復習之課時跟蹤訓練75

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精新課標2014年高考一輪復習之課時跟蹤訓練75一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分．每小題只有一個選項正確,把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙．下列說法正確的是（)①離子由加速器的中心附近進入加速器②離子由加速器的邊緣進入加速器③離子從磁場中獲得能量④離子從電場中獲得能量A．①③B．①④C．②③D．②④解析：離子應從加速器的中心進入加速器,磁場使離子偏轉(zhuǎn)，電場使離子加速，故選B.答案：B2.如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強磁場,磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強電場E。從兩板左側(cè)中點C處射入一束正離子(不計重力），這些正離子都沿直線運動到右側(cè)，從d孔射出后分為三束，則下列判斷正確的是（）A．這三束正離子的速度一定不相同B．這三束正離子的質(zhì)量一定不相同C．這三束正離子的電量一定不相同D．這三束正離子的比荷一定不相同解析：本題考查帶電粒子在電場、磁場中的運動及速度選擇器的知識．由帶電粒子在金屬板中做直線運動知qvB＝qE,v＝eq\f(E,B）,表明帶電粒子的速度一定相等，而粒子的帶電量、電性、質(zhì)量、比荷的關(guān)系均無法確定,在磁場中有R＝eq\f（mv，qB），帶電粒子運動半徑不同，所以比荷一定不同,D項正確．答案:D3.為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計．該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口．在垂直于上、下底面方向加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在前、后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時,理想電壓表將顯示兩個電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法中正確的是（）A．前表面電極比后表面電極電勢高B．后表面電極比前表面電極電勢高C．電壓表的示數(shù)U與污水中離子濃度成正比D．污水流量Q與電壓表的示數(shù)U成反比，與a、b無關(guān)解析：由左手定則可知,正離子在洛倫茲力的作用下，聚集在后表面電極，故后表面電極比前表面電極電勢高,選項B正確、A錯誤。穩(wěn)定時，qvB＝qeq\f(U,b），即電壓表的示數(shù)U＝Bbv，選項C錯誤．污水流量Q＝vS＝vbc＝eq\f(Uc,B)，與a、b無關(guān)，選項D錯誤．答案:B4.如圖所示，一帶負電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時的速率為v,若加一個垂直紙面向外的勻強磁場,當滑塊沿斜面滑至底端，則滑至底端時的速率（）A．變大B．變小C．不變D．條件不足，無法判斷解析:由左手定則判斷帶負電的滑塊沿斜面下滑時所受洛倫茲力方向垂直斜面向下,所以使滑塊與斜面之間的彈力增大,滑動摩擦力增大,從頂端滑到底端過程中克服摩擦力做功增多，根據(jù)動能定理，滑到底端時的動能小于無磁場時到底端的動能，速率變小．答案：B5．(2012年六安模擬）環(huán)形對撞機是研究高能離子的重要裝置，如下圖所示正、負離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對撞機的真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。(兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動,從而在碰撞區(qū)迎面相撞)為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷eq\f(q,m)越大，磁感應強度B越大B．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷eq\f(q，m）越大，磁感應強度B越小C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期越大D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期都不變解析：在加速器中qU＝eq\f(1,2）mv2,在環(huán)狀空腔內(nèi)做勻速圓周運動的半徑r＝eq\f(mv,qB）,即r＝eq\f(1，B）eq\r(\f(2mU,q))，所以在半徑不變的條件下eq\f（q,m）越大，B越小,選項B正確；粒子在空腔內(nèi)的周期T＝eq\f(2πr，v),故加速電壓越大，粒子的速率v越大,其周期越小，選項C錯誤．答案：B6.（2012年阜陽模擬)如圖所示，某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強電場E，在豎直平面為建立坐標系xOy，在y＜0的空間里有與場強E垂直的勻強磁場B，在y＞0的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為m的帶電液滴（可視為質(zhì)點)自由釋放，此液滴則沿y軸的負方向,以加速度a＝2g(g為重力加速度）做勻加速直線運動，當液滴運動到坐標原點時，被安置在原點的一個裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)（液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變）,隨后液滴進入y＜0的空間運動．液滴在y＜0的空間內(nèi)的運動過程中()A．重力勢能一定不斷減小B．電勢能一定先減小后增大C．動能不斷增大D．動能保持不變解析：帶電液滴在y＞0的空間內(nèi)以加速度a＝2g做勻加速直線運動，可知液滴帶正電，且電場力等于重力，當液滴運動到坐標原點時變?yōu)樨撾姾?液滴進入y＜0的空間內(nèi)運動，電場力等于重力,液滴做勻速圓周運動,重力勢能先減小后增大,電場力先做負功后做正功,電勢能先增大后減小，動能保持不變，故選D。答案：D7.場強為E的勻強電場與磁感應強度為B的勻強磁場正交，復合場的水平寬度為d，豎直方向足夠長，如圖所示．現(xiàn)有一束帶電荷量為q、質(zhì)量為m的α粒子以各不相同的初速度v0沿電場方向射入場區(qū)，則那些能飛出場區(qū)的α粒子的動能增量ΔEk可能為(）A．dq(E＋B）或0B。eq\f(qEd,B)或dq（E＋B)C．qEd或0D．0或eq\f（qE，d）解析：α粒子可從左側(cè)飛出或從右側(cè)飛出場區(qū)，由于洛倫茲力不做功，電場力做功與路徑無關(guān)，所以從左側(cè)飛出時ΔEk＝0，從右側(cè)飛出時ΔEk＝Eqd,選項C正確．答案:C8.如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場中．質(zhì)量為m、帶電量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑，在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是()A．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊到達地面時的動能與B的大小無關(guān)C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時,滑塊可能靜止于斜面上解析:滑塊受重力、支持力、垂直于斜面向下的洛倫茲力和沿斜面向上的摩擦力四個力的作用,初始時刻洛倫茲力為0，滑塊在重力和摩擦力的作用下沿斜面向下運動,隨著速度v的增大，洛倫茲力qvB增大,滑塊受到的彈力增大，引起摩擦力增大，故A、B均錯；當mgsinθ＝μ(mgcosθ＋qvB)時，滑塊開始做勻速運動，D錯．綜上所述，選項C正確．答案:C9.平行金屬板M、N的距離為d，其中勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外（如圖所示），等離子群的速度為v，沿圖示方向射入，電容器的電容為C，則（）A．S斷開時,電容器的充電電荷量Q≥BvdCB．S閉合時,電容器的充電電荷量Q＝BvdCC．S閉合時，電容器的充電電荷量Q＜BvdCD．S閉合時，電容器的充電電荷量Q＞BvdC解析:當S斷開時，電容器極板間的電壓等于平行金屬板的電壓．等離子群不偏向極板運動時做勻速直線運動,此時平行金屬板達電壓穩(wěn)定狀態(tài)，由qvB＝qeq\f（U,d），得U＝Bvd，此時電容器的充電電荷量Q＝BvdC.S閉合時，平行板上的電荷通過R放電,由于電場力小于洛倫茲力，使等離子群不斷向極板移動，達穩(wěn)定狀態(tài)時，仍滿足qvB＝qeq\f（U,d）的力學條件，平行板和電容器間的電壓仍為U，電容器的充電荷量仍為BvdC。答案:B10.儲存環(huán)是正負電子對撞機中非常關(guān)鍵的組成部分，如圖所示為儲存環(huán)裝置示意圖．現(xiàn)將質(zhì)子(eq\o\al（1，1)H)和α粒子（eq\o\al（4,2)He）等帶電粒子儲存在儲存環(huán)空腔中，儲存環(huán)置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場(偏轉(zhuǎn)磁場）中，磁感應強度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同(如圖中虛線所示），偏轉(zhuǎn)磁場也相同．比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能EH和Eα,運動的周期TH和Tα的大小，有（）A．EH＝Eα，TH≠TαB．EH＝Eα，TH＝TαC．EH≠Eα，TH≠TαD．EH≠Eα，TH＝Tα解析：質(zhì)子和α粒子在磁場中運動時軌跡相同,說明其軌跡半徑是相同的,所以由qvB＝meq\f(v2，r)得：Ek＝eq\f(1，2）mv2＝eq\f（q2B2r2,2m），半徑r＝eq\f（mv,qB)，周期T＝eq\f(2πr，v）＝eq\f（2πm,qB)，所以Ek∝eq\f(q2,m），T∝eq\f(m,q)，由此可得eq\f（EH,Eα）＝1，eq\f(TH,Tα）＝eq\f(1,2),由此可以判斷兩粒子的動能相同，周期不同，故A正確．答案：A二、非選擇題（本題共2小題，共30分．解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11。（15分)（2012年蕪湖模擬）磁流體發(fā)電機的示意圖如圖所示，橫截面為矩形的管道長為L，高為a，寬為b，前后兩個側(cè)面是絕緣體，相距為a的上、下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導體,兩導體側(cè)面與一負載電阻RL相連，整個管道放在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向垂直于前后側(cè)面向后．現(xiàn)有電離氣體（正、負帶電粒子）持續(xù)穩(wěn)定地流經(jīng)管道，從圖中左側(cè)流進，右側(cè)流出．為了使問題簡化，設矩形管道中各點的流速相同．已知電離氣體所受的摩擦阻力與流速成正比，且無論有無磁場存在，都維持管兩端電離氣體的壓強差皆為p.設無磁場存在時電離氣體的流速為v0,求有磁場存在時磁流體發(fā)電機的電動勢E的大小，已知電離氣體的平均電阻率為ρ.解析：穩(wěn)定時某一帶電粒子處于平衡狀態(tài)，設此時的速度為v,電動勢為E，由eq\f(E,a）q＝Bqv得電動勢E＝Bav電路中的總電阻R＝RL＋ρeq\f(a，Lb），電路中的電流I＝eq\f(E，R)＝eq\f（Bav,RL＋ρ\f（a,Lb)）電流受到的安培力F＝BaI,方向向左無磁場時pab＝f有磁場時pab＝F＋f′因f∝v,所以eq\f(v0,v)＝eq\f（f,f′）可得E＝Bv0a/［1＋eq\f（B2v0a，pb\f（ρa，bL)＋RL）]．答案：eq\f(Bv0a，1＋\f(B2v0a，pb\f(ρa，bL)＋RL)）12．(15分）如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球以水平初速度v0從離地高為h的地方做平拋運動，落地點為N，不計空氣阻力，求：(1）若在空間加一個豎直方向的勻強電場，使小球沿水平方向做勻速直線運動,則場強E為多大？（2)若在空間再加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場,小球的落地點仍為N，則磁感應強度B為多大