万考题-全国中小学题库

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1．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为 $\text{[math]}$ B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为( )

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第一章第3节综合拔高练五年高考练【xm】

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2．如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射人磁场；一段时间频似后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的人射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求

带电粒子的比荷；

带电粒子从射人磁场到运动至x轴的时间。

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3．如图，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，下列说法不正确的是( )

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的长

D: a在P上的落点与O点的距离比b的近

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4． D₁和D₂是两个中空的D形金属盒，分别与高频交流电源两极相连，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中。如图所示，交流电压为U₀ ，频率为f，保持匀强磁场B不变，分别对质子 $\text{[math]}$ 和氦核 $\text{[math]}$ 加速。下列说法正确的是( )

A: 若f不变，可以先后对质子和氦核进行加速

B: 增大加速电压U₀ ，可以使粒子每次加速后动能增加量增大

C: 质子与氦核所能达到的最大速度之比为2：1

D: 若U₀不变，且不考虑电场加速时间，质子与氦核从静止开始加速到出口处回旋整数圈所用的时间相同

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第一章 4质谱仪与回旋加速器基础过关练【xm】

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5．在近代物理实验中，常用回旋加速器得到高速粒子流。回旋加速器的结构如图所示，D₁、D₂是相距很近的两个处于匀强磁场中的半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源，A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被电场加速。设带电粒子质量为m，电荷量为q，匀强磁场磁感应强度为B，D形盒的半径为R，两个D形盒之间的距离为d，d远小于R，两D形盒之间所加交变电压大小为U。不计粒子的初速度及运动过程中质量的变化，求：

所加交变电压的周期T；

带电粒子离开D形盒时的动能E_km；

带电粒子在回旋加速器磁场中运动的时间t₁及在两D形盒间电场中运动的时间t₂ ，并证明粒子在电场中运动的时间可以忽略不计。

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6．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)由静止开始经电压为U的加速电场加速，然后垂直磁场方向进人磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OP=x，则下列能正确反映x与U之间的函数关系的是（）

A:

B:

C:

D:

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7．回旋加速器由两个铜质D形盒D₁、D₂构成，D₁、D₂上加有垂直于表面的磁场，D₁、D₂间的空隙内加有交变电场，下列说法正确的是( )

A: 带电粒子从回旋加速器的电场中获得能量

B: 回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功

C: 带电粒子获得的最大速度与加速器的半径有关

D: 带电粒子获得的最大速度与所加磁场的强弱无关

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8．中核集团研发的“超导质子回旋加速器”能够将质子加速至光速的 $\text{[math]}$ ，用如图所示的回旋加速器加速带电粒子，两D形金属盒接高频交流电源两极，使带电粒子通过两D形金属盒间的狭缝时被加速，两D形金属盒处于方向垂直盒面的匀强磁场中，下列操作能使带电粒子射出回旋加速器时的动能增大的是( )

A: 增大D形金属盒的半径

B: 减小D形金属盒的半径

C: 增大狭缝间的加速电压

D: 减小狭缝间的加速电压

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9．某种质谱仪的工作原理如图所示，氖的同位素 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 粒子，以几乎为0的初速度从容器A下方的小孔S₁飘入加速电场，经过小孔S₂、S₃之间的真空区域后，以不同的速率经过S₃ ，沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后分别打在照相底片D的x₁、x₂处。下列说法正确的是( )

A:

B:

C:

D: 两种粒子在磁场中的运动时间相同

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10．如图所示，垂直于平面向外的匀强磁场的边界为平行四边形ABCD，其中E为BC边的中点，AE垂直于BC，一束电子以大小不同的速度沿AE方向射入磁场，不计电子的重力和电子间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法正确的是( )

A: 入射速度越大的电子，其运动时间越长

B: 入射速度越大的电子，其运动轨迹越长

C: 从AB边射出的电子运动时间都相等

D: 从BC边射出的电子运动时间都相等

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第一章 3带电粒子在匀强磁场中的运动基础过关练【xm】

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