2020屆中考物理模擬訓(xùn)練二十七

1、2020屆中考物理模擬訓(xùn)練（二十七）一、單項(xiàng)選擇題1.環(huán)形對撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，比荷相等的正、負(fù)離子都由靜止經(jīng)過電壓為u的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動，然后在碰撞區(qū)迎面相撞，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.所加勻強(qiáng)磁場的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外B.若加速電壓一定，離子的比荷m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小c.磁感應(yīng)強(qiáng)度b一定時，比荷瑪相同的離子加速后，質(zhì)量大的離子動能小D.對于給定的正、負(fù)離子，加速電壓U越大，離子在

2、環(huán)狀空腔磁場中的運(yùn)動時間越長2. （2020長春聯(lián)考）如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動，A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當(dāng)粒子順時針飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為U,B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間電場中得到加速，每當(dāng)粒子離開B板時,A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變，粒子自身的重力不計(jì)，則（）A.粒子從A板小孔處由靜止開始在電場作用下加速，繞行n圈后回到A板時獲得的總動能為2nqUB.在粒子繞行的整個過程中，A板電勢可以始終保持為+UC.在

3、粒子繞行的整個過程中，每一圈的周期不變D.為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動，磁場必須周期性遞增，則粒子繞行第n圈時的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1、/2mUR、：q3. （2020皖南聯(lián)考）帶電小球以一定的初速度V0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為hl；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場，且保持初速度仍為V0,小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為V0,小球上升的最大高度為h3。不計(jì)空氣阻力，則（）A.hl=h2=h3B.h1h2h3C.hi=h2h3D.hi=h3h24 .（2020南寧木擬）如圖甲所示）一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子）不計(jì)重力）abcd運(yùn)動，ab、bc、

4、cd都是半徑為在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域I,沿曲線R的圓弧，粒子在每段圓弧上運(yùn)動的時間都為to規(guī)定垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正,則磁場區(qū)域I、n、出三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是圖乙中的（）甲5 .（2020東北聯(lián)考）如圖所示，某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為Ui的電場加速后，射入水平放置、電勢差為U2的兩塊導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著Ui和U2的變化情況為（不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng)）（）B.(2+5ti)voA.d隨Ui變化，d與

5、5無關(guān)B.d與Ui無關(guān)，d隨5變化C.d隨Ui、5變化D.d與Ui無關(guān)，d與5無關(guān)6 .如圖所示，在第H象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E,在第I、IV象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。有一個帶電粒子以垂直于x軸的初速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，并且恰好與y軸的正方向成45角進(jìn)入磁場，又恰好垂直于x軸進(jìn)入第IV象限的磁場。已知OP之間的距離為d,則帶電粒子在磁場中第二次經(jīng)過x軸時，在電場和磁場中運(yùn)動的總時間為（）7dA.2vo二、多項(xiàng)選擇題7 .（2020河南*II擬）如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻

6、電源相連，現(xiàn)分別加速笊核（2H）和氨核（2He）。下列說法中正確的是（）A.它們的最大速度相同8 .它們的最大動能相同C.它們在D形盒中運(yùn)動的周期相同D.僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能8.（2020蘇北*II擬）如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說法中正確

7、的是（）碳分析罌ftA.極板M比極板N電勢高8 .加速電場的電壓U=ERC.直徑PQ=2B4mERD.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷9 .（2020河南聯(lián)考）如圖所示，在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E,在x軸下方的等腰直角三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其中C、D在x軸上，它們到原點(diǎn)。的距離均為a?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)P點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為h,不計(jì)重力作用與空氣阻力的影響。下列說法正確的是（）22h=wmq,則粒子垂直于cM射出磁場B.22仁崇，則粒子平行于

8、x軸射出磁場C.B22h=,則粒子垂直于CM射出磁場D.22h=B8；*，則粒子平行于x軸射出磁場r=2d兀d6voD.微粒在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為（兀+6）d3vo10 .如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b,相距為d,a、b間的電場強(qiáng)度為E,今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度vo豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時,速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较?，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d,所加電場的場強(qiáng)大小為E,方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于E,重力加速度為g,則下列關(guān)于微粒運(yùn)動的說法正確的是V0()ahEcx

9、|Xx!d.卜dA.微粒在ab區(qū)域的運(yùn)動時間為一gB.微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑C.微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動時間為三、計(jì)算題11.(2020西安*II擬)如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中，第I象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第n象限內(nèi)分布著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。初速度為零、帶電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，重力不計(jì)，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直于y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場中偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)。已知OA=OC=d。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=,電場強(qiáng)度E=。忖PK*鏟XXXXTI111XXXXXXAxXX12.(

10、2020株洲質(zhì)檢)如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里。結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，此電場方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)2d(AGAC)o不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi)。求:(1)此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r;(2)離子從D處運(yùn)動到G處所需時間；離子到達(dá)G處時的動能。1 .解析：選B離子在環(huán)狀空腔內(nèi)做圓周運(yùn)動，洛倫茲力指向圓心，由左手定則可知，磁場方向垂直環(huán)面向內(nèi)，A錯誤；離子加速，由動能定理得qUnmv2,而運(yùn)動的半徑r-定，則r=mv=RJ

11、/2mU，B正確，C錯誤；離子在磁場中的運(yùn)動時間t=T=:，與加速qBB、：q2qB電壓U的大小無關(guān)，D錯誤。2 .解析：選D粒子在電場中繞行n圈后回到A板時獲得的總動能為nqU,A錯誤；2um在粒子繞行的整個過程中,A板電勢有時為+U,有時為零B錯誤；周期丁二正,在粒子繞行的整個過程中，R不變，v變大，由R=mv知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，所以T也發(fā)qB生變化，C錯誤；粒子繞行第n圈時,R=mv,1212nmU又nqu=”v，聯(lián)乂斛仔B-y丁，D正確。23 .解析：選D由豎直上拋運(yùn)動的公式得巾=20,當(dāng)小球在磁場中運(yùn)動到最高點(diǎn)時，gg小球應(yīng)有水平速度，由能量守恒得mgh2+Ek=2mv2=mg

12、h1，所以hh2；當(dāng)加上電場時，由運(yùn)動的獨(dú)立性可知在豎直方向上有v2=2gh3,所以h=h3,D正確。4 .解析：選C由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度B在磁場區(qū)域I、n、ni內(nèi)磁場方向分別1一一一T.為向外、向里和向外，在二個區(qū)域中均運(yùn)動4圓周，故t=z，由于T=2umumo-,求得B=,Bq2qt只有C正確。125 .解析：選A粒子在電場Ui中加速，則qUi=mv2,在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏向角為為進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為R,則距離d=2Rcos02mse-2m2qBqB兩式聯(lián)立得2mUi二；k6 .解析：選D帶電粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示。由題意知，帶電粒子到達(dá)y軸時的

13、速度v=業(yè)。，這一過程的時間ti=V0。又由題意知,帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)軌道半徑r2=2d。故知帶電粒子在第I象限中的運(yùn)動時間37tm3我兀d37td.，卜=礪=-=用電粒子在第W象限中運(yùn)動的時間代工故.黃+彖，D正確。KXXXXXXXXXXXXXXXm相等，所以最大速度相等,V2一qBR7 .解析：選AC根據(jù)qvB=mR,得v=gm_o兩粒子的比何故A正確；最大動能Ek=1mv2=q2Bmr兩粒子的比荷m相等,但質(zhì)量不等,所以最大動能27tmq不等，故B錯誤；帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期T=,兩粒子的比荷旦相等，所以周期qBm相等，故C正確；回旋加速器加速粒子時，粒子在磁場中運(yùn)動的周期和交流

14、電的周期相同,否則無法加速，故D錯誤。8 .解析：選AD粒子在靜電分析器內(nèi)沿電場線方向偏轉(zhuǎn)，說明粒子帶正電荷，極板比極板N電勢高，A正確；由Uq=1mv2和Eq=mv-可得U=ER,B錯誤；直徑PQ=2r=2mv2R2BqERm,可見只有比荷相同的粒子才能打在膠片上的同一點(diǎn),=2C錯誤，D正確。129 .解析：選AD粒子在電場中加速，有qEh=2mvo,在磁場中做圓周運(yùn)動。右粒子垂直于CM射出磁場，則軌跡所對的圓心角0=45。，半徑R=a,而R=mv,聯(lián)立以上各式得qB22h=BmEq,A正確；若粒子平行于x軸射出磁場，則軌跡所對的圓心角卜90。，半徑R=今B2a2q同理可得h=M，D正確。8

15、mE10 .解析：選ABD微粒在ab區(qū)域運(yùn)動時，豎直方向上受重力作用，做勻減速運(yùn)動,故A正確；微粒在bc區(qū)域所受電場力豎直向上，且qE=mg,故微粒在bc區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動，其軌跡半徑r=mB0,又v0=2gd,B=vJ,解得r=2d,故B正確；設(shè)微粒在bc區(qū)域轉(zhuǎn)過的角度為。，由幾何關(guān)系知0=30。所以微粒在bc區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動的時間為t2=12umTtd6qB3vo故C錯誤；微粒在ab區(qū)域運(yùn)動的時間為仁土非微粒在ab、be區(qū)域中運(yùn)動的總時間為（兀+6）dt=t1+t2=3v；一，故D正確。1211 .解析：設(shè)帶電粒子經(jīng)電壓為U的電場加速后速度為v,則qU=2mv22帶電粒子進(jìn)入磁場后，洛倫茲力提供向心力qBv=mv依題意可知r=d,聯(lián)立可解得B=2qUm帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn),做類平拋運(yùn)動，設(shè)經(jīng)時間t從p點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn),由d-t,d=2m聯(lián)立可解得E=4Ud答案：于4Uqdd12 .解析：（1）正離子運(yùn)動軌跡如圖所示。I)XX-h0；XVii圓周運(yùn)動半徑r