度大小为\(B\)的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示\(.\)现把两板与外电阻\(R\)连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流\(.\)设该气流的电导率\((\)电阻率的倒数\()\)为\(σ\)，则 ( )

A．该磁流体发电机模型的内阻为\(r=\dfrac{L}{{σab}}\)

B．产生的电动势为\(E=Bav\)

C．流过外电阻\(R\)的电流\(I=\dfrac{{BLv}}{R{+}\dfrac{L}{{σab}}}\)

D．该磁流体发电机模型的路端电压为\(\dfrac{{BLvR}}{R{+}\sigma\dfrac{L}{{ab}}}\)

难度：中等

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5．
如图所示，平面直角坐标系\(xoy\)的第一象限存在沿\(y\)轴负方向的匀强电场，电场强度为\(E\)，第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场\(.\)一质量为\(m\)，电荷量为\(+q\)的粒子从\(y\)轴的\(A\)点以速度\(v_{0}\)沿\(x\)轴正方向进入电场，经电场偏转后从\(x\)轴的\(C\)点进入磁场，其方向与\(x\)轴正方向成\(30^{\circ}\)角，最后从\(y\)轴的\(D\)点垂直射出，不计重力\(.\)求：

\((1)\)粒子进入匀强磁场的位置\(C\)与坐标原点的距离\(L\)；
\((2)\)匀强磁场的磁感应强度及粒子在磁场中运动的时间；
\((3)\)若使粒子经磁场后不再进入电场，磁感应强度的大小应满足什么条件？
\((4)\)若磁感应强度的大小为\(4E/ v_{0}\)，则粒子第\(2018\)次经过\(x\)轴时到坐标原点的距离是多少？

难度：难

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6．某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示\(.AB\)、\(CD\)间的区域有竖直向上的匀强电场，在\(CD\)的右侧有一与\(CD\)相切于\(M\)点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面\(.\)一带正电粒子自\(O\)点以水平初速度\({v}_{0} \)正对\(P\)点进入该电场后，从\(M\)点飞离\(CD\)边界，再经磁场偏转后又从\(N\)点垂直于\(CD\)边界回到电场区域，并恰能返回\(O\)点\(.\)已知\(OP\)间距离为\(d\)，粒子质量为\(m\)，电荷量为\(q\)，电场强度大小\(E= \dfrac{ \sqrt{3}m{{v}_{0}}^{2}}{qd} \)，粒子重力不计\(.\)试求：

\((1)\)粒子从\(M\)点飞离\(CD\)边界时的速度大小；
\((2)P\)、\(N\)两点间的距离；
\((3)\)磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．

难度：较难

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7．
如图所示，一比荷\(\dfrac{q}{m}=3.2\times {{10}^{9}}\mathrm{C}/\mathrm{kg}\)的带电粒子由静止开始先经过极板\(M\)、\(N\)间的加速电场，加速电压\(U_{1}=25V\)，再从水平极板\(C\)、\(D\)中间进入偏转电场，偏转电压\(U_{2}=60V\)，极板长\(L=25cm\)，间距\(d=30cm\)，最后进入右侧磁感应强度大小\(B=2.5×10^{-2}T\)、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，粒子重力不计，忽略电场、磁场的边缘效应。

\((1)\)求粒子进入偏转电场时速度\(v\)的大小；

\((2)\)求粒子经过偏转电场的过程中速度方向的偏转角；

\((3)\)若粒子不会从磁场右边界射出，则磁场的宽度至少为多大？\((\)结果保留三位有效数字\()\)

难度：难

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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，一个带正电的粒子以平行于 \(x\)轴正方向的初速度 \(v\)\({\,\!}_{0}\)从 \(y\)轴上 \(a\)点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过 \(x\)轴上定点 \(b\)，可在第一象限的某区域内加一方向沿 \(y\)轴负方向的匀强电场。已知所加电场的场强大小为 \(E\)，电场区域沿 \(x\)方向的宽度为 \(s\)， \(Oa\)\(=\) \(L\)， \(Ob\)\(=2\) \(s\)，粒子的质量为 \(m\)，带电量为 \(q\)，重力不计，试讨论电场的左边界与 \(b\)的可能距离。

难度：较难

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